[go: up one dir, main page]

CN114640240A - 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块 - Google Patents

无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块 Download PDF

Info

Publication number
CN114640240A
CN114640240A CN202210141433.3A CN202210141433A CN114640240A CN 114640240 A CN114640240 A CN 114640240A CN 202210141433 A CN202210141433 A CN 202210141433A CN 114640240 A CN114640240 A CN 114640240A
Authority
CN
China
Prior art keywords
module
switch
current
factor correction
protection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202210141433.3A
Other languages
English (en)
Inventor
易立琼
胡笑鲁
杨泽洲
陈少娴
滕达
彭嗣翔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Original Assignee
Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huawei Digital Power Technologies Co Ltd filed Critical Huawei Digital Power Technologies Co Ltd
Priority to CN202210141433.3A priority Critical patent/CN114640240A/zh
Publication of CN114640240A publication Critical patent/CN114640240A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/087Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current for DC applications
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02MAPPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00Details of apparatus for conversion
    • H02M1/36Means for starting or stopping converters

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本申请的实施例提供一种无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块,包括功率因素校正模块、交流电源模块、保护模块和控制模块。交流电源模块电连接于功率因素校正模块,交流电源模块包括交流电源和开关。开关连接于控制模块、保护模块和功率因素校正模块。交流电源电连接于开关。控制模块用于采集保护模块的电流。当电流大于或等于电流阈值时,控制模块用于断开开关。采用本申请的实施例,可以降低导通损耗、提高电路效率,提升产品竞争力。

Description

无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块
技术领域
本申请涉及电子电路技术领域,尤其涉及一种无桥功率因素校正保护电路及其控制方法和功率模块。
背景技术
目前,有桥功率因素校正(Power Factor Correction,PFC)电路中的导通器件多,通态损耗大。
例如,传统有桥功率因素矫正电路的无控整流环节中将会同时导通两个二极管,并且每个二极管导通时的压降为0.7V,当流经二极管的电流为i时,则功率因素矫正电路的导通损耗为2×0.7×i。因此,传统功率因素校正电路的导通损耗较高,且电路效率偏低。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种无桥功率因素矫正电路及其保护方法,可以降低导通损耗、提高电路效率,提升产品竞争力。
本申请的第一方面提供一种无桥功率因素矫正电路,包括功率因素校正模块、交流电源模块、保护模块和控制模块。交流电源模块电连接于功率因素校正模块,交流电源模块包括交流电源和开关。开关连接于控制模块、保护模块和功率因素校正模块。交流电源电连接于开关。控制模块用于采集保护模块的电流。当电流大于或等于电流阈值时,控制模块用于断开开关。
采用本申请的实施例,可以根据采集到的保护模块的电流,来确定是否断开所述开关,进而可以实现无桥功率因素校正电路中的开关的保护,提升产品的可靠性能,还可以提高电路的效率以及降低导通损耗。
在一种可能的设计中,所述保护模块包括第一保护单元、第二保护单元,所述第一保护单元电连接于所述开关和所述第二保护单元,所述第二保护单元电连接于所述开关。采用这样的设计,本申请的实施例可以保护电路,并可以防止受到浪涌或雷击电流的损害。
在一种可能的设计中,所述保护模块包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的阴极电连接于所述开关,所述第一二极管的阳极电连接于所述第二二极管的阴极,所述第二二极管的阳极电连接于所述开关。采用这样的设计,本申请的实施例可以保护电路,并可以防止受到浪涌或雷击电流的损害。
在一种可能的设计中,所述保护模块还包括电流采样单元,所述电流采样单元电连接于所述功率因素校正模块、所述第一保护单元和所述第二保护单元;所述电流采样单元用于采集所述保护模块的电流。基于这样的设计,本申请实施例可以通过保护模块检测是否发生雷击浪涌电流,可以对开关进行保护。
在一种可能的设计中,所述电流采样单元包括电阻或电流互感器。这样,电流采样单元可以实时地反馈保护模块的电流给控制模块,对电路进行实时的保护。
在一种可能的设计中,所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT、金属氧化物半导体场效应管MOSFET、氮化镓GaN、碳化硅SiC中的任意一种或组合。
本申请的第二方面还提供一种无桥功率因素校正保护电路的控制方法,应用于无桥功率因素校正保护电路中,所述无桥功率因素校正保护电路包括交流电源模块、保护模块和控制模块,所述交流电源模块包括开关,所述方法包括:采集所述保护模块的电流,并将采集到的所述电流传输给控制模块;确定所述电流是否大于或等于电流阈值;当所述电流大于或等于电流阈值时,所述控制模块断开所述开关。本申请的实施例可以根据采集到的保护模块的电流,来确定是否断开所述开关,进而可以实现无桥功率因素校正电路中的开关的保护,提升产品的可靠性能,还可以提高电路的效率以及降低导通损耗。
在一种可能的设计中,当所述电流小于电流阈值时,所述控制模块导通所述开关。
在一种可能的设计中,所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT、金属氧化物半导体场效应管MOSFET、氮化镓GaN、碳化硅SiC中的任意一种或组合。
本申请的第三方面还提供一种功率模块,所述功率模块包括上述的无桥功率因素校正保护电路。
本申请的实施例提供的无桥功率因素校正保护电路及其控制方法和功率模块,可以实现无桥功率因素校正电路中的开关的保护,提升产品的可靠性能,还可以提高电路的效率以及降低导通损耗。
附图说明
图1为一种无桥功率因素校正电路的结构示意图。
图2为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的结构示意图。
图3为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的另一结构示意图。
图4为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的第一电流流向图。
图5为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的第二电流流向图。
图6为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的第三电流流向图。
图7为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的波形示意图。
图8为根据本申请实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的控制方法的流程图。
图9为根据本申请实施例提供的功率模块的结构示意图。
具体实施方式
需要说明的是,当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件,它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
通常,有桥功率因素校正(Power Factor Correction,PFC)电路的导通损耗大,并且电路效率偏低。
在一些可能的场景下,无桥PFC电路可以减少通态损耗,并且可以提高电路的效率。举例说明,如图1所示,一种无桥PFC电路可以包括交流电源模块101、功率模块102和控制模块103。其中交流电源模块101与功率模块102连接并为功率模块102提供电能,此外,功率模块102可以包括开关S11-S14,控制模块103采样功率模块102中开关S11-S14的电流,并关断其中流经负电流的开关元件。如图1所示的无桥PFC电路中,低频换向器件可以采用二极管,高频管均采用开关管,每个开关管有单独的电流采样电路。无桥PFC电路采用二极管D1和二极管D2进行开关,相比于更低损耗的开关管,二极管具有击穿电压高反向自然关断的特点,可以有效的保护电路防止受到浪涌或雷击电流的损害。上述场景的无桥PFC电路中,由于每个高频管均有单独的采样电路进行电流采样,控制模块的结构复杂,成本较为高昂,产品化不具备成本优势,将会降低产品的竞争力。
在另一种可能的场景下,为了进一步提高无桥PFC电路的效率,可以采用两个开关管替换图1所示的二极管D1和二极管D2,由于开关管导通压降低于二极管,相较于图1所示的无桥PFC电路效率更高,可以进一步降低导通损耗。然而,在该场景下,当存在浪涌或雷击电流时,由于开关管无法和二极管一样自然关断,将会存在母线能量经过中低频管反灌会输入源的风险。因此,如何对低频开关管进行速断保护是亟待解决的问题。
针对上述场景中的问题,本申请的实施例提供一种无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块,可以降低导通损耗、提高电路效率,还可以对无桥功率因素校正电路中的低频开关管进行速断保护,提升产品的可靠性和产品的竞争力。
请参阅图2,图2所示为本申请的一个实施例提供的一种无桥功率因素校正保护电路100的示意图。
本实施例中,所述无桥功率因素校正保护电路100可以包括交流电源模块10、PFC模块20、控制模块30和保护模块40。所述交流电源模块10电连接于所述PFC模块20,以为所述PFC模块20提供电能。所述控制模块30电连接于所述PFC模块20,所述保护模块40电连接于所述交流电源模块10和所述控制模块30。
可以理解,本实施例中,所述交流电源模块10可以包括交流电源12以及开关模块14。所述开关模块14可以包括一对第一开关,具体地,该一对第一开关可以包括开关Q1以及开关Q2。
所述开关Q1的第三端可以连接于所述控制模块30,例如,所述控制模块30可以信号连接于所述开关Q1。所述开关Q1的第二端可以电连接于所述PFC模块20和所述保护模块40。所述开关Q1的第一端可以电连接于所述交流电源12的第一端。其中,所述开关Q1的第三端可以作为所述开关Q1的控制端。即所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q1的第三端,进而可以控制所述开关Q1的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q1的导通或者断开。
所述开关Q2的第三端可以电连接于所述控制模块30,例如,所述控制模块30可以信号连接于所述开关Q2。所述开关Q2的可以第二端电连接于所述PFC模块20和所述保护模块40。所述开关Q2的第一端可以电连接于所述交流电源12的第一端。其中,所述开关Q2的第三端可以作为所述开关元件Q2的控制端。即所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q2的第三端,以控制所述开关Q2的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q2的导通或者断开。
可以理解,在一种可能的实现方式中,所述开关Q1和所述开关Q2可以是金属-氧化物半导体场效应晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOS)、绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)、氮化镓(GaN)、碳化硅(SiC)等半导体开关器件中的任意一种或组合。可以理解,本实施例中,由于绝缘栅器件(例如MOS管)的导通电压低,相较于二极管可以进一步降低导通损耗。因此,本申请实施例的无桥功率因素矫正电路的损耗更小,效率更高,可以提升产品的竞争力。
本实施例中,所述保护模块40可以用于保护电路防止受到浪涌或雷击电流的损害。具体地,所述保护模块40可以电连接于所述开关模块14的两端,即所述保护模块40可以电连接于所述开关Q1的第二端和所述开关Q2的第二端。所述保护模块40可以包括电流采集单元46、保护单元42和保护单元44。所述保护单元42的第一端可以电连接于所述开关Q1的第二端,所述保护单元42的第二端可以电连接于所述保护单元44的第一端,所述保护单元44的第二端可以电连接于所述开关Q2的第二端。所述电流采集单元46可以电连接于所述保护单元42与保护单元44之间的节点以及所述交流电源12的第二端。可以理解,所述电流采集单元46还可以电连接于所述控制模块30。可以理解,本实施例中的所述保护单元42以及所述保护单元44可以用于保护电路防止受到浪涌或雷击电流的损害。所述电流采集单元46可以采集所述保护模块40的电流。例如,所述电流采集单元46可以采集所述保护单元42以及所述保护单元44所在支路上的电流,并将采集到的电流反馈给所述控制模块30。因此,本申请实施例的所述控制模块30可以根据采集到的电流来控制所述开关模块14的状态,进而提高所述开关模块14中开关的防护能力。
可以理解,在一种实施例中,所述电流采样单元46可以包括电阻、CT电流互感器、霍尔互感器中的任意一种。
可以理解,所述PFC模块20可以包括一路或多路交错PFC电路。以下将以一路交错PFC电路为例,如图2所示,一路交错PFC电路可以包括电感L1、一对第二开关元件以及电容C1。具体地,该一对第二开关可以包括开关Q3和开关Q4。所述电感L1的第一端可以电连接于所述交流电源12的第二端,所述电感L1的第二端可以电连接于所述开关Q3的第一端和所述开关Q4的第一端。所述开关Q3的第三端可以连接于所述控制模块30,例如,所述开关Q3的第三端可以信号连接于所述控制模块30,所述开关Q3的第二端可以电连接于所述开关Q1的第二端和所述保护单元42的第一端。所述开关Q3的第三端可以作为所述开关Q3的控制端,所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q3的第三端,以控制所述开关Q3的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q3的导通或者断开。所述开关Q4的第三端可以连接于所述控制模块30,例如,所述开关Q4的第三端可以信号连接于所述控制模块30,所述开关Q4的第二端可以电连接于所述开关Q2的第二端和所述保护单元44的第二端。所述开关Q4的第三端可以作为所述开关Q4的控制端,即所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q4的第三端,以控制所述开关Q4的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q4的导通或者断开。
可以理解,另一路交错PFC电路可以包括电感L2、一对第三开关、以及电容C1。具体地,该一对第三开关可以包括开关Q5和开关Q6。所述电感L2的第一端可以电连接于所述交流电源12的第二端,所述电感L2的第二端可以电连接于所述开关Q5的第一端和所述开关Q6的第一端。所述开关Q5的第三端可以连接于所述控制模块30,例如,所述开关Q5的第三端可以信号连接于所述控制模块30,所述开关Q5的第二端可以电连接于所述开关Q1的第二端和所述保护单元42的第一端。所述开关Q5的第三端可以作为所述开关Q5的控制端,即所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q5的第三端,以控制所述开关Q5的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q5的导通或者断开。所述开关Q6的第三端可以连接于所述控制模块30,例如,所述开关Q6的第三端可以信号连接于所述控制模块30,所述开关Q6的第二端可以电连接于所述开关Q2的第二端和所述保护单元44的第二端。所述开关Q6的第三端可以作为所述开关Q6的控制端,即所述控制模块30可以输出信号给所述开关Q6的第三端,以控制所述开关Q6的状态,例如,所述控制模块30可以控制所述开关Q6的导通或者断开。可以理解,在一种可能的实现方式中,所述开关Q3、所述开关Q4、所述开关Q5和所述开关Q6均可以是绝缘栅器件,例如MOS管或IGBT,本申请对此不作限定。
请参阅图3,图3所示为本申请的另一个实施例提供的一种无桥功率因素校正保护电路100的示意图。
与图2实施例中示出的无桥功率因素校正保护电路100的区别在于,如图3所示,本实施例中,所述保护单元42可以包括二极管D1,所述保护单元44可以包括二极管D2。可以理解,本实施例中,所述控制模块30可以包括控制器,例如,所述控制模块30可以包括控制器32。所述控制器32可以为三角形电流模式(Triangular Current Mode,TCM)控制器。
在一种实现方式中,所述控制器32可以由分立元件组成或者是逻辑器件,例如,所述控制32可以是复杂可编程逻辑器件(Complex Programmable logic device,CPLD)或者现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)。
本实施例中,所述二极管D1的阴极可以电连接于所述开关Q1的第二端和所述开关元件Q3的第二端,所述二极管D1的阳极可以电连接于所述电流采样单元46和所述二极管D2的阴极,所述二极管D2的阳极可以电连接于所述开关Q2的第二端和所述开关Q4的第二端。
可以理解,所述二极管D1和所述二极管D2可以具有击穿电压高且反向自然关断的特点,因此本申请的实施例可以通过所述二极管D1和所述二极管D2有效的保护电路防止受到浪涌或雷击电流的损害。
以下将具体说明本申请实施例的无桥功率因素校正保护电路100的实现原理。如图4至图6所示,以交流输入的正半周期以及电感L1连接的桥臂为例介绍该无桥功率因素校正保护电路100的实现原理。
在交流输入的正半周期(如左正右负),如图4所示为正常的功率回路,即该无桥功率因素校正保护电路100为正常工作状态。其中电流回路可以依次经过所述开关Q1、所述开关Q3、所述电感L1以及所述交流电源12。此时,所述二极管D1和所述二极管D2上不会存在电流。在一种场景下,若雷击电压施在所述交流电源12上,假如该开关Q1一直保持为导通状态,所有雷击电压将会施加在所述电流采样单元46、所述二极管D1和所述开关Q1上,这样容易造成所述开关Q1失效。可以理解,当雷击电压来临时,假如雷击能量的传输路径与PFC电路的导通路径一致,则该雷击能量可以由母线电容(例如电容C1)进行吸收,这样可以对所述开关Q1进行保护。
可以理解,当雷击来临时,假如雷击电流流向与交流电源12的输出电流方向相反,如图5所示,该雷击电流的回路可以依次经过所述电流采样单元46、所述二极管D1、所述开关Q1以及所述交流电源12。因此,所述电流采样单元46可以对流经该支路上的电流进行采集,所述控制模块30可以实时获取所述电流采样单元46获取到的电流信息,根据电流信息来确定是否关断所述开关Q1,来对所述开关Q1进行保护。举例说明,所述控制模块30可以对采集到的支路电流的绝对值与电流阈值Ith进行比较。所述控制模块30可以对所述电流采集单元46采集到的电流大小I1与电流阈值Ith进行比较。举例说明,若所述电流采集单元46采集到的电流为-10安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为10A,因此,所述控制模块30可以确定该电流大小I1大于该电流阈值Ith。若所述电流采集单元46采集到的电流为-6安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为6A,因此,所述控制模块30可以确定该电流大小I1小于该电流阈值Ith。若所述电流采集单元46采集到的电流为10安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为10A,因此,所述控制模块30可以确定该电流大小I1大于该电流阈值Ith。若所述支路电流I1大于或等于该电路阈值Ith,所述控制模块30将会输出信号给所述开关Q1的第三端,以断开所述开关Q1,进而对所述开关Q1实现保护。
如图6所示,当所述开关Q1断开时,该雷击电流的回路可以依次经过所述电流采集单元46、所述二极管D1、所述电容C1以及所述开关Q2,由此,该雷击电流可以通过母线电容(如电容C1)进行吸收,进而可以降低低频开关管的应力,提高其可靠性。
图7示出了的方形波形S1为所述开关Q1的原始驱动波形,方形波形S2为雷击发生时所述开关Q1的驱动波形,三角形波形S3为所述电流采样单元46采样到的电流波形。
从图7中可以看出,在正常情况下,所述开关Q1的驱动波形如方形波形S1所示,当检测到雷击产生时,驱动封波,所述开关Q1的驱动波形如方形波形S2所示,所述在t1时刻发生雷击,雷击能量将会反灌回所述交流电源12,此时所述保护模块40开始工作,所述电流采样单元46采样到的电流波形如三角形波形S3所示。当该雷击电流达到电流阈值Ith时,将会触发该开关元件的保护逻辑,即所述控制模块30将会输出信号给所述开关Q1,以关断所述开关Q1。此时雷击电流流向所述开关Q2的体二极管,雷击能量可以由母线电容进行吸收,所述开关Q1可以得到保护。
基于以上的实施例,本申请的实施例的无桥功率因素校正保护电路可以实现PFC电路中的低频开关元件的保护,提升产品的可靠性能。本申请实施例还可以提高电路的效率以及降低导通损耗。
请参阅图8,图8为本申请的一个实施例提供的无桥功率因素校正保护电路的控制方法的流程图。所述无桥功率因素校正保护电路的控制方法可以应用于所述无桥功率因素校正保护电路100中,所述方法包括以下步骤:
步骤S81:采集保护模块的电流。
以图3示出的无桥功率因素校正保护电路100为例进行说明,所述电流采样单元46可以采集所述保护模块40的电流,并将检测到的电流反馈给所述控制器32。
例如,当雷击电压产生时,浪涌电流可以通过该保护模块40,所述控制器32可以通过所述电流检测单元46来获取所述浪涌电流的电流值。
步骤S82:确定所述保护模块的电流大小是否大于或等于电流阈值。
所述控制器32可以对所述电流采集单元46采集到的电流大小I1与电流阈值Ith进行比较。举例说明,若所述电流采集单元46采集到的电流为-10安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为10A,因此,所述控制器32可以确定该电流大小I1大于该电流阈值Ith。若所述电流采集单元46采集到的电流为-6安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为6A,因此,所述控制器32可以确定该电流大小I1小于该电流阈值Ith。若所述电流采集单元46采集到的电流为10安培,该电流阈值Ith为8安培,则该电流大小I1为10A,因此,所述控制器32可以确定该电流大小I1大于该电流阈值Ith
步骤S83:若流经所述保护模块的电流大小大于或等于电流阈值,则控制开关断开。
本实施例中,若流经所述保护模块的电流大小I1大于或等于该电路阈值Ith,所述控制器32将会输出信号给所述开关Q1的第三端,以断开所述开关Q1,进而对所述开关Q1实现保护。
本实施例中,当所述开关Q1关断时,该雷击电流的回路可以依次经过所述电流采集单元46、所述二极管D1、所述电容C1以及所述开关Q2,由此,该雷击电流可以通过母线电容(如电容C1)进行吸收,进而可以降低低频开关管的应力,提高其可靠性。
请参阅图9,本申请的实施例还提供一种功率模块200。所述功率模块200可以包括上述实施例中描述的无桥功率因素校正电路100。
基于这样的设计,在所述保护模块的支路中设置所述电流采样单元,并根据所述保护模块的支路的电流来控制低频开关的状态,提高电路拓扑的可靠性,提升产品竞争力。本申请的实施例的无桥功率因素校正保护电路的控制方法可以实现PFC电路中的低频开关的保护,提升产品的可靠性能。本申请实施例还可以提高电路的效率以及降低导通损耗。
以上所述,仅是本申请的较佳实施方式而已,并非对本申请任何形式上的限制,虽然本申请已是较佳实施方式揭露如上,并非用以限定本申请,任何熟悉本专业的技术人员,在不脱离本申请技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式,但凡是未脱离本申请技术方案内容,依据本申请的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,包括功率因素校正模块、交流电源模块、保护模块和控制模块;
所述交流电源模块电连接于所述功率因素校正模块,所述交流电源模块包括交流电源和开关;
所述开关连接于所述控制模块、所述保护模块和所述功率因素校正模块;所述交流电源电连接于所述开关;
所述控制模块用于采集所述保护模块的电流;当所述电流大于或等于电流阈值时,所述控制模块用于断开所述开关。
2.根据权利要求1所述的无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,
所述保护模块包括第一保护单元、第二保护单元,所述第一保护单元电连接于所述开关和所述第二保护单元,所述第二保护单元电连接于所述开关。
3.根据权利要求1或2所述的无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,
所述保护模块包括第一二极管和第二二极管,所述第一二极管的阴极电连接于所述开关,所述第一二极管的阳极电连接于所述第二二极管的阴极,所述第二二极管的阳极电连接于所述开关。
4.根据权利要求2所述的无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,
所述保护模块还包括电流采样单元,所述电流采样单元电连接于所述功率因素校正模块、所述第一保护单元和所述第二保护单元;
所述电流采样单元用于采集所述保护模块的电流。
5.根据权利要求4所述的无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,
所述电流采样单元包括电阻或电流互感器。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的无桥功率因素校正保护电路,其特征在于,
所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT、金属氧化物半导体场效应管MOSFET、氮化镓GaN、碳化硅SiC中的任意一种或组合。
7.一种无桥功率因素校正保护电路的控制方法,应用于无桥功率因素校正保护电路中,所述无桥功率因素校正保护电路包括交流电源模块、保护模块和控制模块,所述交流电源模块包括开关,其特征在于,所述方法包括:
采集所述保护模块的电流,并将采集到的所述电流传输给控制模块;
确定所述电流是否大于或等于电流阈值;
当所述电流大于或等于电流阈值时,所述控制模块断开所述开关。
8.根据权利要求7所述的无桥功率因素校正保护电路的控制方法,其特征在于,
当所述电流小于电流阈值时,所述控制模块导通所述开关。
9.根据权利要求7所述的无桥功率因素校正保护电路的控制方法,其特征在于,
所述开关为绝缘栅双极型晶体管IGBT、金属氧化物半导体场效应管MOSFET、氮化镓GaN、碳化硅SiC中的任意一种或组合。
10.一种功率模块,其特征在于,所述功率模块包括如权利要求1-6任意一项所述的无桥功率因素校正保护电路。
CN202210141433.3A 2022-02-16 2022-02-16 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块 Pending CN114640240A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210141433.3A CN114640240A (zh) 2022-02-16 2022-02-16 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210141433.3A CN114640240A (zh) 2022-02-16 2022-02-16 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114640240A true CN114640240A (zh) 2022-06-17

Family

ID=81946302

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210141433.3A Pending CN114640240A (zh) 2022-02-16 2022-02-16 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN114640240A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023185189A1 (zh) * 2022-04-02 2023-10-05 华为数字能源技术有限公司 功率控制电路及其控制方法
WO2024066988A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 中兴通讯股份有限公司 电源的雷击防护电路和防护方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545582A (zh) * 2012-02-09 2012-07-04 华为技术有限公司 无桥功率因数校正电路及其控制方法
CN107276388A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 广东美的制冷设备有限公司 Pfc电路及变频空调器
WO2021237699A1 (zh) * 2020-05-29 2021-12-02 华为数字能源技术有限公司 一种无桥功率因数校正pfc电路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102545582A (zh) * 2012-02-09 2012-07-04 华为技术有限公司 无桥功率因数校正电路及其控制方法
CN107276388A (zh) * 2017-06-30 2017-10-20 广东美的制冷设备有限公司 Pfc电路及变频空调器
WO2021237699A1 (zh) * 2020-05-29 2021-12-02 华为数字能源技术有限公司 一种无桥功率因数校正pfc电路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023185189A1 (zh) * 2022-04-02 2023-10-05 华为数字能源技术有限公司 功率控制电路及其控制方法
WO2024066988A1 (zh) * 2022-09-30 2024-04-04 中兴通讯股份有限公司 电源的雷击防护电路和防护方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107318272B (zh) 半导体装置
TWI468896B (zh) 功率因數校正電路
CN102629866B (zh) 用于改良器件开关性能的共源共栅电路
US12206323B2 (en) Bridgeless power factor correction PFC circuit
USRE41770E1 (en) Cascoded rectifier
TWI599156B (zh) 驅動變壓器隔離自適應驅動電路
WO2013117091A1 (zh) 无桥功率因数校正电路及其控制方法
WO2021003887A1 (zh) 驱动控制电路和家电设备
CN114640240A (zh) 无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块
CN104094509A (zh) 半导体开关元件的驱动电路以及使用该驱动电路的电力转换电路
CN104638959A (zh) 电源模块中使用的中性点钳位转换器及包含其的电源模块
CN104054253A (zh) 电力变换装置
CN119276108A (zh) 图腾柱功率因数校正电路、电源设备
CN109995350A (zh) 一种功率场效应管的驱动级短路保护装置及保护方法
Wu et al. P-gate GaN HEMT gate-driver design for joint optimization of switching performance, freewheeling conduction and short-circuit robustness
CN107408897B (zh) 电力变换装置以及电动机装置
CN220874434U (zh) 逆变器的控制系统和逆变器
WO2007048196A1 (en) Mosfet circuits
CN108075443B (zh) 高速晶体管短路保护电路
CN221151197U (zh) 一种两电平dc/dc电路及电源系统
CN217935439U (zh) 一种SiC MOSFET的驱动电路
Neufeld et al. 650V/780A GaN Power HEMT Enabling 10kW-Class High-efficiency Power Conversion
US20230029207A1 (en) Control system and method for drive controller and power factor correction circuit
CN220525956U (zh) 固态断路器故障检测装置和包含其的固态断路器
CN212518941U (zh) 一种永磁机构驱动电路和装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20220617