[實用新型]用于高功率因數驅動系統的功率因數校正控制電路

有效

• 申請號: 201220750407.2
• 申請日: 2012-12-31
• 公開（公告）號: CN203086115U
• 公開（公告）日: 2013-07-24
• 發明（設計）人: 王棟;吳建興
• 申請（專利權）人: 杭州士蘭微電子股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 李小芳

技術領域

本實用新型涉及高功率因數驅動系統，尤其涉及用于高功率因數驅動系統的采樣短路保護電路。?

背景技術

高功率因數驅動系統是通過PFC（功率因數校正）控制電路控制開關管（例如晶體管、場效應管、可控硅閘流管等）的導通和關斷來維持穩定電壓或電流輸出的一種電源，也被稱為PFC控制系統，例如開關電源、LED照明驅動電源等。?

圖1示出一種傳統的PFC控制系統，包括功率轉換電路10、PFC控制電路12、開關管（例如MOS管）M1、以及采樣電阻Rs。功率轉換電路10可以將輸入電流/電壓轉換成所需的目標電流/電壓。PFC控制電路12在DR管腳上輸出驅動信號以控制開關管M1的導通和關斷，從而控制功率轉換電路10的工作狀態。另外，PFC控制電路12通過CS管腳（即，采樣端）檢測采樣電阻Rs的電壓值來確定流經開關管M1的電流信號，從而在正常工作時可以通過采樣端檢測來達到限流或者取電流的目的。但是，當出現異常狀態尤其是采樣短路時，例如采樣端焊接異常、CS管腳與地短路、和/或采樣電阻Rs損壞或短路時，PFC控制電路12在采樣端檢測到的采樣電壓很小或者為0，便會認為開關管M1的輸出電流不夠，并因此增大開關管M1的導通時間以增大電流。此類異常狀態會導致無法準確監控流經開關管M1的電流，并且如果過度地使流經開關管M1的電流增大，那么在開關管M1關斷時其源漏兩極的電壓會超出開關管M1的耐壓值，可能導致開關管M1損壞，從而危害整個PFC控制系統。?

因此，本領域需要一種采樣短路保護電路，以有效地檢測高功率因數驅動系統的異常狀態（尤其是采樣短路）并提供有效的采樣短路保護。?

實用新型內容

本實用新型旨在解決現有技術的不足，提供一種用于高功率因數驅動系統的采樣短路保護電路，使得在異常狀態下尤其是采樣短路時，例如采樣端焊接異常、CS端與地短路、或者采樣電阻損壞時，系統能檢測到這種狀態并且關斷開關管，直到系統重啟后進入下一個檢測周期，如果采樣端仍處于短路狀態，則繼續關斷并重啟；如果采樣短路狀態解除，系統恢復正常工作。?

本實用新型提供了一種用于高功率因數驅動系統的功率因數校正（PFC）控制電路，該高功率因數驅動系統可包括功率轉換電路、耦合至功率轉換電路的開關管以及耦合至開關管的采樣電阻，該功率因數校正控制電路可包括：功率因數校正控制模塊，用于產生驅動信號以控制該開關管的導通和關斷；以及采樣短路保護電路。采樣短路保護電路可包括：短路檢測電路，其接收由功率轉換電路的輸入源提供的輸入電壓信號和經由采樣電阻檢測到的采樣電壓信號，當輸入電壓信號大于第一基準電壓并且采樣電壓信號持續地小于第二基準電壓達預定數目個周期之后確定檢測到采樣短路；以及邏輯電路，其接收短路檢測電路的輸出以及指示該功率因數校正控制電路是否處于欠壓狀態的欠壓信號，并在短路檢測電路檢測到采樣短路時產生保護信號直至接收到指示該功率因數校正控制電路處于欠壓狀態的欠壓信號，該保護信號使功率因數校正控制模塊關斷該開關管。?

在一個實施例中，短路檢測電路可包括：第一比較器，用于將輸入電壓信號與第一基準電壓作比較；第二比較器，用于將采樣電壓信號與第二基準電壓作比較；門電路，其接收第一比較器和第二比較器的輸出，在輸入電壓信號大于第一基準電壓并且采樣電壓信號小于第二基準電壓時輸出第二電平，否則輸出第一電平；以及計數器，用于接收該門電路的輸出和第一時鐘信號，計數器在該門電路輸出第一電平時清零，在該門電路輸出第二電平時在第一時鐘信號的控制下進行計數，并在連續計數達預定數目個周期之后產生指示檢測到采樣短路的第二時鐘信號以提供給該邏輯電路。?

在一個實施例中，該門電路可包括或門、或非門、與門或者與非門，該邏輯電路可包括第一RS觸發器。?

在一個實施例中，該功率因數校正控制電路還可包括：欠壓鎖存電路，用?于檢測該功率因數校正控制電路的電源端是否處于欠壓狀態并產生該欠壓信號。?

在一個實施例中，該功率因數校正控制模塊可包括：恒流環控制電路，用于根據輸入電壓信號、采樣電壓信號、以及功率轉換電路的反饋信號來產生關斷信號；振蕩器，用于產生第一時鐘信號；第二RS觸發器，用于接收該關斷信號和第一時鐘信號；以及邏輯驅動電路，用于根據采樣短路保護電路輸出的保護信號和第二RS觸發器的輸出來產生驅動信號以控制該開關管的導通和關斷。?