[发明专利]电流保护电路、PFC电路和AC/DC变换器

说明书

本公开提供了用于功率因数校正器(PFC)电路的电流保护电路、具有该电流保护电路的PFC电路以及具有该PFC电路的交流/直流变换器。根据本公开的电流保护电路感测流过PFC电路的低频开关晶体管的反向电流，并且将感测到的反向电流发送给PFC的控制器，其中当感测到的反向电流大于预先设定的反向电流阈值时，控制器使功率因数校正器电路的低频开关晶体管和高频开关晶体管断开。根据本公开的电流保护电路使得即使在输入电压的极性突然改变的情况下，仍能够避免PFC电路中出现短路，从而保证PFC拓扑结构的器件安全。

技术领域

本公开涉及电源的技术领域，更具体地，涉及用于功率因数校正器(PFC)拓扑的电流保护电路。此外，本公开还涉及具有该电流保护电路的PFC电路以及使用该PFC电路的交流/直流(AC/DC)变换器。

背景技术

大量的电子设备需要使用AC/DC变换器将低频率的市电AC电力转换为电子设备能够直接使用的DC电力。PFC拓扑结构由于具有元件数量少、共模噪声低、转换效率高等优点而被广泛应用于AC/DC变换器。

PFC拓扑结构要求开关器件在输入电压的过零点之前断开，以避免出现短路现象，造成电路系统的损坏。然而，对于极性突然改变的输入电压，例如具有方波波形的输入电压，现有的用于PFC拓扑结构的电流保护电路不能起到保护的作用。

发明内容

在下文中给出了关于本公开的简要概述，以便提供关于本公开的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个概述并不是关于本公开的穷举性概述。它并不是意图用来确定本公开的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本公开的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本公开的某些概念，以此作为稍后给出的更详细描述的前序。

鉴于以上问题，本公开的至少一个实施方式的目的是提供一种用于PFC拓扑结构的电流保护电路，使得即使在输入电压的极性突然改变的情况下，仍能够避免PFC电路中出现短路，从而保证PFC拓扑结构的器件安全。

根据本公开的一个方面，提供了一种用于功率因数校正器(PFC)电路的电流保护电路，其感测流过功率因数校正器电路的低频开关晶体管的反向电流，并且将感测到的反向电流发送给功率因数校正器电路的控制器，其中当感测到的反向电流大于预先设定的反向电流阈值时，控制器使功率因数校正器电路的低频开关晶体管和高频开关晶体管断开。

根据本公开的另一方面，提供了一种PFC电路，其包括根据本公开的上述方面的电流保护电路。

根据本公开的另一方面，提供了一种交流/直流变换器，其包括根据本公开的上述方面的PFC电路、直流/直流(DC/DC)电路；以及用于控制PFC电路和DC/DC电路的控制器。

根据本公开的用于PFC拓扑结构的电流保护电路具有结构简单、尺寸小、响应快的优点，能够在各种输入电压波形下保证PFC电路的器件安全。

在下面的说明书部分中给出本公开实施方式的其他方面，其中，详细说明用于充分地公开本公开实施方式的优选实施方式，而不对其施加限定。

附图说明

参照下面结合附图对本公开实施方式的说明，会更加容易地理解本公开的以上和其他目的、特点和优点，在附图中：

图1是典型的两级AC/DC变换器的结构框图；

图2是典型的图腾柱PFC拓扑电路的电路图；

图3和图4是在图腾柱PFC拓扑电路中出现短路的示意图；

图5是根据本公开的一个实施方式的并入电流保护电路的PFC拓扑电路的示意性电路图；

图6是根据本公开的另一实施方式的并入电流保护电路的PFC拓扑电路的示意性电路图；

图7A是示出根据本公开的实施方式的PFC电路在正常工作情况下的电源输入电压和流过低频开关晶体管的漏源电流的波形图；