[发明专利]家用电器及功率因数校正器的过流保护装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及交流供电技术领域，特别涉及一种功率因数校正器的过流保护装置、一种具有该装置的家用电器和一种功率因数校正器的过流保护方法。

背景技术

在单相交流供电的设备或者产品中，为了降低电流谐波、提高功率因数，通常会采用有源PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路，典型的有源PFC电路为Boost型PFC电路，包括电感、二极管和功率开关管三部分。单相交流电压经全桥整流后，通过PFC电路接至大容量电解电容和负载，控制芯片通过检测电感的电流对功率开关管进行控制，以实现功率因数校正功能和电解电容上直流电压的调节。

其中，控制芯片在对功率开关管进行控制时，当功率开关管导通时，电感的电流等于功率开关管的电流；当功率开关管关断时，电感的电流等于电解电容的充放电电流与负载电流之和。由于电感和二极管的耐冲击电流能力较功率开关管大得多，因而最需要保护的是功率开关管，以防止功率开关管过流损坏。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种功率因数校正器的过流保护装置，通过在电感的电流值大于软件过流保护阈值时，控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管发生过流损坏。

本发明的另一个目的在于提出一种家用电器。

本发明的又一个目的在于提出一种功率因数校正器的过流保护方法。

为实现上述目的，本发明一方面实施例提出了一种功率因数校正器的过流保护装置，所述功率因数校正器包括整流桥、PFC电路和电解电容，所述PFC电路包括电感、功率开关管和二极管，所述过流保护装置包括：电流采样电路，用于对所述电感的电流进行采样以获得电流采样值；电感电流检测电路，所述电感电流检测电路与所述电流采样电路相连，所述电感电流检测电路用于根据所述电流采样值获取所述电感的电流值；驱动单元，所述驱动单元与所述功率开关管相连；控制器，所述控制器分别与所述电感电流检测电路和所述驱动单元相连，所述控制器用于判断所述电流值是否大于软件过流保护阈值，如果所述电流值大于所述软件过流保护阈值，则输出第一控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元控制所述功率开关管处于关断状态。

根据本发明实施例的功率因数校正器的过流保护装置，通过电流采样电路对电感的电流进行采样以获得电流采样值，然后电感电流检测电路根据电流采样值获取电感的电流值，控制器判断电流值是否大于软件过流保护阈值，如果电流值大于软件过流保护阈值，则输出第一控制信号至驱动单元，以通过驱动单元控制功率开关管处于关断状态，从而有效避免功率开关管发生过流损坏。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还用于获取所述电感的电流值大于所述软件过流保护阈值的时间和次数，分别记为第一时间和第一次数，并判断所述第一时间是否大于第一预设时间，以及判断所述第一次数是否大于第一预设次数，其中，如果所述第一时间大于所述第一预设时间，或者所述第一次数大于所述第一预设次数，所述控制器则输出第二控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。

根据本发明的一个实施例，上述的功率因数校正器的过流保护装置，还包括：硬件过流保护电路，所述硬件过流保护电路分别与所述电流采样电路和所述驱动单元相连，所述硬件过流保护电路用于在所述电流采样值大于硬件过流保护阈值时输出硬件过流保护信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元控制所述功率开关管处于关断状态。

根据本发明的一个实施例，所述硬件过流保护电路还与所述控制器相连，所述控制器还用于获取所述硬件过流保护信号的时间和次数，分别记为第二时间和第二次数，并判断所述第二时间是否大于第二预设时间，以及判断所述第二次数是否大于第二预设次数，其中，如果所述第二时间大于所述第二预设时间，或者所述第二次数大于所述第二预设次数，所述控制器则输出第三控制信号至所述驱动单元，以通过所述驱动单元关闭所述PFC电路。

根据本发明的一个实施例，当所述电流采样电路设置在所述整流桥的直流侧负端或者所述功率开关管的漏极端时，所述电流采样电路为电阻采样电路、互感器、电压型霍尔电流传感器和电流型霍尔电流传感器中的一种；当所述电流采样电路设置在所述功率开关管的源极端、所述整流桥的交流侧、所述电感的输入端或者所述电感的输出端时，所述电流采样电路为由采样电阻和线性光耦构成的采样电路、互感器、电压型霍尔电流传感器和电流型霍尔电流传感器中的一种。