[实用新型]PFC电路和PFC变频器

说明书

技术领域

本实用新型涉及PFC（Power Factor Correction，功率因素校正）电路的技术领域，尤其涉及一种PFC电路和PFC变频器。

背景技术

因国际能效标准组织提高变频空调的能效等级，因此变频空调均采用APFC（Active Power Factor Correction，主动功率因素校正）电路，以此来减小电器设备对电网的污染及干扰。

目前在国内外各家电及变频器厂家所设计与开发的产品中，均采用了APFC电路，但在市场上，还是有很多APFC电路中的核心器件IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor，绝缘栅双极型晶体管）损坏的情况。在国内所推出的二级能效及一级能效的变频空调中都有APFC电路，但因推出产品的时间过短，导致产品在一些异常环境，比如过流时出现IGBT器件损坏的现象，APFC电路的稳定性能不好，影响产品的质量。

国内外各家电及变频器厂家所设计与开发的产品在实验测试时，IGBT器件没有损坏或受损，可当大批量生产或在用户的使用环境中，因电网环境不太稳定导致出现APFC电路失效，经分析都是APFC电路对IGBT器件保护不足，IGBT器件过流而损坏导致APFC电路失效，导致产品失效，从而影响到产品的品质及企业的品牌效应。

上述产品在实际应用中，都采用过流保护技术，但是现有的过流保护方案中，都采用软件保护技术，通过微处理器或单片机检测到过流信号时，先判断是过流信号再进行信号处理，然后切断电流输出，达到过流保护目的，但在这个过程中，需要判断和处理过程，会由于保护不及时导致IGBT器件因过流而损坏。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种PFC电路和PFC变频器，旨在实现对IGBT器件更及时、更有效地保护，实现过流保护，提高电路的稳定性能，提升产品品质。

为了达到上述目的，本实用新型提出一种PFC电路，该PFC电路包括交流电源、整流模块、BOOST升压模块、电流采样模块、过流检测模块、PFC保护模块和PWM控制模块，其特征在于，所述PFC保护模块包括用于在所述过流检测模块检测出过流时，切断所述PWM控制模块输出驱动信号，以保护IGBT器件的软件保护单元和硬件保护单元；其中，

所述交流电源经由所述整流模块与所述BOOST升压模块的输入端连接，所述电流采样模块对所述BOOST升压模块的输出端进行采样，获得采样电流，并将该采样电流输出至所述过流检测模块的输入端；所述过流检测模块的输出端分别与所述软件保护单元的输入端和所述硬件保护单元的输入端连接，所述硬件保护单元的输出端与所述PWM控制模块的输入端连接，所述软件保护单元的输出端与所述PWM控制模块的控制端连接，所述PWM控制模块的输出端与所述BOOST升压模块的控制端连接。

优选地，所述整流模块包括一整流桥，所述整流桥的第一交流输入端和第二交流输入端分别连接至所述交流电源的相线端和零线端，所述整流桥的第一直流输出端和第二直流输出端连接至所述BOOST升压模块。

优选地，所述BOOST升压模块包括第一MOS管、一电感、第一二极管、第一电容，第一电阻、正电压输出端和负电压输出端；其中，

所述电感的一端与所述整流桥的第一直流输出端连接，所述电感的另一端与所述第一MOS管的漏极连接，且与所述第一二极管的阳极连接；所述第一二极管的阴极与所述正电压输出端连接，且经由所述第一电容与所述负电压输出端连接；所述第一MOS管的源极与所述负电压输出端连接，所述第一MOS管的栅极作为所述BOOST升压模块的控制端，与所述PWM控制模块的输出端连接，且所述第一MOS管的栅极经由所述第一电阻与所述负电压输出端连接并接地。

优选地，所述电流采样模块包括工作电压输入端、运算放大器、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第二二极管和第二电容；其中，

所述第二电阻的一端分为两路，一路与所述整流桥的第二直流输出端连接，另一路经由所述第三电阻与所述运算放大器的同相输入端连接，所述第二电阻的另一端分为两路，一路与所述负电压输出端连接，另一路经由所述第四电阻与所述运算放大器的反相输入端连接；所述运算放大器的输出端经由所述第六电阻分为四路，第一路经由所述第二二极管与所述工作电压输入端连接，第二路经由所述第二电容接地，第三路连接至所述软件保护单元，第四路连接至所述过流检测模块的输入端；所述第五电阻连接于所述运算放大器的输出端和反相输入端之间。