專(zhuān)利名稱(chēng)：電感放電電流的檢測(cè)電路和功率校正電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種電感放電電流的檢測(cè)電路和功率校正電路。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中，功率校正電路PFC(Power Factor Correction,簡(jiǎn)稱(chēng)PFC)的控制方案需要在電感放電電流為零的瞬間控制開(kāi)關(guān)晶體管開(kāi)通以給電感充電，所以需要相關(guān)電路用于檢測(cè)電感電流是否為零，目前一般使用比 較器等芯片實(shí)現(xiàn)電流零點(diǎn)檢測(cè)，電路結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且成本較高。同時(shí)，在目標(biāo)輸出電壓與電源輸入電壓之間壓差較小時(shí)，電感的儲(chǔ)能續(xù)流作用較弱，因此在電源輸入電壓峰值中心及附近區(qū)域會(huì)出現(xiàn)電感電流過(guò)零信號(hào)異常，但此時(shí)的PFC控制芯片仍然按照檢測(cè)的異常過(guò)零信號(hào)控制開(kāi)關(guān)晶體管導(dǎo)通，結(jié)果會(huì)造成開(kāi)關(guān)晶體管及電感的導(dǎo)通電流過(guò)大并產(chǎn)生明顯的噪音及EMI (Electromagnetic Interference,簡(jiǎn)稱(chēng)EMI)電磁干擾。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中對(duì)電感電流過(guò)零信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種電感放電電流的檢測(cè)電路和功率校正電路，以解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電感電流過(guò)零信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)方面，提供了一種電感放電電流的檢測(cè)電路，包括輸入端子，連接在電感的次級(jí)繞組的第一端，用于采集電感的放電電流；直流電源；晶體管，第一端連接于輸入端子，第二端連接于直流電源；輸出端子，連接于第一節(jié)點(diǎn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)為晶體管的第二端和直流電源之間的節(jié)點(diǎn)；以及信號(hào)處理器，與輸出端子相連接，用于根據(jù)輸出端子的輸出信號(hào)判斷放電電流是否為零。具體地，當(dāng)輸入端子采集到的放電電流大于零時(shí)，晶體管導(dǎo)通工作，輸出端子輸出低電平信號(hào)，當(dāng)輸入端子采集到的放電電流等于零時(shí)，晶體管截止，不工作，輸出端子輸出高電平信號(hào)，信號(hào)處理器根據(jù)輸出端子輸出的高電平信號(hào)即可判定為放電電流為零，根據(jù)輸出端子輸出的低電平信號(hào)即可判定為放電電流大于零。進(jìn)一步地，檢測(cè)電路還包括第一限流電阻，連接于輸入端子與晶體管的第一端之間；第二限流電阻，連接于第一節(jié)點(diǎn)與直流電源之間；以及第三限流電阻(R4)，連接于第一節(jié)點(diǎn)與輸出端子之間。進(jìn)一步地，檢測(cè)電路還包括隔離二極管，連接于輸入端子和第一限流電阻(Rl)之間；穩(wěn)壓二極管，第一端與輸入端子相連接，第二端接地；以及分壓電阻，第一端連接于晶體管的第一端，第二端接地。進(jìn)一步地，晶體管為三極管。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本實(shí)用新型的另一方面，提供了一種功率校正電路，包括輸入端和輸出端；本實(shí)用新型上述內(nèi)容所提供的任一種檢測(cè)電路，其中，電感的初級(jí)繞組串聯(lián)在輸入端和輸出端之間，檢測(cè)電路連接至電感的次級(jí)繞組的第一端；開(kāi)關(guān)電路，連接在電感的次級(jí)繞組的第二端和輸出端之間；以及控制電路，與檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)電路分別相連接，用于在檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路閉合，在檢測(cè)電路輸出低電平信號(hào)時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)。進(jìn)一步地，控制電路包括控制器，控制器的第一端連接于檢測(cè)電路的輸入端子，控制器的第二端連接于檢測(cè)電路的信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端，用于所述電感的放電電流和信號(hào)處理器的判斷出的所述放電電流是否為零的信號(hào)。
進(jìn)一步地，功率校正電路還包括電壓檢測(cè)電路，連接在電感的初級(jí)繞組和輸出端之間，用于檢測(cè)電感的放電電壓，其中，控制電路與電壓檢測(cè)電路相連接，用于在放電電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)電路閉合。通過(guò)本實(shí)用新型，采用由以下元件構(gòu)成的檢測(cè)電路，包括輸入端子，連接在電感的次級(jí)繞組的第一端，用于采集電感的放電電流；直流電源；晶體管，第一端連接于輸入端子，第二端連接于直流電源；輸出端子，連接于第一節(jié)點(diǎn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)為晶體管的第二端和直流電源之間的節(jié)點(diǎn)；以及信號(hào)處理器，與輸出端子相連接，用于根據(jù)輸出端子的輸出信號(hào)判斷放電電流是否為零。當(dāng)輸入端子采集到的放電電流大于零時(shí)，晶體管導(dǎo)通工作，輸出端子輸出低電平信號(hào)，當(dāng)輸入端子采集到的放電電流等于零時(shí)，晶體管截止，不工作，輸出端子輸出高電平信號(hào)，信號(hào)處理器通過(guò)輸出端子輸出的高電平信號(hào)或低電平信號(hào)即可判斷電感電流是否為零，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電感電流過(guò)零信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了簡(jiǎn)化檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本的效果。

構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，本實(shí)用新型的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定。在附圖中圖I是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的檢測(cè)電路的示意圖；圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的功率校正電路的示意圖；以及圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的功率校正電路的示意圖。
具體實(shí)施方式
需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型。圖I是根據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例的檢測(cè)電路的示意圖，如圖I所示，該實(shí)施例的檢測(cè)電路包括輸入端子、輸出端子、直流電源VCC、第一限流電阻R1、第二限流電阻R3、第三限流電阻R4、分壓電阻R2、隔離二極管D1、穩(wěn)壓二極管ZD、晶體管和信號(hào)處理器DSP(圖I中未示出)，其中，晶體管優(yōu)選三極管Q1，以降低檢測(cè)電路的生產(chǎn)成本。具體地，輸入端子，連接在電感L的次級(jí)繞組的第一端，用于采集電感的放電電流；三極管Q1，基極通過(guò)第一限流電阻Rl連接于輸入端子，集電極通過(guò)第二限流電阻R3連接于直流電源；輸出端子，通過(guò)第三限流電阻R4連接于第一節(jié)點(diǎn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)為三極管Ql和第二限流電阻R3之間的節(jié)點(diǎn)，第三限流電阻R4的另一端通過(guò)電容Cl接地；隔離二極管D1，第一端與所述輸入端子相連接，第二端連接于所述三極管Ql的第一端；穩(wěn)壓二極管ZD，第一端與所述輸入端子相連接，第二端接地；分壓電阻R2，第一端連接于所述三極管Ql的第一端，第二端接地。采用上述結(jié)構(gòu)的檢測(cè)電路，輸入端子采集的電感L放電電流經(jīng)過(guò)一具有穩(wěn)壓作用的半導(dǎo)體二極管ZD穩(wěn)壓，穩(wěn)壓后的信號(hào)經(jīng)過(guò)一具有單向?qū)ㄌ匦缘陌雽?dǎo)體器件Dl再經(jīng)過(guò)一具有限流作用的電阻Rl與三極管Ql控制極相連，使得電感L放電時(shí)該電路不會(huì)大幅消耗電感L儲(chǔ)存的能量，同時(shí)三極管Ql控制極通過(guò)一分壓電阻R2與信號(hào)地相連，集電極通過(guò)一具有限流作用的電阻R3與一直流穩(wěn)壓源VCC相連，通過(guò)電阻R2使得三極管Ql控制極在電感L放電結(jié)束后可以快速放電并進(jìn)入截止?fàn)顟B(tài)， 三極管Ql的發(fā)射極與信號(hào)地相連，輸出信號(hào)經(jīng)限流電阻R4輸出，當(dāng)輸入端子采集到的電感的放電電流大于零時(shí)，三極管Ql導(dǎo)通工作，輸出端子輸出低電平信號(hào)，當(dāng)輸入端子采集到的電感的放電電流等于零時(shí)，三極管Ql截止，不工作，輸出端子輸出高電平信號(hào)。信號(hào)處理器DSP通過(guò)輸出端子輸出的高電平信號(hào)或低電平信號(hào)即可判斷電感電流是否為零，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電感電流過(guò)零信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了簡(jiǎn)化檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本的效果。 圖2是根據(jù)本實(shí)用新型第一實(shí)施例的功率校正電路的示意圖，如圖2所示，該實(shí)施例的功率校正電路包括輸入端、輸出端、本實(shí)用新型實(shí)施例上述內(nèi)容所提供檢測(cè)電路、開(kāi)關(guān)電路和控制電路。其中，電感的初級(jí)繞組串聯(lián)在功率校正電路的輸入端和輸出端之間，檢測(cè)電路連接至電感的次級(jí)繞組的第一端；開(kāi)關(guān)電路，連接在電感的次級(jí)繞組的第二端和功率校正電路的輸出端之間；控制電路，與檢測(cè)電路和開(kāi)關(guān)電路分別相連接，用于在檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路閉合，在檢測(cè)電路輸出低電平信號(hào)時(shí)控制開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)。具體地，該實(shí)施例中的控制電路可以采用數(shù)字信號(hào)處理DSP(Digital SignalProcessor,簡(jiǎn)稱(chēng) DSP)電路或微處理器 MCU (Micro programmed Control Unit,簡(jiǎn)稱(chēng) MCU),其中，DSP或MCU相當(dāng)于本實(shí)用新型實(shí)施例上述內(nèi)容所提供的檢測(cè)電路的信號(hào)處理器?？刂齐娐返妮斎攵伺c檢測(cè)電路的輸出端子相連接，檢測(cè)電路的輸出端子輸出的信號(hào)經(jīng)限流電阻R4與濾波電容Cl組成的濾波電路后傳輸至控制電路的輸入端(S卩，檢測(cè)管腳)。當(dāng)檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)時(shí)，控制電路DSP (或MCU)接收到電感L的電流過(guò)零信號(hào)，控制開(kāi)關(guān)電路閉合，開(kāi)關(guān)電路閉合導(dǎo)通期間電感L充電儲(chǔ)能，同時(shí)檢測(cè)電路繼續(xù)輸出高電平信號(hào)，在達(dá)到預(yù)設(shè)值后控制開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，此時(shí)電感L開(kāi)始放電并通過(guò)二極管D輸出電壓至負(fù)載，同時(shí)該檢測(cè)電路輸出低電平信號(hào)，直至電感放電結(jié)束該檢測(cè)電路輸出電平信號(hào)再由低電平信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)，控制電路接收到高電平信號(hào)后，開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，如此循環(huán)控制。優(yōu)選地，本實(shí)用新型實(shí)施例的功率校正電路還包括電壓檢測(cè)電路，連接在電感L的初級(jí)繞組和功率校正電路的輸出端之間，用于檢測(cè)所述電感L的放電電壓，其中，控制電路DSP (或MCU)與電壓檢測(cè)電路相連接，用于在電感L的放電電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制開(kāi)關(guān)電路閉合。舉出說(shuō)明在功率校正電路中輸入端的輸入電壓Vi為220V，輸出端的預(yù)設(shè)輸出電壓值Vo為350V，在電感L正常放電時(shí)，輸出電壓的實(shí)際值達(dá)到350V，該實(shí)際值能夠滿足功率校正電路所需的電壓值，為了保證電感儲(chǔ)存的能量足于產(chǎn)生可靠的電流過(guò)零信號(hào)，所以，一般將+20的電壓值作為預(yù)設(shè)值，當(dāng)電感L的放電電壓小于預(yù)設(shè)值Vo的大小時(shí)，控制開(kāi)關(guān)電路閉合，比如輸入電壓為200V，200*1.414+20V = 313V，如果電感L的放電電壓小于313V，則控制開(kāi)關(guān)電路閉合。由于當(dāng)電感L的放電電壓小于預(yù)設(shè)電壓值時(shí)，雖然此時(shí)其放電電壓大于零，但是較小的放電電壓已經(jīng)不能滿足功率校正電路的輸出電壓的需求，通過(guò)設(shè)置電壓檢測(cè)電路，達(dá)到了準(zhǔn)確控制功率校正電路工作的效果。圖3是根據(jù)本實(shí)用新型第二實(shí)施例的功率校正電路的示意圖，如圖3所示，該實(shí)施例中的功率校正電路與本實(shí)用新型第一實(shí)施例中的功率校正電路的區(qū)別在于本實(shí)用新型第二實(shí)施例的功率校正電路的控制電路由DSP (或MCU)與功率校正電路控制器PFCController組成,其中，PFC Controller與電感L的次級(jí)繞組的第一端相連接，并連接在DSP (或MCU)與開(kāi)關(guān)電路之間，此時(shí)，PFC ControlIer和DSP都檢測(cè)電感L的電流過(guò)零信號(hào)，DSP是輔助PFC control完成控制開(kāi)關(guān)電路的斷開(kāi)或閉合。也即，當(dāng)檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)時(shí)，控制電路DSP (或MCU)和PFC control接收到電感L的電感過(guò)零信號(hào)，DSP (或MCU)通過(guò)功率校正電路控制器PFC ContiOller控制開(kāi)關(guān)電路閉合，開(kāi)關(guān)電路閉合導(dǎo)通期間電感L充電儲(chǔ)能，同時(shí)檢測(cè)電路繼續(xù)輸出高電平信號(hào)，在達(dá)到預(yù)設(shè)值后控制開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)，此時(shí)電感L開(kāi)始放電并通過(guò)二極管D輸出電壓至負(fù)載，同時(shí)該檢測(cè)電路輸出低電平信號(hào)，直至電感放電結(jié)束該檢測(cè)電路輸出電平信號(hào)再由低電平信號(hào)變?yōu)楦唠娖叫盘?hào)，控制電路接收到電感電流過(guò)零信號(hào)后，開(kāi)關(guān)電路導(dǎo)通，如此循環(huán)控制。由于PFC Controller芯片與開(kāi)關(guān)電路中的芯片在連接時(shí)，各個(gè)管腳的匹配度較高，通過(guò)DSP (或MCU)與PFC Controller共同組成控制電路，DSP輔助PFC control完成控制開(kāi)關(guān)電路的斷開(kāi)或閉合，達(dá)到了優(yōu)化功率校正電路的效果。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電感放電電流的檢測(cè)電路,其特征在于,包括 輸入端子，連接在電感(L)的次級(jí)繞組的第一端，用于采集所述電感(L)的放電電流； 直流電源； 晶體管，第一端連接于所述輸入端子，第二端連接于所述直流電源； 輸出端子，連接于第一節(jié)點(diǎn)，其中，所述第一節(jié)點(diǎn)為所述晶體管的第二端和所述直流電源之間的節(jié)點(diǎn)；以及 信號(hào)處理器，與所述輸出端子相連接，用于根據(jù)所述輸出端子的輸出信號(hào)判斷所述放電電流是否為零。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路還包括 第一限流電阻(Rl)，連接于所述輸入端子與所述晶體管的第一端之間； 第二限流電阻(R3)，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述直流電源之間；以及 第三限流電阻(R4)，連接于所述第一節(jié)點(diǎn)與所述輸出端子之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述檢測(cè)電路還包括 隔離二極管(Dl)，連接于所述輸入端子和所述第一限流電阻(Rl)之間； 穩(wěn)壓二極管(ZD)，第一端與所述輸入端子相連接，第二端接地；以及 分壓電阻(R2)，第一端連接于所述晶體管的第一端，第二端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的檢測(cè)電路，其特征在于，所述晶體管為三極管。
5.一種功率校正電路，其特征在于，包括 輸入端和輸出端； 權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的檢測(cè)電路，其中，所述電感(L)的初級(jí)繞組串聯(lián)在所述輸入端和所述輸出端之間，所述檢測(cè)電路連接至所述電感(L)的次級(jí)繞組的第一端； 開(kāi)關(guān)電路，連接在所述電感(L)的次級(jí)繞組的第二端和所述輸出端之間；以及控制電路，與所述檢測(cè)電路和所述開(kāi)關(guān)電路分別相連接，用于在所述檢測(cè)電路輸出高電平信號(hào)時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電路閉合，在所述檢測(cè)電路輸出低電平信號(hào)時(shí)控制所述開(kāi)關(guān)電路斷開(kāi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率校正電路，其特征在于，所述控制電路包括 控制器，所述控制器的第一端連接于所述檢測(cè)電路的輸入端子，所述控制器的第二端連接于所述檢測(cè)電路的信號(hào)處理器的信號(hào)輸出端，用于接收所述電感(L)的放電電流和所述信號(hào)處理器的判斷出的所述放電電流是否為零的信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的功率校正電路，其特征在于，所述功率校正電路還包括 電壓檢測(cè)電路，連接在電感(L)的初級(jí)繞組和所述輸出端之間，用于檢測(cè)所述電感(L)的放電電壓， 其中，所述控制電路與所述電壓檢測(cè)電路相連接，用于在所述放電電壓小于預(yù)設(shè)值時(shí)，控制所述開(kāi)關(guān)電路閉合。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電感放電電流的檢測(cè)電路和功率校正電路。其中，檢測(cè)電路包括輸入端子，連接在電感的次級(jí)繞組的第一端，用于采集電感的放電電流；直流電源；晶體管，第一端連接于輸入端子，第二端連接于直流電源；輸出端子，連接于第一節(jié)點(diǎn)，其中，第一節(jié)點(diǎn)為晶體管的第二端和直流電源之間的節(jié)點(diǎn)；以及信號(hào)處理器，與輸出端子相連接，用于根據(jù)輸出端子的輸出信號(hào)判斷放電電流是否為零。通過(guò)本實(shí)用新型，解決了現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)電感電流過(guò)零信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜的問(wèn)題，進(jìn)而達(dá)到了簡(jiǎn)化檢測(cè)電路結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本的效果。
文檔編號(hào)H02M1/42GK202443052SQ20122002276
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月17日
發(fā)明者宋德超, 陳名才 申請(qǐng)人:珠海格力電器股份有限公司