[發明專利]功率因數校正電路的保護控制方法和系統

有效

• 申請號: 201410387138.1
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104167716A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 陳名才;赫曉龍;龐偉
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: H02H7/12
• 分類號: H02H7/12
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李芙蓉;李雙皓

技術領域

本發明涉及電子領域，特別是涉及一種功率因數校正電路的保護控制方法和系統。

背景技術

隨著各種電子裝置在電力系統、交通、工業、家用等各領域的廣泛應用，由此產生的電流諧波干擾污染電網問題日益突出。電流諧波干擾給電子裝置及電網使用環境帶來的一系列的危害引起了人們的重視。

目前，電器產品抑制諧波方法是在整流環節中使用升壓型PFC(Power?Factor?Correction，功率因素校正)電路同時實現諧波抑制和整流升壓。升壓型PFC電路主要由整流器、電感、功率開關器件、輸出二極管和穩壓電容組成。通過MCU(Micro?Control?Unit，微控制單元)控制功率開關器件的通斷，使得電源輸入電流IIN的波形逼近正弦波或電源輸入電壓波形，且使得電源輸入電流的相位與電源輸入電壓的相位保持一致，從而減少電流諧波，提高功率因數。同時，使得直流輸出電壓高于輸入電壓，便于后級的直流電機等負載控制。

但是，在實際應用過程中，不可避免會因為電源環境異常(如諧波干擾大)或產品的控制系統本身設計不完善導致PFC電路的功率開關器件存在過電流的情況。因此，為了保護PFC電路中的功率開關器件不因過電流而損壞，通常采用電流采樣模塊采集功率開關器件的開關電流并輸出過電流保護信號給MCU。MCU接收到過電流保護信號后，立即控制PFC電路中的功率開關器件斷開，以及控制PFC輸出負載(如直流電機)停止運轉。

通過上述保護控制方法雖然能夠最大限度保護PFC電路中的器件不被損壞。但是，當電器產品在諧波干擾較大的環境(如電源極不穩定地區或大型功率設備集中的工廠區域)中應用時，因諧波干擾表現為在每個電源周期Tpower(如50Hz電源整流后為10ms)內會產生不規律的電壓尖峰。而電壓尖峰又會間接導致PFC電路中的功率開關器件的開關電流突變。當突變的開關電流達到功率開關器件的保護限值時，則會出發PFC電路的過電流保護功能，從而控制電器產品停止運行。最終影響了電器產品的應用穩定性和用戶體驗。

發明內容

基于此，有必要針對電器產品工作在諧波干擾較大的環境時觸發PFC電路過電流保護功能，影響電器產品的應用穩定性和用戶體驗的問題，提供一種功率因數校正電路的保護控制方法和系統。

為實現本發明目的提供的一種功率因數校正電路的保護控制方法，包括如下步驟：

當所述功率因數校正電路的過電流保護信號觸發時，控制所述功率因數校正電路中的功率開關器件斷開；

當所述過電流保護信號恢復正常時，計算所述功率因數校正電路的累計保護時間；

根據所述累計保護時間，及預設的所述功率因數校正電路停止工作時仍可維持輸出負載正常運行的最大時間，控制所述功率開關器件閉合或控制所述輸出負載停止運行。

在其中一個實施例中，所述根據所述累計保護時間，及預設的所述功率因數校正電路停止工作時仍可維持輸出負載正常運行的最大時間，控制所述功率開關器件閉合或控制所述輸出負載停止運行，包括如下步驟：

判斷所述累計保護時間是否大于或等于所述最大時間；

當所述累計保護時間大于或等于所述最大時間時，控制所述輸出負載停止運行；

當所述累計保護時間小于所述最大時間時，控制所述功率開關器件閉合。

在其中一個實施例中，所述當所述過電流保護信號恢復正常時，計算所述功率因數校正電路的累計保護時間，包括如下步驟：

計算所述過電流保護信號由觸發到恢復正常時的間隔時間，作為所述功率因數校正電路的當前保護時間；

根據所述當前保護時間，及所述功率因數校正電路的上次保護時間，計算所述累計保護時間。

在其中一個實施例中，所述當所述累計保護時間小于所述最大時間時，控制所述功率開關器件閉合，包括如下步驟：

當所述累計保護時間小于所述最大時間時，存儲所述累計保護時間，作為所述功率因數校正電路的上次保護時間；

將所述累計保護時間清零，并控制所述功率開關器件閉合。

在其中一個實施例中，還包括如下步驟：

監測所述功率因數校正電路的所述過電流保護信號；

判斷所述過電流保護信號是否觸發；

當所述過電流保護信號觸發時，控制所述功率開關器件斷開；

當所述過電流保護信號未觸發時，重復監測所述功率因數校正電路的所述過電流保護信號。

在其中一個實施例中，所述監測所述功率因數校正電路的所述過電流保護信號，包括如下步驟：