專利名稱：Pfc過流保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種過流保護(hù)電路，更確切地說涉及一種用于變頻空調(diào)PFC電路 的過流保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
目前，變頻空調(diào)因其所具有的節(jié)能、舒適的特點(diǎn)已經(jīng)成為空調(diào)產(chǎn)品發(fā)展的方向，同 時(shí)，國家相關(guān)部門也出臺了政策，來鼓勵(lì)變頻空調(diào)的發(fā)展。但是，鑒于變頻空調(diào)的控制原理， 諧波抑制是變頻空調(diào)廠家必須要解決的問題。傳統(tǒng)的無源LC (無源濾波器)諧波抑制方式 雖然可以滿足一些產(chǎn)品的需求，但考慮目前國家所倡導(dǎo)的高能效產(chǎn)品，傳統(tǒng)的諧波抑制方 案卻無法達(dá)到這個(gè)要求，于是，有源PFC (有源功率因數(shù)校正電路)方案日漸成為目前廠家 所采用的主流方案。但是，在使用有源PFC電路時(shí)，由于空調(diào)自身所具有的使用環(huán)境惡劣、 運(yùn)行功率較寬、負(fù)載波動(dòng)大的特點(diǎn)，如何保證PFC電路的可靠性就成為PFC研究的重點(diǎn)，而 在眾多的保護(hù)功能中，過流保護(hù)無疑是重中之重?，F(xiàn)有技術(shù)的PFC過流保護(hù)電路多采用直接采樣比較的方法，即采樣電阻直接采樣 PFC電路中的IGBT (絕緣柵雙極型晶體管)的發(fā)射極的電流并將電流信號轉(zhuǎn)換為電壓信號， 然后此電壓信號再直接輸入到比較器，由于采樣電阻的阻值很小，因此，此電壓信號就很微 弱，例如，當(dāng)采樣電阻為0. 015歐姆，輸入電流為20A時(shí)，采樣得到的電壓值僅為0. 3V，與此 同時(shí)，為了設(shè)置合適的工作點(diǎn)，參考電壓也必然是低電壓小信號，這樣就會帶來以下問題 由于小信號抗干擾能力弱，輸入比較器的信號會受到環(huán)境因素的影響而使輸入的信號不正 確，從而會導(dǎo)致電路保護(hù)精度低，甚至出現(xiàn)誤保護(hù)的現(xiàn)象。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提供一種信號抗干擾能力強(qiáng)，電路保護(hù)精度高 的PFC過流保護(hù)電路。本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是，提供一種具有以下結(jié)構(gòu)的PFC過流保護(hù)電路，它 包括采樣電阻、比較器及保護(hù)動(dòng)作電路，所述的比較器的反相輸入端連接參考電壓，所述的 比較器的輸出端與保護(hù)動(dòng)作電路連接，所述的系統(tǒng)控制芯片的輸出端與PFC電路的驅(qū)動(dòng)電 路的輸入端連接，所述的動(dòng)作電路的輸出端連接在所述的系統(tǒng)控制芯片和驅(qū)動(dòng)電路之間， 所述的采樣電阻串聯(lián)在PFC電路的IGBT的發(fā)射極和電源負(fù)極之間，所述的采樣電阻的電流 輸出端與一直流電源的輸出端之間串聯(lián)有電阻I和電阻II，所述的比較器的同相輸入端連 接在所述的電阻I和電阻II之間。采用以上結(jié)構(gòu)后，本實(shí)用新型PFC過流保護(hù)電路與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)由于本實(shí)用新型的采樣電阻的電源輸出端與一直流電源的輸出端之間串聯(lián)有電 阻I和電阻II，電路工作時(shí)，電阻I和電阻II會產(chǎn)生一個(gè)正偏置電壓，與采樣電阻輸出的負(fù) 壓信號疊加后傳輸?shù)奖容^器的同相輸入端，這樣就可以增大輸入比較器同相輸入端的信號 值，故可以將輸入比較器反相輸入端的參考電壓值設(shè)定為較大的數(shù)值，又由于大信號的抗干擾能力比較強(qiáng)，使得電路保護(hù)的精度比較高，也不會出現(xiàn)誤保護(hù)的現(xiàn)象，從而可以提高 PFC過流保護(hù)電路的可靠性。作為本實(shí)用新型的一種改進(jìn)，所述的保護(hù)工作電路包括二極管，所述的二極管的 輸入端連接在所述的系統(tǒng)控制芯片和驅(qū)動(dòng)電路之間，所述的二極管的輸出端與比較器的輸 出端連接。電路工作時(shí)，若PFC電路過流時(shí)，比較器輸出端會輸出低電平，而此時(shí)系統(tǒng)控制 芯片輸出端輸出的電壓信號高于比較器輸出端的電壓，因此，系統(tǒng)控制芯片輸出的信號會 流入二極管的輸入端，從而拉低驅(qū)動(dòng)電路輸入端的信號，使驅(qū)動(dòng)電路無法驅(qū)動(dòng)PFC電路，起 到PFC電路過流保護(hù)的作用。此保護(hù)動(dòng)作電路結(jié)構(gòu)簡單，因此，使得PFC過流保護(hù)電路保護(hù) 速度快，進(jìn)一步提高PFC過流保護(hù)電路的可靠性。作為本實(shí)用新型的另一種改進(jìn)，所述的比較器的輸出端還與系統(tǒng)控制芯片連接。 若PFC電路過流時(shí)，系統(tǒng)控制芯片根據(jù)比較器輸出的信號停止發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號，從根本上對 PFC電路進(jìn)行過流保護(hù)。

附圖是本實(shí)用新型PFC過流保護(hù)電路的電路原理圖。圖中所示1、PFC電路，1. 1、IGBT，2、電源，3、保護(hù)動(dòng)作電路，4、參考電壓電路，5、 系統(tǒng)控制芯片，6、驅(qū)動(dòng)電路，Rl、采樣電阻，IC、比較器，R2、電阻I，R3、電阻II，R4、電阻III， R5、電阻IV，R6、電阻V，R7、電阻VI，D、二極管，Cl、電容I，C2、電容II。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。請參閱附圖所示，本實(shí)用新型PFC過流保護(hù)電路包括采樣電阻Rl、比較器IC、保護(hù) 動(dòng)作電路3及參考電壓電路4。所述的采樣電阻Rl串聯(lián)在PFC電路1的IGBT1. 1的發(fā)射 極和電源2負(fù)極之間，所述的采樣電阻Rl的負(fù)極和一個(gè)5V的直流電源的輸出端之間串聯(lián) 有電阻I R2和電阻II R3，所述的比較器IC的同相輸入端連接在所述的電阻I R2和電阻 II R3之間。所述的參考電壓電路4的輸出端與比較器IC的反相輸入端連接。所述的系統(tǒng) 控制芯片5的輸出端與PFC電路1的驅(qū)動(dòng)電路6連接，所述的驅(qū)動(dòng)電路6與所述的PFC電 路1的IGBT1. 1的基極連接，所述的系統(tǒng)芯片可采用型號為M8S103F2的芯片，所述的芯片 的PWM信號輸出口與驅(qū)動(dòng)電路6連接，所述的驅(qū)動(dòng)電路6的作用是將芯片輸出的PWM信號 進(jìn)行放大，從而來驅(qū)動(dòng)IBGT1. 1的基極。所述的比較器IC的輸出端與保護(hù)動(dòng)作電路3的一 端連接，所述的保護(hù)動(dòng)作電路3的另一端連接在所述的系統(tǒng)控制芯片5和驅(qū)動(dòng)電路6之間， 所述的比較器IC的輸出端還與系統(tǒng)控制芯片5連接，即比較器IC的輸出端還與系統(tǒng)控制 芯片5的I/O 口連接。所述的保護(hù)動(dòng)作電路3包括二極管D、電阻III R4及電阻IV R5。所述的二極管D的 輸入端連接在系統(tǒng)控制芯片5和驅(qū)動(dòng)電路6之間，所述的二極管D的輸出端與比較器IC的 輸出端連接。所述的電阻III R4的一端與5V的直流電源的正極連接，該電阻III R4的另一端 連接在二極管D和比較器IC之間。所述的電阻IV R5的一端連接在所述的二極管D的輸入 端，該電阻IV R5的另一端接地。所述的參考電壓電路4包括電阻V R6、電阻VI R7、電容I Cl和電容II C2。所述的電容I Cl的正極連接在與電阻II R3相連的5V直流電源的正極上，所述的電容I Cl的 負(fù)極接地，該5V直流電源為參考電壓電路4提供電源。所述的電阻V R6的一端與該5V直 流電源的正極連接，所述的電阻V R6的另一端與比較器IC的反相輸入端連接；所述的電 容II C2與電阻VI R7串聯(lián)且所述的電容II C2的負(fù)極與電阻VI R7的一端連接，所述的電容 II C2的正極與15V直流電源的正極連接，所述的電阻VI R7的另一端連接在電阻V R6和比 較器IC反相輸入端之間，所述的電容II C2的負(fù)極接地。所述的15V直流電源的正極還與 所述的比較器IC的腳8連接，所述的比較器IC的腳4接地，該15V直流電源為所述的比較 器IC提供電源。 電路工作時(shí)，若PFC電路1過流，采樣電阻Rl會采集PFC電路1的電流信號且將 電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號；然后采樣電阻Rl輸出的負(fù)壓信號會與電阻I R2和電阻II R3產(chǎn) 生的正偏置電壓疊加后傳輸?shù)奖容^器IC的同相輸入端；與電阻II R3相連的5V直流電源經(jīng) 過電容I Cl濾波、電阻V R6和電阻VI R7處理之后輸出參考電壓，所述的參考電壓輸入到 比較器IC反相輸入端；所述的比較器IC將輸入的信號進(jìn)行處理之后輸出低電平，同時(shí)將低 電平信號傳輸給系統(tǒng)控制芯片5 ；此時(shí)由于系統(tǒng)控制芯片5輸出端輸出的電壓信號高于比 較器IC輸出端的電壓，因此，系統(tǒng)控制芯片5輸出的信號會流入二極管D的輸入端，從而拉 低驅(qū)動(dòng)電路6輸入端的信號，使驅(qū)動(dòng)電路6無法驅(qū)動(dòng)PFC電路1 ；系統(tǒng)控制芯片5接收比較 器IC輸出端輸出的低電平信號時(shí)也會停止發(fā)送驅(qū)動(dòng)信號，從而對PFC電路1起到雙重保護(hù) 的作用。若PFC電路1的電流正常，比較器IC的同相輸入端輸入經(jīng)采樣電阻Rl負(fù)電壓和 正偏置電壓疊加后的電壓信號，比較器的反相輸入端輸入?yún)⒖茧妷?，比較器對輸入的信號 進(jìn)行處理后輸出高電平，同時(shí)將高電平傳輸給系統(tǒng)控制芯片5，此時(shí)，系統(tǒng)控制芯片5輸出 的電壓信號低于二極管D輸出端的電壓，因此，系統(tǒng)控制芯片5輸出的信號會傳輸給PFC電 路1的驅(qū)動(dòng)電路6，然后驅(qū)動(dòng)電路6再驅(qū)動(dòng)PFC電路1使其正常工作，系統(tǒng)控制芯片5接收 比較器IC的高電平信號后會繼續(xù)向所述的驅(qū)動(dòng)電路6輸出信號，以保證PFC電路1能正常 工作。
權(quán)利要求一種PFC過流保護(hù)電路，它包括采樣電阻(R1)、比較器(IC)及保護(hù)動(dòng)作電路(3)，所述的比較器(IC)的反相輸入端連接參考電壓，所述的比較器(IC)的輸出端與保護(hù)動(dòng)作電路(3)連接，系統(tǒng)控制芯片(5)的輸出端與PFC電路(1)的驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入端連接，所述的保護(hù)動(dòng)作電路(3)的輸出端連接在所述的系統(tǒng)控制芯片(5)和驅(qū)動(dòng)電路(6)之間，所述的采樣電阻(R1)串聯(lián)在PFC電路(1)的IGBT(1.1)的發(fā)射極和電源負(fù)極之間，其特征在于所述的采樣電阻(R1)的電流輸出端與一直流電源的輸出端之間串聯(lián)有電阻Ⅰ(R2)和電阻Ⅱ(R3)，所述的比較器(IC)的同相輸入端連接在所述的電阻Ⅰ(R2)和電阻Ⅱ(R3)之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PFC過流保護(hù)電路，其特征在于所述的保護(hù)工作電路(3)包 括二極管(D)，所述的二極管(D)的輸入端連接在所述的系統(tǒng)控制芯片(5)和驅(qū)動(dòng)電路(6) 之間，所述的二極管⑶的輸出端與比較器(IC)的輸出端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的PFC過流保護(hù)電路，其特征在于所述的比較器(IC)的 輸出端還與系統(tǒng)控制芯片(5)連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種PFC過流保護(hù)電路，它包括采樣電阻(R1)、比較器(IC)及保護(hù)動(dòng)作電路(3)，比較器(IC)的反相輸入端連接參考電壓，比較器(IC)的輸出端與保護(hù)動(dòng)作電路(3)連接，系統(tǒng)控制芯片(5)的輸出端與PFC電路(1)的驅(qū)動(dòng)電路(6)的輸入端連接，保護(hù)動(dòng)作電路(3)的輸出端連接在系統(tǒng)控制芯片(5)和驅(qū)動(dòng)電路(6)之間，采樣電阻(R1)串聯(lián)在PFC電路(1)的IGBT(1.1)的發(fā)射極和電源負(fù)極之間，采樣電阻(R1)的電流輸出端與一直流電源的輸出端之間串聯(lián)有電阻Ⅰ(R2)和電阻Ⅱ(R3)，比較器(IC)的同相輸入端連接在電阻Ⅰ(R2)和電阻Ⅱ(R3)之間。該P(yáng)FC過流保護(hù)電路信號抗干擾能力強(qiáng)，電路保護(hù)精度高。
文檔編號H02H9/02GK201774245SQ20102028104
公開日2011年3月23日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者劉德立, 王毅 申請人:寧波奧克斯空調(diào)有限公司