[发明专利]图腾柱无桥PFC变换器的保护电路

说明书

本发明涉及一种图腾柱无桥PFC变换器的保护电路，包括主电路、控制电路、霍尔电流采样传感器和整流电路，所述霍尔电流采样传感器用于对电流采样电压信号进行采样并将所述电流采样电压信号传输给所述整流电路，整流电路将所述电流采样电压信号整流成馒头波，并将馒头波输入所述控制电路；控制电路设有比较器，所述比较器内预设有阈值，所述比较器用于比较阈值和馒头波，若所述馒头波的峰值大于所述阈值，则控制电路控制关闭PWM驱动信号的输出，关闭开关管；若所述馒头波的峰值小于所述阈值，控制电路控制开启PWM驱动信号的输出，打开开关管，控制逻辑简单，响应速度快，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及图腾柱无桥PFC技术领域，具体涉及一种图腾柱无桥PFC变换器的保护电路。

背景技术

图腾柱无桥PFC（Power Factor Correction）变换器所用半导体开关管数量少，其工作时原边电流只流过一个高频开关管和功率二极管，在工作运行时只有最少的动态损耗，因此图腾柱无桥PFC变换器成为效率最高的功率因数校正变换器。第三代功率半导体的出现使图腾柱无桥PFC变换器能够工作在连续导通或者临界导通模式。

然而其拓扑在一些比较极限的工作状态下，如在满载输入电压掉电再恢复时容易因为瞬间的大电流导致第三代功率半导体被击穿。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种不易损坏功率半导体器件的图腾柱无桥PFC变换器的保护电路，提高稳定性和可靠性。

一种图腾柱无桥PFC变换器的保护电路，其包括主电路和控制电路，所述主电路设有至少一个开关管，所述控制电路用于控制PWM驱动信号的输出或关闭，所述PWM驱动信号用于对主电路的开关管进行控制；所述图腾柱无桥PFC变换器的保护电路还包括霍尔电流采样传感器和整流电路，所述霍尔电流采样传感器、整流电路和控制电路依次相连，所述主电路与所述霍尔电流采样传感器和控制电路分别电连接；所述霍尔电流采样传感器用于对电流采样电压信号进行采样并将所述电流采样电压信号传输给所述整流电路，所述整流电路将所述电流采样电压信号整流成馒头波，并将所述馒头波输入所述控制电路；所述控制电路设有比较器，所述比较器内预设有阈值，所述比较器用于比较阈值和馒头波，若所述馒头波的峰值大于所述阈值，则控制电路控制关闭PWM驱动信号的输出，关闭开关管；若所述馒头波的峰值小于所述阈值，控制电路控制开启PWM驱动信号的输出，打开开关管。

优选地，所述控制电路具有微控制器，所述微控制器内具有所述比较器，所述微控制器用于发出所述PWM驱动信号，所述阈值为1.5V ~ 3.3V。

优选地，所述主电路具有电感，所述霍尔电流采样传感器具有采样输入端和采样输出端，所述采样输入端与所述电感串联，所述采样输出端和所述整流电路相连。

优选地，所述整流电路包括电压跟随器、电压翻转电路、二极管D1和二极管D2，所述电压跟随器和电压翻转电路分别具有输入端和输出端，所述电压跟随器的输入端与所述采样输出端相连，所述电压跟随器的输出端与二极管D1的阳极相连，所述电压翻转电路的输入端与所述电压跟随器的输出端相连，所述电压翻转电路的输出端接二极管D2的阳极；所述二极管D1的阴极和二极管D2的阴极分别于与整流电路输出端相连。

优选地，所述电压跟随器包括第一运放、电阻R1和电阻R2，所述电阻R1的一端与采样输出端相连，所述电阻R1的另一端与第一运放的同相输入端相连；所述电阻R2的一端与第一运放的反相输入端相连，所述电阻R2的另一端接地；第一运放的输出端连接第一运放的反相输入端，并接二极管D1的阳极。

优选地，所述电压跟随器还包括电容C1，所述电容C1的一端与所述电阻R1相连，电容C1的另一端与电阻R2相连。