[实用新型]PFC变换器的过流保护电路

说明书

本实用新型提供一种PFC变换器的过流保护电路，包括：PFC主电路；检测流经功率开关管电流的采样模块；基于流经功率开关管的电流输出相应过流控制信号的过流检测模块；控制功率开关管的脉冲调制信号占空比的PFC控制模块；基于过流控制信号及脉冲调制信号控制功率开关管通断的驱动模块。本实用新型真实反映功率开关管的实际电流，可靠性高；且采用开环比较器方式，过电流消失后能及时恢复正常工作，系统的EMC抗干扰能力强；此外，成本低廉。

技术领域

本实用新型涉及电路设计领域，特别是涉及一种PFC变换器的过流保护电路。

背景技术

在有源功率因数校正PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)变换器中，通常会用到功率开关管(例如IGBT，Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管)，为了保护IGBT在过流情况下不至于因为电流过大而烧毁，传统的保护线路中会设置有电流检测传感器和过流保护措施。

如图1所示，Rs为电流检测电阻，其采集到的电流信号送给过流保护线路U1，U1为一正反馈锁死比较器线路，当Rs上的电流信号大于设定的过流保护门槛值Vref时，比较器U1输出翻转并保持锁死状态，此保护信号传送给PFC控制器U2后，会使得IGBT功率管Q_B迅速关断，以避免Q_B由于电流过大而失效。

此线路虽然能够起到保护IGBT过流的作用，但是有比较严重的缺陷。

首先，采样电阻Rs放置在输入回路，是用输入回路的电流来近似等效IGBT上的电流，实际上，这两个电流是不完全等效的，IGBT上的电流只是输入回路电流的一部分。因此，会存在如下两种情况：第一，当交流输入端Vin电压超过PFC输出端电压Vc时，IGBT基本上处于关断状态，但是流过采样电阻Rs的电流却很大，这样就会导致U1过流保护线路即使在IGBT电流很小的情况下也会误触发过流保护。第二，当PFC线路中二极管D_B失效短路的时候，PFC输出端电解电容C_B上的能量会通过D_B反灌回IGBT，此时IGBT上的电流很大，但是通过采样电阻Rs的电流却很小，这样使得IGBT在需要过流保护的时候保护线路却检测不到过流，从而失去保护作用。

其次，传统的过流保护线路中，一般采用图1所示的正反馈锁死线路(即比较器U1的输出端与正相输入端连接)，此线路的特点是一旦触发过流保护，输出就会翻转并保持锁死状态，直至系统干预复位。因此，当交流输入端Vin由于存在瞬态的操作过电压或者浪涌过电压而导致IGBT出现瞬时大电流的时候，就会触发过流保护而导致PFC停止工作，从而导致系统的EMC抗干扰能力变差了。

因此，如何提出一种可靠性高、EMC抗干扰能力强的过流保护电路及方法已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种PFC变换器的过流保护电路，用于解决现有技术中PFC变换器的过流保护方法可靠性差、导致系统EMC抗干扰能弱等问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种PFC变换器的过流保护电路，所述PFC变换器的过流保护电路至少包括：

PFC主电路，采样模块，过流检测模块、PFC控制模块及驱动模块；

所述采样模块与所述PFC主电路的功率开关管串联，检测流经所述功率开关管的电流；

所述过流检测模块连接于所述采样模块的输出端，基于流经所述功率开关管的电流输出相应过流控制信号，所述过流控制信号的有效状态持续设定时间；

所述PFC控制模块连接于所述PFC主电路的输出端，基于所述PFC主电路的输出信号控制所述功率开关管的脉冲调制信号的占空比；