[发明专利]功率因数校正电路的保护控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电子领域，特别是涉及一种功率因数校正电路的保护控制方法和系统。

背景技术

随着各种电子装置在电力系统、交通、工业、家用等各领域的广泛应用，由此产生的电流谐波干扰污染电网问题日益突出。电流谐波干扰给电子装置及电网使用环境带来的一系列的危害引起了人们的重视。

目前，电器产品抑制谐波方法是在整流环节中使用升压型PFC(Power Factor Correction，功率因素校正)电路同时实现谐波抑制和整流升压。升压型PFC电路主要由整流器、电感、功率开关器件、输出二极管和稳压电容组成。通过MCU(Micro Control Unit，微控制单元)控制功率开关器件的通断，使得电源输入电流IIN的波形逼近正弦波或电源输入电压波形，且使得电源输入电流的相位与电源输入电压的相位保持一致，从而减少电流谐波，提高功率因数。同时，使得直流输出电压高于输入电压，便于后级的直流电机等负载控制。

但是，在实际应用过程中，不可避免会因为电源环境异常(如谐波干扰大)或产品的控制系统本身设计不完善导致PFC电路的功率开关器件存在过电流的情况。因此，为了保护PFC电路中的功率开关器件不因过电流而损坏，通常采用电流采样模块采集功率开关器件的开关电流并输出过电流保护信号给MCU。MCU接收到过电流保护信号后，立即控制PFC电路中的功率开关器件断开，以及控制PFC输出负载(如直流电机)停止运转。

通过上述保护控制方法虽然能够最大限度保护PFC电路中的器件不被损坏。但是，当电器产品在谐波干扰较大的环境(如电源极不稳定地区或大型功率设备集中的工厂区域)中应用时，因谐波干扰表现为在每个电源周期Tpower(如50Hz电源整流后为10ms)内会产生不规律的电压尖峰。而电压尖峰又会间接导致PFC电路中的功率开关器件的开关电流突变。当突变的开关电流达到功率开关器件的保护限值时，则会出发PFC电路的过电流保护功能，从而控制电器产品停止运行。最终影响了电器产品的应用稳定性和用户体验。

发明内容

基于此，有必要针对电器产品工作在谐波干扰较大的环境时触发PFC电路过电流保护功能，影响电器产品的应用稳定性和用户体验的问题，提供一种功率因数校正电路的保护控制方法和系统。

为实现本发明目的提供的一种功率因数校正电路的保护控制方法，包括如下步骤：

当所述功率因数校正电路的过电流保护信号触发时，控制所述功率因数校正电路中的功率开关器件断开；

当所述过电流保护信号恢复正常时，计算所述功率因数校正电路的累计保护时间；

根据所述累计保护时间，及预设的所述功率因数校正电路停止工作时仍可维持输出负载正常运行的最大时间，控制所述功率开关器件闭合或控制所述输出负载停止运行。

在其中一个实施例中，所述根据所述累计保护时间，及预设的所述功率因数校正电路停止工作时仍可维持输出负载正常运行的最大时间，控制所述功率开关器件闭合或控制所述输出负载停止运行，包括如下步骤：

判断所述累计保护时间是否大于或等于所述最大时间；

当所述累计保护时间大于或等于所述最大时间时，控制所述输出负载停止运行；

当所述累计保护时间小于所述最大时间时，控制所述功率开关器件闭合。

在其中一个实施例中，所述当所述过电流保护信号恢复正常时，计算所述功率因数校正电路的累计保护时间，包括如下步骤：

计算所述过电流保护信号由触发到恢复正常时的间隔时间，作为所述功率因数校正电路的当前保护时间；

根据所述当前保护时间，及所述功率因数校正电路的上次保护时间，计算所述累计保护时间。

在其中一个实施例中，所述当所述累计保护时间小于所述最大时间时，控制所述功率开关器件闭合，包括如下步骤：

当所述累计保护时间小于所述最大时间时，存储所述累计保护时间，作为所述功率因数校正电路的上次保护时间；

将所述累计保护时间清零，并控制所述功率开关器件闭合。

在其中一个实施例中，还包括如下步骤：

监测所述功率因数校正电路的所述过电流保护信号；

判断所述过电流保护信号是否触发；

当所述过电流保护信号触发时，控制所述功率开关器件断开；

当所述过电流保护信号未触发时，重复监测所述功率因数校正电路的所述过电流保护信号。

在其中一个实施例中，所述监测所述功率因数校正电路的所述过电流保护信号，包括如下步骤：