CN113285587A - 一种pfc电路的保护装置及其控制方法、电机系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种PFC电路的保护装置及其控制方法、电机系统，该装置包括：采样单元，被配置为对开关管模块的电流进行采样，得到采样电流；比较单元，被配置为设置电流保护阈值，并在采样电流大于电流保护阈值的情况下，输出触发信号；触发信号，是能够使第一开关模块导通的信号；开关单元，被配置为在触发信号的触发下，使开关单元自身断开，以断开PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。该方案，通过对PFC电路进行硬件保护，能够在PFC电路的负载出现波动的情况下使所述PFC电路的开关管及时得到保护，从而避免PFC电路的开关管由于负载波动而被击穿。

Description

一种PFC电路的保护装置及其控制方法、电机系统
技术领域
本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种PFC电路的保护装置及其控制方法、电机系统，尤其涉及一种PFC保护电路(即PFC故障时负载不停机的保护电路)、具有该PFC保护电路的电机系统(如压缩机中的电机的控制系统)、以及具有该PFC电路的保护装置的控制方法。
背景技术
PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路，在电力电子领域有着重要的作用。但在实际应用中，由于负载的波动，会造成PFC电路的开关管被击穿。
上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种PFC电路的保护装置及其控制方法、电机系统，以解决PFC电路由于负载的波动，会造成PFC电路的开关管被击穿的问题，达到通过对PFC电路进行硬件保护，能够在PFC电路的负载出现波动的情况下使所述PFC电路的开关管及时得到保护，从而避免PFC电路的开关管由于负载波动而被击穿的效果。
本发明提供一种PFC电路的保护装置中，所述PFC电路，包括：电感模块和开关管模块；所述PFC电路的保护装置，包括：采样单元、比较单元和开关单元；所述开关单元，设置在所述PFC电路的之间；其中，所述采样单元，被配置为对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流；所述比较单元，被配置为设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号；所述触发信号，是能够使所述第一开关模块导通的信号；所述开关单元，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
在一些实施方式中，所述PFC电路，还包括：电容模块；述电容模块，位于所述开关单元的后侧，且设置在所述PFC电路的电感模块的后侧；其中，所述PFC电路的电感模块和电容模块中的至少之一，被配置为在所述PFC电路的开关管模块断开的情况下，为所述PFC电路的负载临时供电。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：采样电阻模块；所述采样电阻模块，与所述PFC电路的开关管模块连接；所述采样单元，对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流，包括：通过所述采样电阻模块，对所述开关管模块的集电极电流进行采样，得到所述采样电流。
在一些实施方式中，所述比较单元，包括：阈值设置模块和比较器；其中，所述阈值设置模块，连接至所述比较器的同相输入端；所述采样单元，连接至所述比较器的反相输入端；所述比较单元，设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号，包括：所述阈值设置模块，被配置为根据所述PFC电路的开关管模块的保护需求，设置所述开关管模块的电流保护阈值；所述比较器，被配置为在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号。
在一些实施方式中，所述阈值设置模块，包括：第一电阻模块和第二电阻模块；所述第一电阻模块和所述第二电阻模块，串联在直流电源与地之间；所述第一电阻模块和所述第二电阻模块的公共端，连接至所述比较器的反相输入端。
在一些实施方式中，在所述采样单元包括采样电阻模块的情况下，所述采样电阻模块的阻值与所述PFC电路的开关管模块的额定电流的乘积，等于所述第三电阻模块的阻值与所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的阻值之和的比值、再与所述直流电源的乘积。
在一些实施方式中，所述开关单元，包括：第一开关模块和第二开关模块；所述第二开关模块，设置在所述电感模块和所述开关管模块之间；其中，所述开关单元，在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，包括：所述第一开关模块，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述第一开关模块自身导通，并输出动作信号；所述动作信号，是能够使所述第二开关模块动作的信号；所述第二开关模块，被配置为在所述动作信号的控制下，使所述第二开关模块自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：开关管；所述第二开关模块，包括：继电器；其中，所述开关管的控制端，连接至所述比较单元的输出端；所述开关管的第一连接端，连接至所述继电器的线圈；所述继电器的开关，连接在所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间。
在一些实施方式中，所述开关管，为PNP型三极管；所述继电器，包括：磁吸继电器；所述PNP型三极管的发射极，连接至所述磁吸继电器中线圈侧的二极管的阳极。
与上述装置相匹配，本发明再一方面提供一种电机系统，包括：以上所述的PFC电路的保护装置。
与上述电机系统相匹配，本发明再一方面提供一种PFC电路的保护装置的控制方法，包括：在所述PFC电路首次上电的情况下，控制所述开关单元闭合；在所述PFC电路首次上电并运行后所述PFC电源的开关管模块断开的情况下，若所述PFC电路再次上电，则确定所述PFC电路所在的电机系统能否正常开机；若所述PFC电路所在的电机系统能正常开机，则确定已完成对所述PFC电路的保护，控制所述PFC电路的开关管模块闭合；若所述PFC电路所在电机系统不能正常开机，则确定未完成对所述PFC电路的保护，继续保持所述PFC电路的开关管模块断开。
由此，本发明的方案，通过在PFC电路的PFC电感和PFC电路的开关管之间，设置PFC电路的硬件保护单元，通过该硬件保护单元，在PFC电路的负载出现波动的情况下能够使PFC电路快速断电而得到保护，从而，通过对PFC电路进行硬件保护，能够在PFC电路的负载出现波动的情况下使所述PFC电路的开关管及时得到保护，从而避免PFC电路的开关管由于负载波动而被击穿。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
图1为PFC电路的负载突变时的电流信号和电压信号的曲线示意图；
图2为PFC电路的一实施例的结构示意图；
图3为本发明的PFC电路的保护装置的一实施例的结构示意图；
图4为PFC保护电路的一实施例的结构示意图；
图5为PFC保护电路的一实施例的控制流程示意图；
图6为本发明的PFC电路的保护装置的控制方法的一实施例的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
PFC电路，在具有升压功能的同时，而且可以进行功率因数矫正，改善输入电流电能质量。但在实际应用中，由于负载的波动，会造成电气量(如电压、电流)的波动，这种电气量波动的暂态响应会使得PFC电路的开关管(如IGBT)瞬间承受大电流。图1为PFC电路的负载突变时的电流信号和电压信号的曲线示意图。针对PFC电路的驱动信号(如图2中的Q1的信号)，在如图1所示的双路交错式PFC波形图中，信号S1为电压信号，信号S2为电流信号，信号S3为第一路驱动信号，信号S4为第二路驱动信号。这种情况，会造成PFC电路的开关管被击穿而发生短路。
另外，在PFC电路的开关管被击穿而发生短路的情况下，如果PFC电路再次上电，那么，由于PFC电路的开关管短路，会造成PFC电路的电感承受大电流，造成PFC电路的器件损耗，PFC电路的电容无法获得能量，PFC电路的负载如压缩机所在机组、风机等无法启动，影响负载的正常运行。
针对PFC电路由于负载的波动，会造成PFC电路的开关管被击穿的问题。相关方案中，采用软件方式对PFC电路进行过流保护。例如：通过采样电阻，采样PFC电路的电流；通过控制芯片，对采样得到的PFC电路的电流与设置的电流保护值之间的大小关系进行计算，以在采样得到的PFC电路的电流大于设置的电流保护值的情况下，控制PFC电路的开关管的PWM信号关断，以实现对PFC电路的开关管的保护。这种软件保护方式，由于需要通过控制芯片对采样得到的PFC电路的电路与设置的电流保护值之间的大小关系进行计算，需要花费一定的计算时间，使得对PFC电路的故障保护的实时性较差。
图2为PFC电路的一实施例的结构示意图。在如图2所示的PFC电路中，L为PFC电路的电感(即PFC电感)，D为PFC电路的二极管，C为PFC电路的电容(即PFC电容)，Q1为PFC电路的开关管(如IGBT)，ui为直流输入电压信号，i为PFC电路的输入电流，u0为输出电压信号。当PFC电路的电容后接的负载波动时，会造成PFC电路的输入电流i的响应波动较大，会使得PFC电路的开关管(如IGBT)Q1由于电流过大而造成损害，第二次启动时，则会造成后续无法从母线获得能量，进而启动失败。
根据本发明的实施例，提供了一种PFC电路的保护装置。参见图3所示本发明的装置的一实施例的结构示意图。该PFC电路的保护装置中，所述PFC电路，包括：电感模块和开关管模块。电感模块，如电感L，设置在PFC电路的输入电流的一根线缆上，即设置在母线的一根线缆上。开关管模块，如PFC电路的开关管(如IGBT)Q1，位于电感模块的后侧、且设置在PFC电路的输入电流的一根线缆与另一根线缆之间，即设置在直流母线的一根线缆与另一根线缆之间。这里，电感模块的后侧，是相对于PFC电路的输入电流的电流流向而言的。其中，电感模块，如PFC电感L。开关管模块，如PFC电路的开关管(如IGBT)Q1。所述PFC电路的保护装置，包括：采样单元、比较单元和开关单元。所述开关单元，设置在所述PFC电路的之间。
其中，所述采样单元，被配置为对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流。
所述比较单元，被配置为设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号。所述触发信号，是能够使所述第一开关模块导通的信号。当然，在所述采样电流小于或等于所述电流保护阈值的情况下，所述PFC电路正常工作，无需断开所述PFC电路的开关管模块。
所述开关单元，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
这样，本发明的方案，通过提出一种PFC电路的保护装置，如PFC保护电路，即PFC电路的故障保护电路，通过设置PFC电路的电流保护值，当PFC电路的负载波动时，若PFC电路的电流超过设置的电流保护值时，断开PFC电路的开关管，避免PFC电路由于负载波动而发生击穿。当然，当PFC电路的电流小于设置的电流保护值时，PFC电路正常使用，默认没有故障。这样，采用了硬件电路对PFC电路进行故障保护，解决了开关管被击穿的问题，使得PFC电路保护的速动性较高，不仅可靠实现了对PFC电路的故障保护，避免了PFC电路由于负载的波动而造成PFC电路的开关管被击穿。而且，由于采用的是硬件设置，能够实现硬件保护，相比于软件保护方式，能够提高PFC电路的故障保护的实时性和快速性。
在一些实施方式中，所述PFC电路，还包括：电容模块。述电容模块，位于所述开关单元的后侧，且设置在所述PFC电路的电感模块的后侧。
其中，所述PFC电路的电感模块和电容模块中的至少之一，被配置为在所述PFC电路的开关管模块断开的情况下，为所述PFC电路的负载临时供电。
具体地，在PFC电路的电流超过设置的电流保护值时断开PFC电路的开关管的情况下，若PFC电路再次上电时，PFC电路的电容重新获得能量，PFC电路的负载如压缩机所在机组可正常启动。通过在PFC电路的电流超过设置的电流保护值时断开PFC电路的开关管，可以做到PFC电路的开关管故障时，PFC电路的负载依旧不停机。这样，采用了硬件电路对PFC电路进行保护，解决了可以做到PFC电路的开关管故障时，PFC电路的负载如压缩机所在机组停止运行的问题，能够减少故障率。
在一些实施方式中，所述采样单元，包括：采样电阻模块，如电阻R1。所述采样电阻模块，与所述PFC电路的开关管模块连接，具体是设置在所述PFC电路的开关管模块的发射极。
所述采样单元，对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流，包括：通过所述采样电阻模块，对所述开关管模块的集电极电流进行采样，得到所述采样电流。
在一些实施方式中，所述比较单元，包括：阈值设置模块和比较器。其中，所述阈值设置模块，连接至所述比较器的同相输入端。所述采样单元，连接至所述比较器的反相输入端。
所述比较单元，设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号，包括：
所述阈值设置模块，被配置为根据所述PFC电路的开关管模块的保护需求，设置所述开关管模块的电流保护阈值。
所述比较器，被配置为对所述采样电流和所述电流保护阈值进行比较，以在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号。
在一些实施方式中，所述阈值设置模块，包括：第一电阻模块和第二电阻模块。所述第一电阻模块和所述第二电阻模块，串联在直流电源与地之间。此处，直流电源，如直流电源V。地，如模拟地。所述第一电阻模块和所述第二电阻模块的公共端，连接至所述比较器的反相输入端。
在一些实施方式中，在所述采样单元包括采样电阻模块的情况下，所述采样电阻模块的阻值与所述PFC电路的开关管模块的额定电流的乘积，等于所述第三电阻模块的阻值与所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的阻值之和的比值、再与所述直流电源的乘积。所述采样电阻模块，如电阻R1。所述第一电阻模块，如电阻R2。所述第二电阻模块，如电阻R3。
例如：对于如图4所示的PFC保护电路，磁吸继电器K的回路的动作条件是，比较器的反相输入端电位大于比较器的同相输入端电位。磁吸继电器K的动作值的整定原则为，比较器的同相输入端的动作电位，应该与PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的额定电流作用在电阻R1上的电位保持一致。根据整定原则可以得到电阻R1、电阻R2、电阻R3的数学关系为：
Figure BDA0003052655980000071
其中，I为PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的额定电流。V为直流电源，一般取3.3V，可以按照公式(1)对电阻R1、电阻R2、电阻R3进行选型参数匹配。
在一些实施方式中，所述开关单元，包括：第一开关模块和第二开关模块。所述第二开关模块，设置在所述电感模块和所述开关管模块之间。具体地，采样单元，与所述开关管模块中开关管的发射极连接。比较单元，与采样单元和第一开关模块连接。第一开关模块和第二开关模块连接。第二开关管模块设置在电感模块和开关管模块之间。
其中，所述开关单元，在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，包括：
所述第一开关模块，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述第一开关模块自身导通，并输出动作信号。所述动作信号，是能够使所述第二开关模块动作的信号。
所述第二开关模块，被配置为在所述动作信号的控制下，使所述第二开关模块自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
在一些实施方式中，所述第一开关模块，包括：开关管(如PNP型三极管Q2)。所述第二开关模块，包括：继电器(如磁吸继电器K)。
其中，所述开关管的控制端(如PNP型三极管Q2的基极)，连接至所述比较单元的输出端。所述开关管的第一连接端(如PNP型三极管Q2的发射极)，连接至所述继电器的线圈。所述开关管的第二连接端(如PNP型三极管Q2的集电极)，接模拟地。
所述继电器的开关，连接在所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间。
在一些实施方式中，所述开关管，为PNP型三极管(如PNP型三极管Q2)。所述继电器，包括：磁吸继电器(如磁吸继电器K)。
所述PNP型三极管的发射极，连接至所述磁吸继电器中线圈侧的二极管的阳极。
例如：图4为PFC保护电路的一实施例的结构示意图。如图4所示，PFC保护电路，在图2所示的PFC电路的基础上，设置了PFC电路的保护单元。
在图4所示的PFC电路的保护单元中，Q2为PNP型三极管，K为磁吸继电器，电阻R1为PFC电路的电流的采样电阻，电阻R2、电阻R3为分压电阻。磁吸继电器K的开关侧的第一连接端，连接至PFC电路的电感L和PFC电路的二极管D的阳极之间。磁吸继电器K的开关侧的第二连接端，连接至PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的集电极。磁吸继电器K的线圈侧的二极管的阳极，连接至PNP型三极管Q2的发射极。磁吸继电器K的线圈侧的二极管的阳极，接信号地。PNP型三极管Q2的集电极接地。PNP型三极管Q2的基极，连接至比较器的输出端。
在图4所示的PFC电路的保护单元中，PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的基极，用于接收控制芯片发送的PWM信号。PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的发射极，经电阻R1后连接至PFC电路的电容C的第二端。PFC电路的电容C的第一端连接至PFC电路的二极管D的阴极。PFC电路的电容C的第二端接地(模拟地)。电阻R2、电阻R3为连接在直流电源V与地(模拟地)之间。比较器的同相输入端，连接至电阻R2、电阻R3的公共端。比较器的反相输入端，连接至PFC电路的开关管(如IGBT)Q1与电阻R1的公共端。在该PFC电路的保护单元中，将电阻R1与电阻R3上的电压作为比较器的输入，比较器的输出端与PNP型三极管Q2的基极连接。
在图4所示的PFC电路的保护单元中，PNP型三极管Q2工作在开关状态时，低电平导通，高电平断开，所以PFC电路工作时，比较器的输出为低电平。PNP型三极管Q2工作在开关状态时，当基极为低电平时导通，高电平断开。NPN型三极管与此相反。PFC电路的负载波动较大(如PFC电路的负载的波动程度大于或等于设置的波动阈值)时，PFC电路的输入电流过大，则作用在电阻R1上的电压(即比较器的反相输入端电压)，会大于电阻R3上的电压(即比较器的同相输入端电压)。此时比较器的输出电平，由原来的低电平变为高电平，PNP型三极管Q2断开，磁吸继电器K的线包(即磁吸继电器K的线圈侧的线圈)掉电，磁吸继电器K的回路立即断开，相较于软件保护方式而言，如图4所示的PFC保护电路具有实时速动性。
此时，在磁吸继电器K的回路已断开的情况下，若再次上电启动PFC电路，则PFC电路由于磁吸继电器K回路已断开，将不工作，PFC电路后端的负载将由PFC电路的电感L与PFC电路的电容C共同提供能量，可以做到器件损坏不停机运行，减少PFC电路的负载如压缩机所在机组故障率。并且，相对于PFC电路的负载如压缩机所在机组的驱动系统(如压缩机的驱动系统)而言，可以做到PFC电路故障时PFC电路的负载如压缩机所在机组不停机，具有更高的可靠性。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在PFC电路的PFC电感和PFC电路的开关管之间，设置PFC电路的硬件保护单元，通过该硬件保护单元，在PFC电路的负载出现波动的情况下能够使PFC电路快速断电而得到保护，从而，通过对PFC电路进行硬件保护，能够在PFC电路的负载出现波动的情况下使所述PFC电路的开关管及时得到保护，从而避免PFC电路的开关管由于负载波动而被击穿。
根据本发明的实施例，还提供了对应于PFC电路的保护装置的一种电机系统。该电机系统可以包括：以上所述的PFC电路的保护装置。
由于本实施例的电机系统所实现的处理及功能基本相应于前述装置的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本发明的技术方案，通过在PFC电路的PFC电感和PFC电路的开关管之间，设置PFC电路的硬件保护单元，通过该硬件保护单元，在PFC电路的负载出现波动的情况下能够使PFC电路快速断电而得到保护，使得PFC电路保护的速动性较高，不仅可靠实现了对PFC电路的故障保护。
根据本发明的实施例，还提供了对应于电机系统的一种PFC电路的保护装置的控制方法，如图6所示本发明的方法的一实施例的流程示意图。该PFC电路的保护装置的控制方法可以包括：步骤S110至步骤S140。
在步骤S110处，在所述PFC电路首次上电的情况下，控制所述开关单元闭合，以使所述PFC电路运行。此处的首次，是指本次开机前的上电。
在步骤S120处，在所述PFC电路首次上电并运行后所述PFC电源的开关管模块断开的情况下，若所述PFC电路再次上电，则确定所述PFC电路所在的电机系统能否正常开机。此处的再次，是相对于上述的首次而言的，是首次之后的任意一次。
在步骤S130处，若所述PFC电路所在的电机系统能正常开机，则确定已完成对所述PFC电路的保护，控制所述PFC电路的开关管模块闭合。
在步骤S140处，若所述PFC电路所在电机系统不能正常开机，则确定未完成对所述PFC电路的保护，继续保持所述PFC电路的开关管模块断开。
具体地，图5为PFC保护电路的一实施例的控制流程示意图。如图5所示，PFC保护电路的控制流程，包括：
步骤1、PFC电路的负载如压缩机所在机组上电运行，磁吸继电器K闭合，PFC电路工作。
步骤2、PFC电路的负载如压缩机所在机组的电流波动，电阻R1上的电位超过比较器的反相输入端的电位，磁吸继电器K断开。
步骤3、PFC电路再次上电的情况下，判断PFC电路的负载如压缩机所在机组能否正常开机。实际情况中，压缩机转起来就可以正常开机，如果PFC电路出现问题，短路情况，压缩机无法获得能量，转不起来，开机失败。若PFC电路的负载如压缩机所在机组能正常开机，则PFC电路完成保护。若PFC电路的负载如压缩机所在机组不能正常开机，则返回步骤2。但此处保护后，继电器将不会再闭合，闭合后会造成短路，直到更换新的IGBT后，再闭合。
一些方案中，PFC过流保护电路中，设置有电感单元、整流二极管、电解电容模块、绝缘栅双极型晶体管、驱动模块、电流保护模块、取样电阻以及主控模块。将起过流保护作用的电流保护模块的第二端直接与绝缘栅双极型晶体管的栅极连接，使得输出信号直接传输至绝缘栅双极型晶体管的栅极，无需经过驱动模块。但是，PFC保护电路在出现浪涌情况时，由于信号传输时延和驱动电路的动作时延，导致IGBT关断不及时或由于驱动电路异常导致IGBT无法关断，从而导致电路受损的问题。而通过实施本发明的方案，能够解决PFC保护电路在出现浪涌情况时，由于信号传输时延和驱动电路的动作时延，导致IGBT关断不及时或由于驱动电路异常导致IGBT无法关断，从而导致电路受损的问题。
一些方案中PFC电路保护装置，包括：IGBT驱动模块，其用于控制所述PFC电路的IGBT的连通或关断。电流检测模块，其用于实时检测所述PFC电路的输入电流。PFC保护控制模块，当判断所述输入电流大于预设的第一保护阈值时，通过所述IGBT驱动模块关断所述IGBT。当判断所述输入电流大于预设的第二保护阈值时，控制电器的整机停机。其中，所述第一保护阈值小于所述第二保护阈值。由于当输入电流大于预设的第二保护阈值时，需要控制电器的整机停机，影响了用户对电器的正常使用，影响了用户体验。而本发明的方案，在PFC电路由于磁吸继电器K的回路已断开的情况下，PFC电路的开关管(如IGBT)Q1的将不工作，PFC电路后端的负载将由PFC电路的电感L与PFC电路的电容C共同提供能量，可以做到器件损坏不停机运行，减少PFC电路的负载如压缩机所在机组故障率。从而，通过两级电流保护功能，有效提高了PFC保护的响应速度和提高了长期运行的可靠性，并能够防止不必要的停机而影响用户体验。
由于本实施例的方法所实现的处理及功能基本相应于前述装置和电机系统中的至少之一的实施例、原理和实例，故本实施例的描述中未详尽之处，可以参见前述实施例中的相关说明，在此不做赘述。
经大量的试验验证，采用本实施例的技术方案，通过在PFC电路的PFC电感和PFC电路的开关管之间，设置PFC电路的硬件保护单元，通过该硬件保护单元，在PFC电路的负载出现波动的情况下能够使PFC电路快速断电而得到保护，相比于软件保护方式，能够提高PFC电路的故障保护的实时性和快速性。
综上，本领域技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述各有利方式可以自由地组合、叠加。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (11)

1.一种PFC电路的保护装置，其特征在于，所述PFC电路，包括：电感模块和开关管模块；所述PFC电路的保护装置，包括：采样单元、比较单元和开关单元；所述开关单元，设置在所述PFC电路的之间；其中，
所述采样单元，被配置为对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流；
所述比较单元，被配置为设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号；所述触发信号，是能够使所述第一开关模块导通的信号；
所述开关单元，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
2.根据权利要求1所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述PFC电路，还包括：电容模块；述电容模块，位于所述开关单元的后侧，且设置在所述PFC电路的电感模块的后侧；其中，
所述PFC电路的电感模块和电容模块中的至少之一，被配置为在所述PFC电路的开关管模块断开的情况下，为所述PFC电路的负载临时供电。
3.根据权利要求1或2所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述采样单元，包括：采样电阻模块；所述采样电阻模块，与所述PFC电路的开关管模块连接；
所述采样单元，对所述开关管模块的电流进行采样，得到采样电流，包括：
通过所述采样电阻模块，对所述开关管模块的集电极电流进行采样，得到所述采样电流。
4.根据权利要求3所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述比较单元，包括：阈值设置模块和比较器；其中，所述阈值设置模块，连接至所述比较器的同相输入端；所述采样单元，连接至所述比较器的反相输入端；
所述比较单元，设置电流保护阈值，并在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号，包括：
所述阈值设置模块，被配置为根据所述PFC电路的开关管模块的保护需求，设置所述开关管模块的电流保护阈值；
所述比较器，被配置为在所述采样电流大于所述电流保护阈值的情况下，输出触发信号。
5.根据权利要求4所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述阈值设置模块，包括：第一电阻模块和第二电阻模块；所述第一电阻模块和所述第二电阻模块，串联在直流电源与地之间；所述第一电阻模块和所述第二电阻模块的公共端，连接至所述比较器的反相输入端。
6.根据权利要求5所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，在所述采样单元包括采样电阻模块的情况下，所述采样电阻模块的阻值与所述PFC电路的开关管模块的额定电流的乘积，等于所述第三电阻模块的阻值与所述第二电阻模块和所述第三电阻模块的阻值之和的比值、再与所述直流电源的乘积。
7.根据权利要求1或2所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述开关单元，包括：第一开关模块和第二开关模块；所述第二开关模块，设置在所述电感模块和所述开关管模块之间；其中，
所述开关单元，在所述触发信号的触发下，使所述开关单元自身断开，包括：
所述第一开关模块，被配置为在所述触发信号的触发下，使所述第一开关模块自身导通，并输出动作信号；所述动作信号，是能够使所述第二开关模块动作的信号；
所述第二开关模块，被配置为在所述动作信号的控制下，使所述第二开关模块自身断开，以断开所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间的连接。
8.根据权利要求7所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述第一开关模块，包括：开关管；所述第二开关模块，包括：继电器；其中，
所述开关管的控制端，连接至所述比较单元的输出端；所述开关管的第一连接端，连接至所述继电器的线圈；
所述继电器的开关，连接在所述PFC电路的电感模块与开关管模块之间。
9.根据权利要求8所述的PFC电路的保护装置，其特征在于，所述开关管，为PNP型三极管；所述继电器，包括：磁吸继电器；
所述PNP型三极管的发射极，连接至所述磁吸继电器中线圈侧的二极管的阳极。
10.一种电机系统，其特征在于，包括：如权利要求1至9中任一项所述的PFC电路的保护装置。
11.一种如权利要求1至9中任一项所述的PFC电路的保护装置的控制方法，其特征在于，包括：
在所述PFC电路首次上电的情况下，控制所述开关单元闭合；
在所述PFC电路首次上电并运行后所述PFC电源的开关管模块断开的情况下，若所述PFC电路再次上电，则确定所述PFC电路所在的电机系统能否正常开机；
若所述PFC电路所在的电机系统能正常开机，则确定已完成对所述PFC电路的保护，控制所述PFC电路的开关管模块闭合；
若所述PFC电路所在电机系统不能正常开机，则确定未完成对所述PFC电路的保护，继续保持所述PFC电路的开关管模块断开。
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