[实用新型]一种PFC过流保护电路及应用该电路的空调器

说明书

技术领域

本实用新型属于功率因数校正技术领域，具体地说，是涉及一种为确保功率因数校正电路安全运行而设计的过流保护电路以及采用所述过流保护电路设计的空调器。

背景技术

为了抑制电网侧的谐波电流污染，提高电网质量，获得高效率的功率因数，在变频空调控制系统中，普遍应用PFC的设计方案。PFC是英文“Power Factor Correction”的简称，意思是“功率因数校正”。功率因数指的是有效功率与视在功率之间的关系，也就是有效功率除以视在功率的比值。基本上，功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，功率因数值越大，代表其电能的利用效率越高。

目前的PFC电路有两种：一种是无源PFC（也称为被动式PFC）；一种是有源PFC（也称为主动式PFC）。无源PFC电路一般采用电感补偿的方式使交流输入的基波电流和电压之间相位差减小，以此来提高功率因数。但是，无源PFC的功率因数不是很高，只能达到07-0.8。而有源PFC电路则由电感、电容及控制芯片等电子元器件组成，可以达到高于0.99的功率因数，并且具有低损耗和高可靠性等优点，但是成本相对较高。

对于目前普遍应用的PFC电路来说，其中所涉及的关键器件，比如IGBT开关管等，其保护方式还不是很完善，损坏率较高，这也对应用该PFC电路的电子产品工作的可靠性造成一定程度的影响。

发明内容

本实用新型为了解决现有PFC电路因缺少对其内部关键器件进行保护的措施，而造成其关键器件易损坏的问题，提出了一种PFC过流保护电路，以提高PFC电路运行的可靠性。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种PFC过流保护电路，用于对PFC电路进行过流保护，在所述PFC电路中包含有整流电路、电感和开关管，所述整流电路的交流侧连接交流电源输入端，直流侧通过电感连接所述的开关管；在所述整流电路的直流侧连接有用于检测所述电感中流经电流大小的电流采样电路，其采样值输出至一比较器与设定值进行比较，所述比较器的输出端连接一与运算电路的输入端，与用于控制所述开关管通断的脉冲信号进行逻辑与运算，输出运算结果至所述开关管的控制极。

进一步的，在所述与运算电路的输出端连接有一驱动电路，所述驱动电路对与运算电路输出的运算结果进行信号放大处理后，输出至所述开关管的控制极。

又进一步的，所述脉冲信号为单片机输出的PWM信号；所述比较器的输出端输出信号至所述的单片机，通知单片机是否输出PWM信号。

再进一步的，在所述电流采样电路中包含有一采样电阻，连接在所述整流电路直流侧的负极与开关管之间，所述整流电路直流侧的负极通过一电阻连接比较器的同相输入端，所述比较器的同相输入端通过上拉电阻连接直流电源，反相输入端连接所述设定值所对应的参考电压。

优选的，所述开关管为IGBT功率管，所述IGBT功率管的发射极一方面通过所述采样电阻连接整流电路直流侧的负极，另一方面连接系统地；IGBT功率管的集电极一方面通过所述电感连接整流电路直流侧的正极，另一方面通过一二级管分别连接电解电容的正极和直流电压输出端，所述电解电容的负极连接系统地。

更进一步的，所述整流电路为单相桥式整流电路。

基于上述PFC过流保护电路结构，本实用新型还提出了一种采用所述PFC过流保护电路设计的空调器，包括电源电路，在所述电源电路中包含有交流电源输入端、PFC电路和用于对PFC电路进行过流保护的PFC过流保护电路；在所述PFC电路中包含有整流电路、电感和开关管，所述整流电路的交流侧连接交流电源输入端，直流侧通过电感连接所述的开关管；在所述整流电路的直流侧连接有用于检测所述电感中流经电流大小的电流采样电路，其采样值输出至一比较器与设定值进行比较，所述比较器的输出端连接一与运算电路的输入端，与用于控制所述开关管通断的脉冲信号进行逻辑与运算，输出运算结果至所述开关管的控制极。

优选的，所述电源电路设置于空调器的室外机中，输出室外机中压缩机模块所需的直流工作电源，为压缩机供电。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过检测PFC电路直流侧的电流大小，并与设定值进行比较，当发生过流故障时通过将用于控制开关管通断的脉冲信号屏蔽掉，使开关管停止工作，从而实现了对开关管的过流保护，降低了PFC电路中关键器件的损坏率，提高了PFC电路运行的可靠性，尤其适合应用在空调器室外机的电源电路设计中，为压缩机提供安全供电。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。