本技術(shù)涉及功率因數(shù)校正,尤其涉及一種圖騰柱功率因數(shù)校正電路、電源設(shè)備。
背景技術(shù):
1、在服務(wù)器電源中,圖騰柱pfc(power?factor?correction,功率因數(shù)校正)電路具有較高的效率而得到越來越多的應(yīng)用。其中,圖騰柱pfc電路如圖1所示,開關(guān)管d1、開關(guān)管d2均為極性管,即在輸入電流極性發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,開關(guān)管d1、開關(guān)管d2的導通也會發(fā)生翻轉(zhuǎn);開關(guān)管s1、開關(guān)管s2均為快速管,其可以在電路中實現(xiàn)能量的控制。在圖1的基礎(chǔ)上,開關(guān)管d1、開關(guān)管d2也可以替換成mos管s3、mos管s4,如圖2所示,mos管s3、mos管s4作為同步整流管進行工作,其在各自體二極管導通時,進行導通,從而降低開關(guān)管的導通壓降。
2、現(xiàn)有技術(shù)中,為了對圖騰柱pfc電路中的開關(guān)管進行浪涌保護,圖騰柱pfc電路通常設(shè)置有如圖3所示的旁路電路,即在電感l(wèi)1前增加二極管db1、二極管db2,進而使得圖騰柱pfc電路在出現(xiàn)浪涌時,可以通過二極管db1、二極管db2以及各開關(guān)管將浪涌能量旁路到母線電容c1中。然而,當圖騰柱pfc電路出現(xiàn)異常狀態(tài),輸入電源的電壓突然發(fā)生翻轉(zhuǎn),如圖4所示,輸入電源在正半周突然出現(xiàn)翻轉(zhuǎn),開關(guān)管s4無法及時關(guān)斷,開關(guān)管s4和二極管db2則會直接短路,此時在幾百納秒以內(nèi),電路中必然會產(chǎn)生較大的沖擊電流,進而導致電路中的元器件損壞。
3、因此,如何可靠地檢測出圖騰柱pfc電路的異常狀態(tài),及時避免電路中的元器件損壞,是目前亟待解決的技術(shù)問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足,本技術(shù)提供了一種圖騰柱功率因數(shù)校正電路及電源設(shè)備,旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中輸入電源的電壓突然發(fā)生翻轉(zhuǎn)時,電路中元器件損壞的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,第一方面,本技術(shù)實施例提供了一種圖騰柱功率因數(shù)校正電路,其包括:
3、第一橋臂,包括串聯(lián)的第一開關(guān)和第二開關(guān),所述第一開關(guān)與所述第二開關(guān)之間的連接點形成第一連接點;
4、旁路單元,與所述第一橋臂并聯(lián)連接,且包括串聯(lián)的第一二極管和第二二極管,所述第一二極管與所述第二二極管之間的連接點形成第二連接點,所述第二連接點電連接于交流電源的第一端;
5、第一電感,電連接于所述第一連接點與所述第二連接點之間;
6、第二橋臂,與所述第一橋臂并聯(lián)連接,且包括串聯(lián)的第三開關(guān)和第四開關(guān),所述第三開關(guān)與所述第四開關(guān)之間的連接點形成第三連接點,所述第三連接點電連接于交流電源的第二端;
7、采樣單元,包括第一采樣電阻和第二采樣電阻,所述第一采樣電阻電連接于所述第二連接點與所述第一二極管的陽極之間,所述第二采樣電阻電連接于所述第二連接點與所述第二二極管的陰極之間;
8、檢測控制單元,分別與所述第一采樣電阻的兩端、所述第二采樣電阻的兩端電連接;當所述第一采樣電阻兩端的電壓大于預設(shè)第一電壓,或小于所述第一電壓時,所述檢測控制單元輸出控制信號,以對所述第三開關(guān)或所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖;當所述第二采樣電阻兩端的大于預設(shè)第二電壓,或小于所述第二電壓時,所述檢測控制單元輸出所述控制信號,以對所述第三開關(guān)或所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖;或
9、所述檢測控制單元分別電連接于所述第一二極管的陽極與所述第一采樣電阻之間、所述第二二極管的陰極與所述第二采樣電阻之間;當所述第一采樣電阻與所述第二采樣電阻串聯(lián)兩端的電壓大于或小于預設(shè)第三電壓時,所述檢測控制單元輸出所述控制信號,以對所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖。
10、進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述檢測控制單元包括第一比較器和第二比較器,所述控制信號包括第一控制信號和第二控制信號;
11、其中,所述第一比較器包括第一輸入端、第二輸入端和第一輸出端,所述第一輸入端接收所述第一采樣電阻兩端的電壓,所述第二輸入端接收所述第一電壓,所述第一輸出端用于輸出所述第一控制信號,以對所述第三開關(guān)或所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖;
12、所述第二比較器包括第三輸入端、第四輸入端和第二輸出端,所述第三輸入端接收所述第二采樣電阻兩端的電壓,所述第四輸入端接收所述第二電壓,所述第二輸出端用于輸出所述第二控制信號,以對所述第三開關(guān)或所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖。
13、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述第一比較器還包括第一接地端,所述第二比較器還包括第二接地端;所述第一接地端、所述第二接地端均分別與所述交流電源的第一端共地。
14、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述第一輸出端用于輸出所述第一控制信號,以對所述第三開關(guān)進行驅(qū)動封鎖;所述第二輸出端用于輸出所述第二控制信號,以對所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖。
15、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述控制信號還包括第三控制信號,所述第三控制信號由所述第一控制信號、所述第二控制信號經(jīng)邏輯運算后生成。
16、進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述檢測控制單元包括第三比較器;
17、其中,所述第三比較器包括第五輸入端、第六輸入端和第三輸出端,所述第五輸入端接收所述第一采樣電阻與所述第二采樣電阻串聯(lián)兩端的電壓,所述第六輸入端接收所述第三電壓,所述第三輸出端用于輸出控制信號,以對所述第三開關(guān)和所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖。
18、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述第三比較器還包括第三接地端,所述第三接地端與所述交流電源的第一端共地。
19、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述檢測控制單元還包括驅(qū)動電路;
20、其中,所述驅(qū)動電路接收輸出控制信號,以對所述第三開關(guān)或/和所述第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖;
21、所述驅(qū)動電路分別電連接第一比較器的第一輸出端、第二比較器的第二輸出端;或所述驅(qū)動電路電連接第三比較器的第三輸出端。
22、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述檢測控制單元還包括隔離電路;
23、其中,所述隔離電路設(shè)于所述驅(qū)動電路與第一比較器之間,所述驅(qū)動電路與所述第一比較器之間不共地;或/和所述隔離電路設(shè)于所述驅(qū)動電路與第二比較器之間,所述驅(qū)動電路與所述第二比較器之間不共地;或所述隔離電路設(shè)于所述驅(qū)動電路與第三比較器之間,所述驅(qū)動電路與所述第三比較器之間不共地。
24、進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述控制信號為高電平信號或低電平信號。
25、進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述第一開關(guān)、所述第二開關(guān)、所述第三開關(guān)以及所述第四開關(guān)為mosfet開關(guān)管、igbt開關(guān)管、gan開關(guān)管或sic開關(guān)管中任一種。
26、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述圖騰柱功率因數(shù)校正電路為多相交錯并聯(lián)電路。
27、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述圖騰柱功率因數(shù)校正電路還包括第三橋臂和第二電感;
28、其中,所述第三橋臂與所述第一橋臂并聯(lián)連接,所述第三橋臂包括串聯(lián)的第五開關(guān)和第六開關(guān),所述第五開關(guān)與所述第六開關(guān)之間形成第五連接點,所述第五連接點電連接所述第二連接點,所述第二電感電連接于所述第二連接點與所述第五連接點之間。
29、更進一步地,在所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,所述第一橋臂與所述第三橋臂交錯工作。
30、第二方面,本技術(shù)實施例還提供一種電源設(shè)備,其包括第一方面所述的圖騰柱功率因數(shù)校正電路。
31、在本技術(shù)提供的圖騰柱功率因數(shù)校正電路中,通過在電路中額外增加采樣單元和檢測控制單元,采樣單元由第一采樣電阻和第二采樣電阻組成,第一采樣電阻設(shè)于旁路單元中第一二極管與交流電源的第一端之間,第二采樣電阻設(shè)于旁路單元中第二二極管與交流電源的第一端之間,檢測控制單元可以準確的檢測出第一采樣電阻以及第二采樣電阻的兩端電壓,或者第一采樣電阻與第二采樣電阻串聯(lián)兩端的電壓,從而確定電路中輸入電源的電壓是否出現(xiàn)異常,并及時輸出控制信號以對第三開關(guān)或/和第四開關(guān)進行驅(qū)動封鎖,從而避免了第三開關(guān)、第四開關(guān)未及時關(guān)斷而導致元器件損傷,提高了電路中元器件的使用壽命,降低了使用成本。