本發(fā)明涉及交流供電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置、一種具有該裝置的家用電器和一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法。

背景技術(shù)：

在單相交流供電的設(shè)備或者產(chǎn)品中，為了降低電流諧波、提高功率因數(shù)，通常會(huì)采用有源PFC(Power Factor Correction，功率因數(shù)校正)電路，典型的有源PFC電路為Boost型PFC電路，包括電感、二極管和功率開關(guān)管三部分。單相交流電壓經(jīng)全橋整流后，通過PFC電路接至大容量電解電容和負(fù)載，控制芯片通過檢測(cè)電感的電流對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行控制，以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能和電解電容上直流電壓的調(diào)節(jié)。

其中，控制芯片在對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行控制時(shí)，當(dāng)功率開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，電感的電流等于功率開關(guān)管的電流；當(dāng)功率開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，電感的電流等于電解電容的充放電電流與負(fù)載電流之和。由于電感和二極管的耐沖擊電流能力較功率開關(guān)管大得多，因而最需要保護(hù)的是功率開關(guān)管，以防止功率開關(guān)管過流損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，通過在電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免功率開關(guān)管發(fā)生過流損壞。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提出一種家用電器。

本發(fā)明的又一個(gè)目的在于提出一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明一方面實(shí)施例提出了一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，所述功率因數(shù)校正器包括整流橋、PFC電路和電解電容，所述PFC電路包括電感、功率開關(guān)管和二極管，所述過流保護(hù)裝置包括：電流采樣電路，用于對(duì)所述電感的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值；電感電流檢測(cè)電路，所述電感電流檢測(cè)電路與所述電流采樣電路相連，所述電感電流檢測(cè)電路用于根據(jù)所述電流采樣值獲取所述電感的電流值；驅(qū)動(dòng)單元，所述驅(qū)動(dòng)單元與所述功率開關(guān)管相連；控制器，所述控制器分別與所述電感電流檢測(cè)電路和所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述控制器用于判斷所述電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，如果所述電流值大于所述軟件過流保護(hù)閾值，則輸出第一控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元控制所述功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，通過電流采樣電路對(duì)電感的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值，然后電感電流檢測(cè)電路根據(jù)電流采樣值獲取電感的電流值，控制器判斷電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，如果電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，則輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過驅(qū)動(dòng)單元控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免功率開關(guān)管發(fā)生過流損壞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述控制器還用于獲取所述電感的電流值大于所述軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第一時(shí)間和第一次數(shù)，并判斷所述第一時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷所述第一次數(shù)是否大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)，其中，如果所述第一時(shí)間大于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間，或者所述第一次數(shù)大于所述第一預(yù)設(shè)次數(shù)，所述控制器則輸出第二控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元關(guān)閉所述PFC電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，還包括：硬件過流保護(hù)電路，所述硬件過流保護(hù)電路分別與所述電流采樣電路和所述驅(qū)動(dòng)單元相連，所述硬件過流保護(hù)電路用于在所述電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元控制所述功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述硬件過流保護(hù)電路還與所述控制器相連，所述控制器還用于獲取所述硬件過流保護(hù)信號(hào)的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第二時(shí)間和第二次數(shù)，并判斷所述第二時(shí)間是否大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷所述第二次數(shù)是否大于第二預(yù)設(shè)次數(shù)，其中，如果所述第二時(shí)間大于所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間，或者所述第二次數(shù)大于所述第二預(yù)設(shè)次數(shù)，所述控制器則輸出第三控制信號(hào)至所述驅(qū)動(dòng)單元，以通過所述驅(qū)動(dòng)單元關(guān)閉所述PFC電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，當(dāng)所述電流采樣電路設(shè)置在所述整流橋的直流側(cè)負(fù)端或者所述功率開關(guān)管的漏極端時(shí)，所述電流采樣電路為電阻采樣電路、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種；當(dāng)所述電流采樣電路設(shè)置在所述功率開關(guān)管的源極端、所述整流橋的交流側(cè)、所述電感的輸入端或者所述電感的輸出端時(shí)，所述電流采樣電路為由采樣電阻和線性光耦構(gòu)成的采樣電路、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述硬件過流保護(hù)電路包括：比較電路，所述比較電路的一端與所述電流采樣電路相連，所述比較電路的另一端分別與所述驅(qū)動(dòng)單元和所述控制器相連，所述比較電路用于在所述電流采樣值大于所述硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出所述硬件過流保護(hù)信號(hào)，所述比較電路包括電壓比較器或者遲滯比較器。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，所述硬件過流保護(hù)電路還包括：信號(hào)調(diào)理電路，所述信號(hào)調(diào)理電路的一端與所述電流采樣電路相連，所述信號(hào)調(diào)理電路的另一端與所述比較電路的一端相連，所述信號(hào)調(diào)理電路用于對(duì)所述電流采樣值進(jìn)行預(yù)處理，所述信號(hào)調(diào)理電路為RC濾波電路、運(yùn)算放大電路和差分放大電路中的一種。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，所述硬件過流保護(hù)電路還包括：信號(hào)鎖存電路，所述信號(hào)鎖存電路的一端與所述比較電路的另一端相連，所述信號(hào)鎖存電路的另一端分別與所述驅(qū)動(dòng)單元和所述控制器相連，所述信號(hào)鎖存電路用于對(duì)所述硬件過流保護(hù)信號(hào)進(jìn)行鎖存，所述信號(hào)鎖存電路包括RS觸發(fā)器。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述驅(qū)動(dòng)單元包括雙輸入單輸出與邏輯電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，所述雙輸入單輸出與邏輯電路為與門電路、由與非門和非門構(gòu)成的與邏輯電路、由兩個(gè)與非門構(gòu)成的與邏輯電路、三態(tài)門電路和數(shù)字開關(guān)芯片中的一種。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明另一方面實(shí)施例提出了一種家用電器，其包括上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置。

本發(fā)明實(shí)施例的家用電器，通過上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，能夠在電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，以通過驅(qū)動(dòng)單元控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免功率開關(guān)管過流損壞，進(jìn)而保證家用電器工作的安全性和可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明又一方面實(shí)施例提出了一種功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法，所述功率因數(shù)校正器包括整流橋、PFC電路和電解電容，所述PFC電路包括電感、功率開關(guān)管和二極管，所述過流保護(hù)方法包括以下步驟：對(duì)所述電感的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值，并根據(jù)所述電流采樣值獲取所述電感的電流值；判斷所述電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值；如果所述電流值大于所述軟件過流保護(hù)閾值，則控制所述功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法，首先對(duì)電感的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值，然后，根據(jù)電流采樣值獲取電感的電流值，并判斷電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，如果電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，則控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免功率開關(guān)管過流損壞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法，還包括：獲取所述電感的電流值大于所述軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第一時(shí)間和第一次數(shù)，并判斷所述第一時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷所述第一次數(shù)是否大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)；如果所述第一時(shí)間大于所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間，或者所述第一次數(shù)大于所述第一預(yù)設(shè)次數(shù)，則輸出第二控制信號(hào)，并根據(jù)所述第二控制信號(hào)關(guān)閉所述PFC電路。

附圖說明

圖1a是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在整流橋直流側(cè)負(fù)端的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖1b是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在功率開關(guān)管的漏極端的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖1c是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在功率開關(guān)管的源極端的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖1d是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在整流橋的交流側(cè)的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖1e是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在電感的輸入端的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖1f是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電流采樣電路設(shè)置在電感的輸出端的功率因數(shù)校正器的電路拓?fù)鋱D。

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的電流采樣電路的電路圖。

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的硬件過流保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的比較電路的電路圖。

圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)調(diào)理電路的電路圖。

圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信號(hào)鎖存電路的電路圖。

圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)單元的電路圖。

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

下面參照附圖來描述本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置、具有該過流保護(hù)裝置的家用電器和功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法。

在本發(fā)明的實(shí)施例中，功率因數(shù)校正器包括整流橋100、PFC電路和電解電容EC，其中，PFC電路包括電感L、功率開關(guān)管Q和二極管D。

具體而言，如圖1a-圖1f所示，整流橋100的交流側(cè)與交流電源AC相連，電感L的輸入端與整流橋100的直流側(cè)正端相連，電感L的輸出端分別與功率開關(guān)管Q的源極端和二極管D的陽極相連，二極管D的陰極與電解電容EC的一端相連，功率開關(guān)管Q的漏極端分別與整流橋100的直流側(cè)負(fù)端和電解電容EC的另一端相連。

如圖1a-圖1f所示，功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置可包括電流采樣電路310、電感電流檢測(cè)電路320、驅(qū)動(dòng)單元330和控制器340。

其中，電流采樣電路310用于對(duì)電感L的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值。電感電流檢測(cè)電路320與電流采樣電路310相連，電感電流檢測(cè)電路320用于根據(jù)電流采樣值獲取電感L的電流值?？刂破?40分別與電感電流檢測(cè)電路320和驅(qū)動(dòng)單元330相連，驅(qū)動(dòng)單元330與功率開關(guān)管Q相連，控制器340用于判斷電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，如果電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，則輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q處于關(guān)斷狀態(tài)。其中，軟件過流保護(hù)閾值小于功率開關(guān)管Q的電流閾值。

具體而言，在實(shí)際應(yīng)用中，電流采樣電路310的設(shè)置位置有多種，如圖1a所示，電流采樣電路310可設(shè)置在整流橋100的直流側(cè)負(fù)端；如圖1b所示，電流采樣電路310可設(shè)置在功率開關(guān)管Q的漏極端；如圖1c所示，電流采樣電路310可設(shè)置在功率開關(guān)管Q的源極端；如圖1d所示，電流采樣電路310可設(shè)置在整流橋100的交流側(cè)；如圖1e所示，電流采樣電路310可設(shè)置在電感L的輸入端；如圖1f所示，電流采樣電路310可設(shè)置在電感L的輸出端。

進(jìn)一步地，電流采樣電路310的實(shí)現(xiàn)方式也有多種，如圖2a所示，可直接使用電阻進(jìn)行電流采樣；如圖2b所示，可使用電阻采樣并通過線性光耦進(jìn)隔離傳輸；如圖2c所示，可采用互感器進(jìn)行電流采樣；如圖2d所示，可采用電壓型霍爾電流傳感器進(jìn)行電流采樣；如圖2e所示，可采用電流型霍爾電流傳感器進(jìn)行電流采樣。

其中，需要說明的是，當(dāng)電流采樣電路310按照?qǐng)D1c-圖1f所示的位置設(shè)置時(shí)，需要采用隔離采樣方式，即，需要采用類似圖2b-圖2e所示的采樣方式。即言，在本發(fā)明的實(shí)施例中，當(dāng)電流采樣電路310設(shè)置在整流橋100的直流側(cè)負(fù)端或者功率開關(guān)管Q的漏極端時(shí)，電流采樣電路310為電阻采樣電路(包括圖2a和圖2b)、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種；當(dāng)電流采樣電路310設(shè)置在功率開關(guān)管Q的源極端、整流橋100的交流側(cè)、電感L的輸入端或者電感L的輸出端時(shí)，電流采樣電路310為由采樣電阻和線性光耦構(gòu)成的采樣電路、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種。

如圖1a-圖1f所示，當(dāng)功率因數(shù)校正器上電工作時(shí)，可通過電流采樣電路310對(duì)電感L的電流進(jìn)行采樣，并通過電感電流檢測(cè)電路320實(shí)時(shí)獲取電感L的電流值，以及通過直流電壓檢測(cè)電路400實(shí)時(shí)檢測(cè)電感電容EC兩端的電壓，即直流母線電壓。然后，控制器340根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓，通過功率因數(shù)校正算法輸出PWM信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，驅(qū)動(dòng)單元330根據(jù)PWM信號(hào)對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行開關(guān)控制，以實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能和對(duì)直流母線電壓的調(diào)節(jié)。

在此過程中，控制器340還對(duì)電感L的電流值進(jìn)行判斷，當(dāng)電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制器340停止輸出PWM信號(hào)，并輸出第一控制信號(hào)(如低電平信號(hào))至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q處于關(guān)斷狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，有效避免當(dāng)電感的電流值過大，而此時(shí)仍控制功率開關(guān)管處于導(dǎo)通狀態(tài)，使得流過功率開關(guān)管的電流過大而導(dǎo)致功率開關(guān)管發(fā)生過流損壞。在控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷后，如果檢測(cè)到電感L的電流值小于等于軟件過流保護(hù)閾值，則再繼續(xù)根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行PWM控制。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，直接控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而采用軟件方式實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，有效避免功率開關(guān)管過流損壞。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，控制器340還用于獲取電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第一時(shí)間和第一次數(shù)，并判斷第一時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷第一次數(shù)是否大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)。如果第一時(shí)間大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，或者第一次數(shù)大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)，控制器340則輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330關(guān)閉PFC電路。其中，第一預(yù)設(shè)時(shí)間和第一預(yù)設(shè)次數(shù)可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的交流電源AC的異常干擾情況進(jìn)行設(shè)定。

具體而言，如圖1a-圖1f所示，當(dāng)檢測(cè)到電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制器340停止輸出PWM信號(hào)，并輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，同時(shí)，控制器340還進(jìn)一步根據(jù)電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和頻次判斷是否需要關(guān)閉PFC電路。其中，關(guān)閉PFC電路是指持續(xù)輸出關(guān)斷功率開關(guān)管Q的控制信號(hào)，以使功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)斷狀態(tài)，此時(shí)無法實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正功能和直流母線電壓的調(diào)節(jié)。例如，當(dāng)時(shí)間和頻次中有一個(gè)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)，控制器340將輸出第二控制信號(hào)(如持續(xù)低電平信號(hào))至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免交流電源異常波動(dòng)情況下，PFC電路誤關(guān)閉的情況，同時(shí)可有效避免長時(shí)間和過高頻次對(duì)功率開關(guān)管的過流沖擊。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制功率開關(guān)管關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，并且，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間或頻次滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制PFC電路關(guān)閉，從而有效避免因交流電源異常導(dǎo)致的PFC電路誤關(guān)閉，PFC電路功能喪失的問題，同時(shí)可有效避免長時(shí)間和過高頻次對(duì)功率開關(guān)管的過流沖擊。

可以理解的是，在上述實(shí)施例中，功率開關(guān)管的過流保護(hù)主要是采用軟件方式實(shí)現(xiàn)，而在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，還可采用硬件電路實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的過流保護(hù)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1a-圖1f所示，上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置還可包括：硬件過流保護(hù)電路350，硬件過流保護(hù)電路350分別與電流采樣電路310和驅(qū)動(dòng)單元330相連。硬件過流保護(hù)電路350用于在電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q處于關(guān)斷狀態(tài)。其中，硬件過流保護(hù)閾值大于軟件過流保護(hù)閾值且小于功率開關(guān)管Q的電流閾值。

具體而言，可以僅采用硬件方式實(shí)現(xiàn)功率開關(guān)管Q的過流保護(hù)。例如，在控制器340根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行PWM控制的過程中，當(dāng)電流采樣電路310采集到的電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)，硬件過流保護(hù)電路350將輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)(如低電平信號(hào))至驅(qū)動(dòng)單元330，此時(shí)不管控制器340輸出至驅(qū)動(dòng)單元330的PWM信號(hào)是高電平還是低電平，驅(qū)動(dòng)單元330都將根據(jù)該硬件過流保護(hù)信號(hào)控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，以對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，有效避免功率開關(guān)管過流損壞。

另外，也可以采用軟硬結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管Q的過流保護(hù)。作為本發(fā)明的一個(gè)具體示例，在控制器340根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行PWM控制的過程中，控制器340還判斷電感L的電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，并在電感L的電流值大于軟件保護(hù)閾值時(shí)輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，同時(shí)，硬件過流保護(hù)電路350還在采集到的電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第一控制信號(hào)和硬件過流保護(hù)信號(hào)中的任一信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330都將控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，以對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行及時(shí)保護(hù)。

進(jìn)一步地，作為本發(fā)明的另一具體示例，在控制器340根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行PWM控制的過程中，控制器340還判斷電感L的電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值，并在電感L的電流值大于軟件保護(hù)閾值時(shí)輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，并且控制器340還進(jìn)一步判斷電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和頻次是否達(dá)到預(yù)設(shè)條件，并在時(shí)間和頻次中有一個(gè)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的條件時(shí)，輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330。同時(shí)，硬件過流保護(hù)電路350還在采集到的電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第一控制信號(hào)和硬件過流保護(hù)信號(hào)中的任一信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330將控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，以對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第二控制信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)閉狀態(tài)，以關(guān)閉PFC電路。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的多重保護(hù)，使得功率開關(guān)管能夠得到更有效、更可靠的保護(hù)。

也就是說，在采用軟硬結(jié)合的方式時(shí)，只有在硬件過流保護(hù)電路330和控制器340同時(shí)輸出控制功率開關(guān)管Q導(dǎo)通的信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330才會(huì)控制功率開關(guān)管Q導(dǎo)通，否則，控制功率開關(guān)管Q處于關(guān)斷狀態(tài)。

另外，可以理解的是，由于硬件過流保護(hù)電路350是通過硬件方式實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管Q的過流保護(hù)，因此，硬件過流保護(hù)電路350可以為硬件比較電路。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖3a所示，硬件過流保護(hù)電路350可包括比較電路351，比較電路351的一端與電流采樣電路310相連，比較電路351的另一端分別與驅(qū)動(dòng)單元330和控制器340相連，比較電路351用于在電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)。進(jìn)一步地，如圖4所示，比較電路351可包括電壓比較器或者遲滯比較器(滯環(huán)比較器)。

根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，如圖3b所示，硬件過流保護(hù)電路350還可包括信號(hào)調(diào)理電路352，信號(hào)調(diào)理電路352的一端與電流采樣電路310相連，信號(hào)調(diào)理電路352的另一端與比較電路351的一端相連，信號(hào)調(diào)理電路352用于對(duì)電流采樣值進(jìn)行預(yù)處理，例如，對(duì)電流采樣值進(jìn)行濾波處理或者放大。進(jìn)一步地，如圖5所示，信號(hào)調(diào)理電路352可以為RC濾波電路、運(yùn)算放大電路和差分放大電路中的一種。

根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)實(shí)施例，如圖3c所示，硬件過流保護(hù)電路350還可包括信號(hào)鎖存電路353，信號(hào)鎖存電路353的一端與比較電路351的另一端相連，信號(hào)鎖存電路353的另一端分別與驅(qū)動(dòng)單元330和控制器340相連，信號(hào)鎖存電路353用于對(duì)硬件過流保護(hù)信號(hào)進(jìn)行鎖存。進(jìn)一步地，如圖6所示，信號(hào)鎖存電路353可包括RS觸發(fā)器，例如，RS觸發(fā)器可以為RS觸發(fā)器芯片或者由與非門組成的RS觸發(fā)器。

可以理解的是，硬件過流保護(hù)電路350也可以采用其他實(shí)現(xiàn)方式，具體這里不做限制。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，不僅能夠通過軟件方式實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，而且可采用硬件方式實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，當(dāng)兩種方式同時(shí)采用時(shí)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的多重保護(hù)，使得功率開關(guān)管能夠得到更有效、更可靠的保護(hù)。

進(jìn)一步地，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如圖1a-圖1f所示，硬件過流保護(hù)電路350還與控制器340相連，控制器340還用于獲取硬件過流保護(hù)信號(hào)的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第二時(shí)間和第二次數(shù)，并判斷第二時(shí)間是否大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷第二次數(shù)是否大于第二預(yù)設(shè)次數(shù)。如果第二時(shí)間大于第二預(yù)設(shè)時(shí)間，或者第二次數(shù)大于第二預(yù)設(shè)次數(shù)，控制器340則輸出第三控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330關(guān)閉PFC電路。

具體而言，在控制器340根據(jù)電感L的電流值和直流母線電壓對(duì)功率開關(guān)管Q進(jìn)行PWM控制的過程中，如果硬件過流保護(hù)電路350檢測(cè)到電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值，硬件過流保護(hù)電路350將輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330和控制器340，驅(qū)動(dòng)單元330將根據(jù)硬件過流保護(hù)信號(hào)控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，同時(shí)，控制器340進(jìn)一步根據(jù)硬件過流保護(hù)信號(hào)的時(shí)間和頻次判斷是否需要關(guān)閉PFC電路。如果硬件過流保護(hù)信號(hào)的時(shí)間和頻次中有一個(gè)達(dá)到預(yù)先設(shè)定的條件，控制器340則輸出第三控制信號(hào)(如持續(xù)低電平信號(hào))至驅(qū)動(dòng)單元330，以通過驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)斷狀態(tài)，從而有效避免交流電源異常波動(dòng)情況下，PFC電路誤關(guān)閉的情況，同時(shí)可有效避免長時(shí)間和過高頻次對(duì)功率開關(guān)管的過流沖擊。

進(jìn)一步地，在本發(fā)明的另一具體示例中，控制器340還檢測(cè)到電感L的電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，如果大于，控制器340則輸出第一控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第一控制信號(hào)和硬件過流保護(hù)信號(hào)中的任一信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330將控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，以對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第三控制信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)閉狀態(tài)，以關(guān)閉PFC電路。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的多重保護(hù)，使得功率開關(guān)管能夠得到更有效、更可靠的保護(hù)。

再進(jìn)一步地，在本發(fā)明的又一具體示例中，控制器340還進(jìn)一步根據(jù)電感L的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和頻次判斷是否需要關(guān)閉PFC電路，如果需要，控制器340將輸出第二控制信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元330。當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第一控制信號(hào)和硬件過流保護(hù)信號(hào)中的任一信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330將控制功率開關(guān)管Q關(guān)斷，以對(duì)功率開關(guān)管進(jìn)行及時(shí)保護(hù)，并且當(dāng)驅(qū)動(dòng)單元330接收到第二控制信號(hào)和第三控制信號(hào)中的任一信號(hào)時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330控制功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)閉狀態(tài)，以關(guān)閉PFC電路。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的多重保護(hù)，使得功率開關(guān)管能夠得到更有效、更可靠的保護(hù)。

也就是說，本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置可實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的四種保護(hù)，包括：當(dāng)電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制器340輸出第一控制信號(hào)以使功率開關(guān)管Q關(guān)斷；當(dāng)電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，并且電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間或頻次滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制器340輸出第二控制信號(hào)以使功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)斷狀態(tài)；當(dāng)電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值時(shí)，硬件過流保護(hù)電路350輸出硬件過流保護(hù)信號(hào)以使功率開關(guān)管Q關(guān)斷；當(dāng)電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值，并且電流采樣值大于硬件過流保護(hù)閾值的時(shí)間或頻次滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制器340輸出第三控制信號(hào)以使功率開關(guān)管Q一直處于關(guān)斷狀態(tài)。具體所采用的保護(hù)方式可以是這四種保護(hù)的任意組合。

另外，需要說明的是，為了防止控制信號(hào)之間的沖突，只有當(dāng)硬件過流保護(hù)信號(hào)和控制器340輸出的控制信號(hào)同時(shí)要求開通功率開關(guān)管Q時(shí)，驅(qū)動(dòng)單元330才輸出開通功率開關(guān)管Q的驅(qū)動(dòng)信號(hào)；否則，輸出關(guān)斷功率開關(guān)管Q的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。其中，驅(qū)動(dòng)單元330可采用與邏輯來實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)單元330可包括雙輸入單輸出與邏輯電路。如圖7所示，雙輸入單輸出與邏輯電路可以為與門電路、由與非門和非門構(gòu)成的與邏輯電路、由兩個(gè)與非門構(gòu)成的與邏輯電路、三態(tài)門電路和數(shù)字開關(guān)芯片中的一種。

綜上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，既能實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的軟件和硬件上的及時(shí)保護(hù)，避免功率開關(guān)管發(fā)生過流損壞，又能避免交流電源異常等情況下引起的PFC電路誤關(guān)閉，影響系統(tǒng)性能的問題，同時(shí)又可避免長時(shí)間和高頻次對(duì)功率開關(guān)管的過流沖擊。

另外，本發(fā)明的實(shí)施例還提出了一種家用電器，其包括上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的家用電器，通過上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)裝置，能夠有效避免功率開關(guān)管過流損壞，進(jìn)而保證家用電器工作的安全性和可靠性。

圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法的流程圖。在本發(fā)明的實(shí)施例中，功率因數(shù)校正器包括整流橋、PFC電路和電解電容，其中，PFC電路包括電感、功率開關(guān)管和二極管。

如圖8所示，該功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法可包括以下步驟：

S1，對(duì)電感的電流進(jìn)行采樣以獲得電流采樣值，并根據(jù)電流采樣值獲取電感的電流值。

S2，判斷電流值是否大于軟件過流保護(hù)閾值。

S3，如果電流值大于軟件過流保護(hù)閾值，則控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，直接控制功率開關(guān)管處于關(guān)斷狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，有效避免功率開關(guān)管過流損壞。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法還包括：獲取電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間和次數(shù)，分別記為第一時(shí)間和第一次數(shù)，并判斷第一時(shí)間是否大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，以及判斷第一次數(shù)是否大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)；如果第一時(shí)間大于第一預(yù)設(shè)時(shí)間，或者第一次數(shù)大于第一預(yù)設(shè)次數(shù)，則輸出第二控制信號(hào)，并根據(jù)第二控制信號(hào)關(guān)閉PFC電路。

因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的功率因數(shù)校正器的過流保護(hù)方法，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值時(shí)，控制功率開關(guān)管關(guān)斷，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)功率開關(guān)管的及時(shí)保護(hù)，同時(shí)，當(dāng)電感的電流值大于軟件過流保護(hù)閾值的時(shí)間或頻次滿足預(yù)設(shè)條件時(shí)，控制PFC電路關(guān)閉，從而有效避免因交流電源異常導(dǎo)致的PFC電路誤關(guān)閉，PFC電路功能喪失的問題，同時(shí)可有效避免長時(shí)間和過高頻次對(duì)功率開關(guān)管的過流沖擊。

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時(shí)針”、“逆時(shí)針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個(gè)該特征。在本發(fā)明的描述中，“多個(gè)”的含義是至少兩個(gè)，例如兩個(gè)，三個(gè)等，除非另有明確具體的限定。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通或兩個(gè)元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

在本發(fā)明中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說明書中，對(duì)上述術(shù)語的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實(shí)施例或示例以及不同實(shí)施例或示例的特征進(jìn)行結(jié)合和組合。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。