[实用新型]PFC电流保护与控制电路及电器设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，尤其涉及一种PFC电流保护与控制电路及电器设备。

背景技术

功率因数是衡量电器设备性能的一项重要指标，功率因数低的电器设备，不仅不利于电网传输功率的充分利用，而且会导致电器设备的输入电流谐波含量增高。较高的谐波沿输电线路产生传导干扰和辐射干扰，影响其它用电设备的安全运行。如对发电机和变压器产生附加功率损耗，对继电器、自动保护装置、电子计算机及通讯设备产生干扰而造成误动作或计算误差。

因此，防止和减小电流谐波对电网的污染，抑制电磁干扰，已成为全球性普遍关注的问题，国际电工委与之相关的电磁兼容法规对电器设备的各次谐波都做出了限制性的要求，世界各国尤其是发达国家已开始实施这一标准。

随着减小谐波标准的广泛应用，更多的电源设计结合了PFC（功率因数校正）功能，在现在的电器设备中，无源的PFC技术因其功率因素不高，谐波电流大等因素，逐渐被有源PFC所替代，但是，由于电器设备线体产生的强电火花、电源接头接触不良产生的尖峰干扰信号、负载的瞬间短路等因素，往往造成PFC中的IGBT（绝缘栅双极型晶体管）因瞬间电流过大而损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种PFC电流保护与控制电路，旨在对有源PFC电路的过流进行快速而有效地保护，从而提高电器设备的可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种PFC电流保护与控制电路，包括整流桥、与所述整流桥的输出直流正极相连的有源PFC电路及与所述整流桥的输出直流负极相连的采样电阻，所述PFC电流保护与控制电路还包括过流检测电路、逻辑控制电路、PWM信号输出控制器及开关电路，其中：

所述过流检测电路的输入端连接在所述整流桥的输出直流负极与所述采样电阻之间，所述过流检测电路的输出端连接所述逻辑控制电路的信号输入端，所述逻辑控制电路的第一输出端连接所述开关电路的第一输入控制端，所述逻辑控制电路的第二输出端连接所述PWM信号输出控制器的输入端，所述PWM信号输出控制器的输出端连接所述开关电路的第二输入控制端，所述开关电路的输出端连接在所述有源PFC电路的IGBT的栅极上；

所述采样电阻将所述有源PFC电路的输出电流信号转变为采样电压信号后输出给所述过流检测电路，所述过流检测电路根据所述采样电压信号输出高/低电平信号给所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路根据输入的输出高/低电平信号输入第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出第二控制信号给所述PWM信号输出控制器的输入端，所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号来控制向所述开关电路输出或中断PWM信号，所述开关电路根据所述第一控制信号及PWM信号的输出或中断输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT的截止或导通。

优选地，所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流在预设阈值以下时，输出高电平信号给所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路输出低电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出低电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器，所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号输出PWM信号给所述述开关电路的第二输入控制端，所述开关电路根据所述第一控制信号和PWM信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT正常工作；

所述过流检测电路检测到所述有源PFC电路的输出电流高于预设阈值时，输出低电平信号给所述逻辑控制电路，所述逻辑控制电路输出高电平的第一控制信号给所述开关电路的第一输入控制端及输出高电平的第二控制信号给所述PWM信号输出控制器，所述PWM信号输出控制器根据所述第二控制信号中断PWM信号，所述开关电路根据所述第一控制信号输出开关控制信号来控制所述有源PFC电路的IGBT截止。

优选地，所述过流检测电路包括比较器、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的一端连接在所述整流桥的输出直流负极与采样电阻之间，所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端相连，所述第二电阻的另一端与第一工作电源相连，所述第三电阻的一端连接所述第一工作电源，所述第三电阻的另一端与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端接地，所述比较器的同相输入端连接在所述第一电阻与第二电阻之间，所述比较器的反相输入端连接在所述第三电阻与第四电阻之间，所述比较器的输出端连接所述逻辑控制电路的输入端。