[發(fā)明專利]用于高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的采樣短路保護(hù)電路及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210594855.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN102983554A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王棟;吳建興
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H02H7/12
• 分類號(hào): H02H7/12
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

1.一種用于高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率因數(shù)校正（PFC）控制電路，所述高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括功率轉(zhuǎn)換電路、耦合至所述功率轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)管以及耦合至所述開關(guān)管的采樣電阻，所述功率因數(shù)校正控制電路包括：

功率因數(shù)校正控制模塊，用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷；以及

采樣短路保護(hù)電路，其包括：

短路檢測電路，其接收由所述功率轉(zhuǎn)換電路的輸入源提供的輸入電壓信號(hào)和經(jīng)由所述采樣電阻檢測到的采樣電壓信號(hào)，當(dāng)所述輸入電壓信號(hào)大于第一基準(zhǔn)電壓并且所述采樣電壓信號(hào)持續(xù)地小于第二基準(zhǔn)電壓達(dá)預(yù)定數(shù)目個(gè)周期之后確定檢測到采樣短路；以及

邏輯電路，其接收所述短路檢測電路的輸出以及指示所述功率因數(shù)校正控制電路是否處于欠壓狀態(tài)的欠壓信號(hào)，并在所述短路檢測電路檢測到采樣短路時(shí)產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)直至接收到指示所述功率因數(shù)校正控制電路處于欠壓狀態(tài)的欠壓信號(hào)，所述保護(hù)信號(hào)使所述功率因數(shù)校正控制模塊關(guān)斷所述開關(guān)管。

2.如權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制電路，其特征在于，所述短路檢測電路包括：

第一比較器，用于將所述輸入電壓信號(hào)與第一基準(zhǔn)電壓作比較；

第二比較器，用于將所述采樣電壓信號(hào)與第二基準(zhǔn)電壓作比較；

門電路，其接收所述第一比較器和所述第二比較器的輸出，在所述輸入電壓信號(hào)大于第一基準(zhǔn)電壓并且所述采樣電壓信號(hào)小于第二基準(zhǔn)電壓時(shí)輸出第二電平，否則輸出第一電平；以及

計(jì)數(shù)器，用于接收所述門電路的輸出和第一時(shí)鐘信號(hào)，所述計(jì)數(shù)器在所述門電路輸出第一電平時(shí)清零，在所述門電路輸出第二電平時(shí)在所述第一時(shí)鐘信號(hào)的控制下進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在連續(xù)計(jì)數(shù)達(dá)所述預(yù)定數(shù)目個(gè)周期之后產(chǎn)生指示檢測到采樣短路的第二時(shí)鐘信號(hào)以提供給所述邏輯電路。

3.如權(quán)利要求2所述的功率因數(shù)校正控制電路，其特征在于，所述門電路包括或門、或非門、與門或者與非門，所述邏輯電路包括第一RS觸發(fā)器。

4.如權(quán)利要求1所述的功率因數(shù)校正控制電路，其特征在于，還包括：

欠壓鎖存電路，用于檢測所述功率因數(shù)校正控制電路的電源端是否處于欠壓狀態(tài)并產(chǎn)生所述欠壓信號(hào)。

5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的功率因數(shù)校正控制電路，其特征在于，所述功率因數(shù)校正控制模塊包括：

恒流環(huán)控制電路，用于根據(jù)所述輸入電壓信號(hào)、所述采樣電壓信號(hào)、以及所述功率轉(zhuǎn)換電路的反饋信號(hào)來產(chǎn)生關(guān)斷信號(hào)；

振蕩器，用于產(chǎn)生第一時(shí)鐘信號(hào)；

第二RS觸發(fā)器，用于接收所述關(guān)斷信號(hào)和所述第一時(shí)鐘信號(hào)；以及

邏輯驅(qū)動(dòng)電路，用于根據(jù)所述采樣短路保護(hù)電路輸出的所述保護(hù)信號(hào)和所述第二RS觸發(fā)器的輸出來產(chǎn)生所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷。

6.一種包括如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的功率因數(shù)校正控制電路的高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，所述高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還包括：

交流輸入源；

整流橋，用于對所述交流輸入源的輸入信號(hào)進(jìn)行整流以向所述功率轉(zhuǎn)換電路提供輸入；

耦合至所述整流橋的分壓電阻，用于產(chǎn)生所述輸入電壓信號(hào)；以及

耦合至所述整流橋的啟動(dòng)電路，用于向所述功率因數(shù)校正控制電路的電源端供電。

7.如權(quán)利要求6所述的高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，其特征在于，還包括：

變壓器，包括耦合在所述整流橋與所述開關(guān)管之間的原邊繞組、用于提供輸出的副邊繞組、以及用于提供所述反饋信號(hào)的輔助繞組；或者

耦合在所述整流橋與所述開關(guān)管之間以提供輸出的電感、以及耦合至所述電感以提供所述反饋信號(hào)的輔助繞組。

8.一種用于高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的控制方法，所述高功率因數(shù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括功率因數(shù)校正（PFC）控制電路、功率轉(zhuǎn)換電路、耦合至所述功率轉(zhuǎn)換電路的開關(guān)管以及耦合至所述開關(guān)管的采樣電阻，所述方法包括：

通過所述功率因數(shù)校正控制電路產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)以控制所述開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷；

接收由所述功率轉(zhuǎn)換電路的輸入源提供的輸入電壓信號(hào)和經(jīng)由所述采樣電阻檢測到的采樣電壓信號(hào)；

當(dāng)所述輸入電壓信號(hào)大于第一基準(zhǔn)電壓并且所述采樣電壓信號(hào)持續(xù)地小于第二基準(zhǔn)電壓達(dá)預(yù)定數(shù)目個(gè)周期之后確定檢測到采樣短路；以及

在檢測到采樣短路時(shí)產(chǎn)生保護(hù)信號(hào)直至接收到指示所述功率因數(shù)校正控制電路處于欠壓狀態(tài)的欠壓信號(hào)，所述保護(hù)信號(hào)使所述功率因數(shù)校正控制電路關(guān)斷所述開關(guān)管。