CN113726144A - 驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法，该驱动控制器适用于功率因数校正电路的控制系统，控制系统还包括PFC电路，PFC电路中包括第一桥臂、第二桥臂、第一开关管和第二开关管，驱动控制器包括采样电路和驱动电路；采样电路用于获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值；驱动电路用于在目标电流值大于电流阈值时关断第一开关管和第二开关管的栅极输入，可以控制第一开关管和第二开关管关断，并保护控制系统。采用本申请，可使得驱动控制器在检测到PFC电路内部电流较大时断开PFC电路，从而保护PFC电路中的器件，同时简化检测电路中的元件数量，降低设计成本与能量损耗。

Description

驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法
技术领域
本申请涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法。
背景技术
在电力电子技术领域中，为了降低传统功率因数校正(Power FactorCorrection，PFC)电路中整流桥带来的损耗，通常采用无桥PFC电路进行功率因数校正。在常见的无桥PFC电路中，如图1所示，具有双向开关电路的无桥PFC电路因其只需一个功率电感，两个开关管同时开关，控制原理简单，得到广泛应用。通常，为了保护电路中的功率器件，通常需要采样PFC电路中开关电路的峰值电流，以对PFC电路进行过流保护。
本申请的发明人在研究和实践过程中发现，对于具有双向开关的无桥PFC电路，现有技术是通过互感器或者电流检测芯片(例如霍尔电流检测芯片)检测开关电路的峰值电流。然而，互感器的尺寸较大，需要配合增加复位电路和电流整形电路，不利于小型化设计。电流检测芯片的响应速度较慢，需要额外的供电电路，在增加电路的静态损耗的同时，也会增加电路复杂度和设计成本。
发明内容
本申请提供了一种驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法，可使得驱动控制器在检测到PFC电路内部电流较大时断开PFC电路，从而保护PFC电路中的器件，同时简化检测电路中的元件数量，降低设计成本与能量损耗。
第一方面，本申请提供了一种驱动控制器，该驱动控制器适用于PFC电路的控制系统，控制系统还包括功率因数校正PFC电路，PFC电路中包括第一桥臂、第二桥臂、第一开关管和第二开关管，驱动控制器包括采样电路和驱动电路。第一桥臂与第二桥臂并联后连接负载，第一桥臂的第一桥臂中点连接电源和第一开关管的漏极，第二开关管的漏极连接第二桥臂的第二桥臂中点，第一开关管的源级连接第二开关管的源级和采样电路，第一开关管的栅极与第二开关管的栅极并联于驱动电路，采样电路连接驱动电路。采样电路用于获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。驱动电路用于在目标电流值大于电流阈值时关断第一开关管和第二开关管的栅极输入以控制第一开关管和第二开关管关断，以保护控制系统。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以通过采样电路获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当电流过大时可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，采样电路用于获取第一开关管流向第二开关管的第一目标电流值。驱动电路用于在第一目标电流值大于第一电流阈值时，关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以通过采样电路获取第一开关管流向第二开关管之间的第一目标电流值，也即，可以在电流从第一开关管流向第二开关管的周期里检测第一目标电流值。当第一目标电流值过大(也即，超过第一目标电流值)时，驱动控制器可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第一目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第一目标电流设置第一电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
结合第一方面或第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，采样电路用于获取第二开关管流向第一开关管的第二目标电流值。驱动电路用于在第二目标电流值大于第二电流阈值时，关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以通过采样电路获取第二开关管流向第一开关管之间的第二目标电流值，也即，可以在电流从第二开关管流向第一开关管的半个周期里检测第二目标电流值。当第二目标电流值过大(也即，超过第二目标电流值)时，驱动控制器可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第二目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第二目标电流设置第二电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式或者第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，采样电路的第一连接端连接第一开关管的漏级，采样电路的第二连接端连接第一开关管的源级和第二开关管的源极，采样电路的第三连接端连接第二开关管的漏级。采样电路用于采集第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。驱动电路用于在第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以通过采样电路获取第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压与第一开关管的内阻值的比值，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压与第二开关管的内阻值的比值)。当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第四种可能的实施方式中，控制系统还包括第一检测电阻，第一开关管的源级通过第一检测电阻与第二开关管的源级相连，采样电路的第一连接端连接第一开关管的源级，采样电路的第二连接端连接第二开关管的源级。采样电路用于采集第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。驱动电路用于在第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以通过采样电路获取第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压值与第一检测电阻值的比值)。当电压过大(也即，大于第三电压阈值)时，驱动控制器可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第五种可能的实施方式中，控制系统还包括第二检测电阻和第三检测电阻，第一开关管的源级通过串联的第二检测电阻和第三检测电阻与第二开关管的源级相连，采样电路的第一连接端连接第一开关管的源级，采样电路的第二连接端连接第二检测电阻和第三检测电阻的串联连接点，采样电路的第三连接端连接第二开关管的源级。采样电路用于采集第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及采集第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。驱动电路用于在第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以通过采样电路获取第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压与第二检测电阻值的比值，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压与第三检测电阻值的比值)。当第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，驱动控制器可以通过驱动电路关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
结合第一方面或者第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第五种可能的实施方式中的任一种，在第六种可能的实施方式中，第一开关管和第二开关管包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、氮化镓晶体管GaNHEMT或绝缘栅双极性晶体管IGBT，丰富了驱动控制器的元件选择与适用场景。
第二方面，本申请提供了一种功率因数校正PFC电路的开关驱动控制器，该开关驱动控制器包括PFC控制器以及如第一方面至第一方面第五种可能的实现方式中任一种提供的驱动控制器，PFC控制器连接PFC电路和驱动控制器。PFC控制器用于为驱动控制器提供驱动信号，以控制驱动控制器工作。在本申请提供的实施方式中，由于PFC电路在工作时，驱动控制器需要的驱动电压对地而言是浮动的，开关驱动控制器可以通过PFC控制器为驱动控制器提供驱动信号，以控制驱动控制器，进而保证驱动控制器正常工作，同时由于PFC控制器与PFC电路相连，通过PFC控制器即可实时为驱动控制器提供动态的驱动电压，简化了用于检测驱动电压和提供驱动信号的元件数量，降低设计成本与能量损耗。
第三方面，本申请提供了一种功率因数校正电路的控制系统，该控制系统包括功率因数校正PFC电路、PFC控制器和如第一方面至第一方面第五种可能的实现方式中任一种提供的驱动控制器。PFC电路中包括第一桥臂、第二桥臂、第一开关管和第二开关管，第一桥臂与第二桥臂并联后连接负载，第一桥臂的第一桥臂中点连接电源和第一开关管的漏极，第二开关管的漏极连接第二桥臂的第二桥臂中点，第一开关管的源级连接第二开关管的源级和采样电路，第一开关管的栅极与第二开关管的栅极并联于驱动电路。这里，PFC控制器连接PFC电路和驱动控制器，用于为驱动控制器提供驱动信号，以控制驱动控制器工作。
在本申请提供的实施方式中，当第一开关管和第二开关管之间的电流过大时，控制系统可以通过驱动控制器关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，由于控制系统中的PFC电路在工作时，驱动控制器需要的驱动电压对地而言是浮动的，控制系统可以通过PFC控制器为驱动控制器提供驱动信号，以控制驱动控制器，进而保证驱动控制器正常工作。可以理解的是，控制系统将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量。进一步可以理解的是，控制系统将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，可以简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量。可以降低控制系统的设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。
结合第三方面，在第一种可能的实施方式中，上述控制系统中还包括电感、电容。第一桥臂的第一桥臂中点通过电感连接电源的第一连接端，电源的第二连接端连接第二桥臂的第二桥臂中点，第二桥臂与电容并联后与负载相连。这里，电感和电容用于对控制系统中的电流进行整流和滤波，可以减少控制系统中电能的无功损耗，以提高能量利用率。
第四方面，本申请提供了一种功率因数校正电路的控制方法，该控制控制方法适用于如第一方面至第一方面第五种可能的实现方式中任一种提供的驱动控制器，该方法包括：
驱动控制器获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当目标电流大于电流阈值时，驱动控制器关断第一开关管和第二开关管的栅极输入以控制第一开关管和第二开关管关断，以保护控制系统。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当电流过大时可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。
结合第四方面，在第一种可能的实施方式中，上述方法还包括：
驱动控制器获取第一开关管流向第二开关管的第一目标电流值。当第一目标电流值大于第一电流阈值时，驱动控制器关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以获取第一开关管流向第二开关管之间的第一目标电流值，也即，可以在电流从第一开关管流向第二开关管的半个周期里检测第一目标电流值。当第一目标电流值过大(也即，超过第一目标电流值)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第一目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第一目标电流设置第一电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
结合第四方面或者第四方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述方法还包括：
驱动控制器获取第二开关管流向第一开关管的第二目标电流值。当第二目标电流值大于第二电流阈值时，驱动控制器关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以获取第二开关管流向第一开关管之间的第二目标电流值，也即，可以在电流从第二开关管流向第一开关管的半个周期里检测第二目标电流值。当第二目标电流值过大(也即，超过第二目标电流值)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第二目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第二目标电流设置第二电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
结合第四方面或者第四方面第一种可能的实施方式或者第四方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述方法还包括：
驱动控制器采集第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压与第一开关管的内阻值的比值，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压与第二开关管的内阻值的比值)。当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
结合第四方面或者第四方面第一种可能的实施方式至第四方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第四种可能的实施方式中，当控制系统还包括第一检测电阻时，方法还包括：
驱动控制器采集第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压值与第一检测电阻值的比值)。当电压过大(也即，大于第三电压阈值)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
结合第四方面或者第四方面第一种可能的实施方式至第四方面第三种可能的实施方式中的任一种，在第五种可能的实施方式中，当控制系统还包括第二检测电阻和第三检测电阻时，方法还包括：
驱动控制器采集第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及采集第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。
当第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压与第二检测电阻值的比值，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压与第三检测电阻值的比值)。当第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的双向开关无桥PFC电路示意图；
图2是本申请实施例提供的控制系统的应用场景示意图；
图3是本申请实施例提供的控制系统的一结构示意图；
图4是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图5a是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图5b是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图6a是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图6b是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图7是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图；
图8是本申请实施例提供的控制方法的一流程示意图；
图9是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图；
图10是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图；
图11是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。
具体实施方式
本申请提供的驱动控制器、功率因数校正电路的控制系统及方法适用于不同类型的用电设备(如电网、家用设备或者工业和商业用电设备)，可应用于用户终端(例如，手机、智能设备、电视机等)领域、汽车领域等用电设备领域，可适配于为大型用电设备(例如，电网、工业设备等)的供电场景、中小型分布式用电设备(例如，车载用电设备、家庭用电设备等)的供电场景以及移动用电设备(例如，手机、智能设备等)供电场景等不同应用场景，下面将以家庭用电设备的供电场景为例进行说明，以下不再赘述。
请一并参见图2，图2本申请实施例提供的控制系统的应用场景示意图。如图2所示，电源1通过控制系统2与负载3(也即，用电设备)相连，控制系统2可以将电源1提供的交流电压转换为直流电压提供给负载3。其中，控制系统2包括PFC电路10和开关驱动控制器20，控制系统2可以通过PFC电路10将电源1提供的交流电压转换为与负载3相匹配的电压(例如，负载3的额定电压)，以使得负载3可以正常工作。其中，开关驱动控制器20包括驱动控制器201和PFC控制器202，PFC控制器202可以根据PFC电路10的输出电压提供驱动信号给驱动控制器201，以使得驱动控制器201正常工作，通过驱动控制器201导通PFC电路10中的开关管。当PFC电路10中的电流过大时，驱动控制器201可以使得PFC电路10中的开关管关断，进而保护PFC电路10中的元件。
本申请提供的驱动控制器可以适用于控制系统，控制系统还可以包括PFC电路和PFC控制器。本申请提供的PFC电路可以是双向开关PFC电路的拓扑结构、其他PFC电路以及其他PFC电路的拓扑结构等在PFC电路中的电流过大时，需要控制PFC电路中的开关管进而保护PFC电路的场景。为表述方便，本申请将以对双向开关PFC电路(以下简称为PFC电路)进行控制的场景为例对本申请提供的驱动控制器以及驱动控制器适用的控制系统进行说明。下面将结合图3对图2中所示的驱动控制器以及驱动控制器适用的控制系统进行示例说明。
参见图3，图3是本申请实施例提供的控制系统的一结构示意图。本申请提供的驱动控制器适用于如图2所示的控制系统。控制系统中的PFC电路可以将电源的交流电压转换成为与负载相匹配的电压并输出，当PFC电路中的电流过大时，驱动控制器可以关断PFC电路中的开关管，以保护PFC电路中的元件。
在一些可行的实施方式中，如图3所示，控制系统中的PFC电路10包括第一桥臂101、第二桥臂102、第一开关管Q1和第二开关管Q2，驱动控制器201包括驱动电路2011和采样电路2012。第一桥臂101与第二桥臂102并联后连接负载，第一桥臂101的第一桥臂中点连接电源和第一开关管Q1的漏极，第二开关管Q2的漏极连接第二桥臂102的第二桥臂中点，第一开关管Q1的源级连接第二开关管Q2的源级和采样电路2012，第一开关管Q1的栅极与第二开关管Q2的栅极并联于驱动电路2011，驱动控制器201中的采样电路2012连接驱动电路2011。
这里，驱动控制器201中的采样电路2012可以获取第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值，驱动控制器201中的驱动电路2011可以在目标电流值大于电流阈值时关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，以保护控制系统。在一些可行的实施方式中，在驱动控制器201中的采样电路2012获取到的目标电流值大于电流阈值时，驱动控制器201中的驱动电路2011可以通过降低第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极电压，或者关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极电流等方式，从而控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，以保护PFC电路10中的元件，具体可根据实际应用场景确定，在此不做具体限制。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器201中的采样电路2012可以获取第一开关管Q1流向第二开关管Q2的第一目标电流值。驱动控制器201中的驱动电路2011可以在第一目标电流值大于第一电流阈值(也即，IF)时，关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入。可以理解，驱动控制器201可以通过采样电路2012获取第一开关管Q1流向第二开关管Q2之间的第一目标电流值，也即，可以在电流从第一开关管Q1流向第二开关管Q2的半个周期里检测第一目标电流值。当第一目标电流值过大(也即，超过第一目标电流值)时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而可以在第一目标电流过大时保护PFC电路10中的元件。同时，驱动控制器201对检测到的第一目标电流设置第一电流阈值，可以提高驱动控制器201的控制精度与适用性。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器201中的采样电路2012可以获取第二开关管Q2流向第一开关管Q1的第二目标电流值。驱动控制器201中的驱动电路2011可以在第二目标电流值大于第二电流阈值(也即，IR)时，关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入。可以理解，驱动控制器201可以通过采样电路2012获取第二开关管Q2流向第一开关管Q1之间的第二目标电流值，也即，可以在电流从第二开关管Q2流向第一开关管Q1的半个周期里检测第二目标电流值。当第二目标电流值过大(也即，超过第二目标电流值)时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而可以在第二目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器201对检测到的第二目标电流设置第二电流阈值，可以提高驱动控制器201的控制精度与适用性。
可以理解，在本申请提供的实施方式中，驱动控制器201中的驱动电路2011和采样电路2012只是本申请提供的一种实施方式。进一步可以理解的是，驱动电路2011和采样电路2012可以是驱动控制器201中具有驱动功能和采样功能的两个功能模块，也可以是集成在驱动控制器201中的同一个功能模块所具有的两种功能，并不一定是两个独立的电路，也可以是其他具有相同或类似功能的电路，具体可根据实际应用场景确定，在此不做具体限制。
在一些可行的实施方式中，第一开关管Q1和第二开关管Q2包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、氮化镓晶体管GaNHEMT或绝缘栅双极性晶体管IGBT，丰富了驱动控制器的元件选择与适用场景。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器201可以通过采样电路2012获取第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值。当电流过大时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入，以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而在电流过大时保护PFC电路10中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器201中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以通过检测第一开关管Q1的源级和漏极之间的电压以及第二开关管Q2的源级和漏极之间的电压，得到第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值。请一并结合图4，图4是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。图4中的PFC电路10与图3中的PFC电路10的连接方式相同，且图4中的PFC电路10可以实现如图3中的PFC电路10的功能，在此不再赘述。如图4所示，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端连接第一开关管Q1的漏级，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端连接第一开关管Q1的源级以及第二开关管Q2的源级，驱动控制器201中的采样电路2012的第三连接端连接第二开关管Q2的漏级。
这里，驱动控制器201中的采样电路2012可以采集第一开关管Q1的漏级和第一开关管Q1的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管Q2的漏级和第二开关管Q2的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管Q1的漏级和第一开关管Q1的源级之间的第一目标电压与第一开关管的内阻值的比值，以及第二开关管Q2的漏级和第二开关管Q2的源级之间的第二目标电压与第二开关管的内阻值的比值)。当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。这里，第一目标电压(也即，第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的电压)对应的第一电压阈值可以表示为Vcs1，第二目标电压(也即，第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的电压)对应的第二电压阈值可以表示为Vcs2。可以理解，当电流从第一开关管流向第二开关管时，Vcs1＝IF*r1，Vcs2＝IF*r2，其中，r1为此时第一开关管的内阻值，r2为此时第二开关管的内阻值，当电流从第二开关管流向第一开关管时，Vcs1＝IR*r3,Vcs2＝IR*r4，其中，r3为此时第一开关管的内阻值，r4为此时第二开关管的内阻值。
在一些可行的实施方式中，控制系统还包括第一检测电阻，驱动控制器可以通过检测第一检测电阻两端的电压得到第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值。请一并结合图5a，图5a是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。图5a中的PFC电路10与图3中的PFC电路10的连接方式相同，且图5a中的PFC电路10可以实现如图3中的PFC电路10的功能，在此不再赘述。如图5a所示，控制系统还包括第一检测电阻(这里，第一检测电阻的阻值为R1)，第一开关管Q1的源级通过第一检测电阻与第二开关管Q2的源级相连，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端连接第一开关管Q1的源级，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端连接第二开关管Q2的源级。
这里，驱动控制器201中的采样电路2012可以采集第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压，以获取第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值。驱动控制器201中的驱动电路2011可以在第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压大于第三电压阈值时，确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入。这里，第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的第三电压阈值可以表示为Vcs3。可以理解，当电流从第一开关管Q1流向第二开关管Q2时，Vcs3＝IF*R1。当电流从第二开关管Q2流向第一开关管Q1时，Vcs3＝IR*R1。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端可以为S引脚，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端可以为CS引脚。这里，S引脚为参考引脚，CS引脚为检测引脚，参考引脚可以为检测引脚提供基准电压，以使得检测引脚可以检测到参考引脚(也即，S引脚)和检测引脚(也即，CS引脚)之间的电压。
在一些可行的实施方式中，具体请一并结合图5b，图5b是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。如图5b所示，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端可以为CS引脚，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端可以为S引脚。这里，S引脚为参考引脚，CS引脚为检测引脚，参考引脚可以为检测引脚提供基准电压，以使得检测引脚可以检测到参考引脚(也即，S引脚)和检测引脚(也即，CS引脚)之间的电压。
在一些可行的实施方式中，如图5a和图5b所示，控制系统中还可以包括电感L和电容C。这里，第一桥臂101的第一桥臂中点通过电感L连接电源的第一连接端，电源的第二连接端连接第二桥臂102的第二桥臂中点，第二桥臂102与电容C并联后与负载相连。这里，电感L和电容C可以对控制系统中的电流进行整流和滤波，进而减少控制系统中电能的无功损耗，以提高能量利用率。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器201可以通过采样电路2012获取第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压值与第一检测电阻值的比值)。当电压过大(也即，大于第三电压阈值(例如，第三电压阈值可以是Vcs3＝IF*R1或者Vcs3＝IR*R1))时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器201中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器201通过检测第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器201的检测能力，提高了驱动控制器201的适用性。
请一并结合图6a，图6a是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。图6a中的PFC电路10与图5a中的PFC电路10的连接方式相同，且图6a中的PFC电路10可以实现如图5a中的PFC电路10的功能，在此不再赘述。如图6a所示，控制系统还包括第二检测电阻和第三检测电阻(这里，第二检测电阻的阻值为R2，第三检测电阻的阻值为R3)，第一开关管Q1的源级通过串联的第二检测电阻和第三检测电阻与第二开关管Q2的源级相连，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端连接第一开关管Q1的源级，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端连接第二检测电阻和第三检测电阻的串联连接点，驱动控制器201中的采样电路2012的第三连接端连接第二开关管Q2的源级。
这里，驱动控制器201中的采样电路2012可以采集第一开关管Q1的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及采集第二开关管Q2的源级和串联连接点之间的第四目标电压，以获取第一开关管Q1和第二开关管Q2之间的目标电流值。驱动控制器201中的驱动电路2011可以在第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入。这里，第三目标电压(也即，第一开关管Q1的源级和串联连接点之间的电压)对应的第四电压阈值可以表示为Vcs4，第四目标电压(也即，第二开关管Q2的源级和串联连接点之间的电压)对应的第五电压阈值可以表示为Vcs3。可以理解，当电流从第一开关管Q1流向第二开关管Q2时，Vcs4＝IF*R2，Vcs3＝IF*R3。当电流从第二开关管Q2流向第一开关管Q1时，Vcs4＝IR*R2,Vcs3＝IR*R3。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端可以为S引脚，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端和第三连接端可以为CS引脚(也即，CS1引脚和CS2引脚)。这里，S引脚为参考引脚，CS引脚(也即，CS1引脚和CS2引脚)为检测引脚，参考引脚可以为检测引脚提供基准电压，以使得检测引脚可以分别检测到参考引脚(也即，S引脚)和检测引脚(也即，CS1引脚和CS2引脚)之间的电压。
在一些可行的实施方式中，请一并结合图6b，图6b是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。如图6b所示，驱动控制器201中的采样电路2012的第二连接端可以为CS引脚，驱动控制器201中的采样电路2012的第一连接端和第三连接端可以为S引脚(也即，S1引脚和S2引脚)。这里，S引脚(也即，S1引脚和S2引脚)为参考引脚，CS引脚为检测引脚，参考引脚可以为检测引脚提供基准电压，以使得检测引脚可以分别检测到参考引脚(也即，S1引脚和S2引脚)和检测引脚(也即，CS引脚)之间的电压。
在一些可行的实施方式中，如图6a和图6b所示，控制系统中还可以包括电感L和电容C。这里，第一桥臂101的第一桥臂中点通过电感L连接电源的第一连接端，电源的第二连接端连接第二桥臂102的第二桥臂中点，第二桥臂102与电容C并联后与负载相连。这里，电感L和电容C可以对控制系统中的电流进行整流和滤波，进而减少控制系统中电能的无功损耗，以提高能量利用率。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器201可以通过采样电路2012获取第一开关管Q1的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管Q2的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管Q1的源级和串联连接点之间的第三目标电压与第二检测电阻值的比值，以及第二开关管Q2的源级和串联连接点之间的第四目标电压与第三检测电阻值的比值)。当第三目标电压大于第四电压阈值(例如，第四电压阈值可以是Vcs4＝IF*R2或者Vcs4＝IR*R2)，或者第四目标电压大于第五电压阈值(例如，第五电压阈值可以是Vcs3＝IF*R3或者Vcs3＝IR*R3)时，驱动控制器201可以通过驱动电路2011关断第一开关管Q1和第二开关管Q2的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)以控制第一开关管Q1和第二开关管Q2关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器201中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器201通过检测第一开关管Q1的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管Q2的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器201的检测能力，提高了驱动控制器201的适用性。
在一些可行的实施方式中，控制系统中还可以包括PFC控制器。这里，驱动控制器可以和PFC控制器集成为开关驱动控制器。具体请一并参见图7，图7是本申请实施例提供的控制系统的另一结构示意图。图7中的驱动控制器201以及PFC电路10与图3中的驱动控制器201以及PFC电路10的连接方式相同，且图7中的驱动控制器201以及PFC电路10可以实现如图3中的驱动控制器201以及PFC电路10的功能，在此不再赘述。如图7所示，开关驱动控制器20包括PFC控制器202以及驱动控制器201。PFC控制器202连接驱动控制器201和PFC电路10。这里，如图7所示，PFC控制器202也可以通过电阻R连接PFC电路10。
这里，PFC控制器202可以为驱动控制器201提供驱动信号，以控制驱动控制器201工作。可以理解的是，由于PFC电路在工作时，驱动控制器201需要的驱动电压对地而言是浮动的，开关驱动控制器20可以通过PFC控制器202为驱动控制器201提供驱动信号，以控制驱动控制器201，进而保证驱动控制器201正常工作，同时由于PFC控制器202与PFC电路10相连，通过PFC控制器202即可实时为驱动控制器201提供动态的驱动电压，简化了用于检测驱动电压和提供驱动信号的元件数量，降低设计成本与能量损耗。进一步可以理解的是，如图7中控制系统包括的PFC控制器202，也可以适用于如图3-图6b任意一种实施方式中的控制系统。其中，PFC控制器202与驱动控制器201以及PFC电路10的连接方式以及PFC控制器202的功能与图7中类似，在此不再赘述。
请参见图8，图8是本申请实施例提供的控制方法的一流程示意图。如图8所示，该控制方法适用于如上述图2-图7中任一附图所示的控制系统中的驱动控制器，该控制方法包括如下步骤：
S701:驱动控制器获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。
S702：当目标电流大于电流阈值时，驱动控制器关断第一开关管和第二开关管的栅极输入以控制第一开关管和第二开关管关断。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管流向第二开关管的第一目标电流值。当第一目标电流值大于第一电流阈值时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以获取第一开关管流向第二开关管之间的第一目标电流值，也即，可以在电流从第一开关管流向第二开关管的半个周期里检测第一目标电流值。当第一目标电流值过大(也即，超过第一目标电流值)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第一目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第一目标电流设置第一电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以获取第二开关管流向第一开关管的第二目标电流值。当第二目标电流值大于第二电流阈值时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。可以理解，驱动控制器可以获取第二开关管流向第一开关管之间的第二目标电流值，也即，可以在电流从第二开关管流向第一开关管的半个周期里检测第二目标电流值。当第二目标电流值过大(也即，超过第二目标电流值)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而可以在第二目标电流过大时保护控制系统中的元件。同时，驱动控制器对检测到的第二目标电流设置第二电流阈值，可以提高驱动控制器的控制精度与适用性。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当电流过大时可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。
在一些可行的实施方式中，如图4所示，驱动控制器可以通过检测第一开关管的源级和漏极之间的电压以及第二开关管的源级和漏极之间的电压，得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值，请一并参见图9，图9是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。如图9所示，该控制方法包括如下步骤：
S801:驱动控制器采集第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。
S802：当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以采集第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而计算第一目标电压与第一开关管的内阻值的比值，以及第二目标电压与第二开关管的内阻值的比值，以得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当第一目标电压大于第一电压阈值，或者第二目标电压大于第二电压阈值时，驱动控制器可以确定目标电流值大于电流阈值，并通过降低第一开关管和第二开关管的栅极电压，或者关断第一开关管和第二开关管的栅极电流等方式，从而控制第一开关管和第二开关管关断，以保护PFC电路中的元件。这里，第一目标电压(也即，第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的电压)对应的第一电压阈值可以表示为Vcs1，第二目标电压(也即，第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的电压)对应的第二电压阈值可以表示为Vcs2。可以理解，当电流从第一开关管流向第二开关管时，Vcs1＝IF*r1，Vcs2＝IF*r2，其中，r1为此时第一开关管的内阻值，r2为此时第二开关管的内阻值，当电流从第二开关管流向第一开关管时，Vcs1＝IR*r3,Vcs2＝IR*r4，其中，r3为此时第一开关管的内阻值，r4为此时第二开关管的内阻值。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压与第一开关管的内阻值的比值，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压与第二开关管的内阻值的比值)。当第一目标电压大于第一电压阈值(例如，第一电压阈值可以是Vcs1＝IF*r1或者Vcs1＝IR*r3)，或者第二目标电压大于第二电压阈值(例如，第二电压阈值可以是Vcs2＝IF*r2或者Vcs2＝IR*r4)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的漏级和第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及第二开关管的漏级和第二开关管的源级之间的第二目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
在一些可行的实施方式中，如图5a和图5b所示，当控制系统包括第一检测电阻时，驱动控制器还可以通过检测第一检测电阻两端的电压得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值，请一并参见图10，图10是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。如图10所示，该控制方法包括如下步骤：
S901:驱动控制器采集第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。
S902：当第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以采集第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压，进而计算第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压值与第一检测电阻值的比值，以得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，驱动控制器可以确定目标电流值大于电流阈值，并通过降低第一开关管和第二开关管的栅极电压，或者关断第一开关管和第二开关管的栅极电流等方式，从而控制第一开关管和第二开关管关断，以保护PFC电路中的元件。这里，第一开关管的源级和第二开关管的源级之间的第三电压阈值可以表示为Vcs3。可以理解，当电流从第一开关管Q1流向第二开关管Q2时，Vcs3＝IF*R1。当电流从第二开关管Q2流向第一开关管Q1时，Vcs3＝IR*R1。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管Q1的源级和第二开关管Q2的源级之间的电压值与第一检测电阻值的比值)。当电压过大(也即，大于第三电压阈值(例如，第三电压阈值可以是Vcs3＝IF*R1或者Vcs3＝IR*R1))时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和第二开关管源级之间的电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
在一些可行的实施方式中，如图6a和图6b所示，当控制系统包括第二检测电阻和第三检测电阻时，驱动控制器还可以通过检测第二检测电阻和第三检测电阻两端的电压得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值，请一并参见图11，图11是本申请实施例提供的控制方法的另一流程示意图。如图11所示，该控制方法包括如下步骤：
S1001:驱动控制器采集第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及采集第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，以获取第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。
S1002：当第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，驱动控制器确定目标电流值大于电流阈值并关断第一开关管和第二开关管的栅极输入。
在一些可行的实施方式中，驱动控制器可以采集第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及采集第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而计算第三目标电压与第二检测电阻值的比值，以及第四目标电压与第三检测电阻值的比值，以得到第一开关管和第二开关管之间的目标电流值。当第三目标电压大于第四电压阈值，或者第四目标电压大于第五电压阈值时，驱动控制器可以确定目标电流值大于电流阈值，并通过降低第一开关管和第二开关管的栅极电压，或者关断第一开关管和第二开关管的栅极电流等方式，从而控制第一开关管和第二开关管关断，以保护PFC电路中的元件。这里，第三目标电压(也即，第一开关管的源级和串联连接点之间的电压)对应的第四电压阈值可以表示为Vcs4，第四目标电压(也即，第二开关管的源级和串联连接点之间的电压)对应的第五电压阈值可以表示为Vcs3。可以理解，当电流从第一开关管流向第二开关管时，Vcs4＝IF*R2，Vcs3＝IF*R3。当电流从第二开关管流向第一开关管时，Vcs4＝IR*R2,Vcs3＝IR*R3。
在本申请提供的实施方式中，驱动控制器可以获取第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值(也即，第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压与第二检测电阻值的比值，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压与第三检测电阻值的比值)。当第三目标电压大于第四电压阈值(例如，第四电压阈值可以是Vcs4＝IF*R2或者Vcs4＝IR*R2)，或者第四目标电压大于第五电压阈值(例如，第五电压阈值可以是Vcs3＝IF*R3或者Vcs3＝IR*R3)时，驱动控制器可以关断第一开关管和第二开关管的栅极输入(例如，降低栅极电压或切断栅极电流)，以控制第一开关管和第二开关管关断，进而在电流过大时保护控制系统中的元件。同时，将采样功能和驱动功能同时集成在驱动控制器中，简化了用于检测目标电流和控制开关管通断的元件数量，减少了控制开关管关断的时响应时间，降低设计成本与能量损耗，延长电路元件使用寿命。此外，驱动控制器通过检测第一开关管的源级和串联连接点之间的第三目标电压，以及第二开关管的源级和串联连接点之间的第四目标电压，进而得到目标电流值，丰富了驱动控制器的检测能力，提高了驱动控制器的适用性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种驱动控制器，其特征在于，所述驱动控制器适用于功率因数校正电路的控制系统，所述控制系统还包括功率因数校正PFC电路，所述PFC电路中包括第一桥臂、第二桥臂、第一开关管和第二开关管，所述驱动控制器包括采样电路和驱动电路；
所述第一桥臂与所述第二桥臂并联后连接负载，所述第一桥臂的第一桥臂中点连接电源和所述第一开关管的漏极，所述第二开关管的漏极连接所述第二桥臂的第二桥臂中点，所述第一开关管的源级连接所述第二开关管的源级和所述采样电路，所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极并联于所述驱动电路，所述采样电路连接所述驱动电路；
所述采样电路用于获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
所述驱动电路用于在所述目标电流值大于电流阈值时关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
2.根据权利要求1所述的驱动控制器，其特征在于，所述采样电路用于获取所述第一开关管流向所述第二开关管的第一目标电流值；
所述驱动电路用于在所述第一目标电流值大于第一电流阈值时，关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
3.根据权利要求1或2所述的驱动控制器，其特征在于，所述采样电路用于获取所述第二开关管流向所述第一开关管的第二目标电流值；
所述驱动电路用于在所述第二目标电流值大于第二电流阈值时，关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
4.根据权利要求1-3任一项所述的驱动控制器，其特征在于，所述采样电路的第一连接端连接所述第一开关管的漏级，所述采样电路的第二连接端连接所述第一开关管的源级和所述第二开关管的源极，所述采样电路的第三连接端连接所述第二开关管的漏级；
所述采样电路用于采集所述第一开关管的漏级和所述第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集所述第二开关管的漏级和所述第二开关管的源级之间的第二目标电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
所述驱动电路用于在所述第一目标电压大于第一电压阈值，或者所述第二目标电压大于第二电压阈值时，确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
5.根据权利要求1-4任一项所述的驱动控制器，其特征在于，所述控制系统还包括第一检测电阻，所述第一开关管的源级通过所述第一检测电阻与所述第二开关管的源级相连，所述采样电路的第一连接端连接所述第一开关管的源级，所述采样电路的第二连接端连接所述第二开关管的源级；
所述采样电路用于采集所述第一开关管的源级和所述第二开关管的源级之间的电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
所述驱动电路用于在所述第一开关管的源级和所述第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
6.根据权利要求1-4任一项所述的驱动控制器，其特征在于，所述控制系统还包括第二检测电阻和第三检测电阻，所述第一开关管的源级通过串联的所述第二检测电阻和所述第三检测电阻与所述第二开关管的源级相连，所述采样电路的第一连接端连接所述第一开关管的源级，所述采样电路的第二连接端连接所述第二检测电阻和所述第三检测电阻的串联连接点，所述采样电路的第三连接端连接所述第二开关管的源级；
所述采样电路用于采集所述第一开关管的源级和所述串联连接点之间的第三目标电压，以及采集所述第二开关管的源级和所述串联连接点之间的第四目标电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
所述驱动电路用于在所述第三目标电压大于第四电压阈值，或者所述第四目标电压大于第五电压阈值时，确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
7.根据权利要求1-6任一项所述的驱动控制器，其特征在于，所述第一开关管和第二开关管包括金属氧化物半导体场效应晶体管MOSFET、氮化镓晶体管GaNHEMT或绝缘栅双极性晶体管IGBT。
8.一种功率因数校正PFC电路的开关驱动控制器，其特征在于，所述开关驱动控制器包括PFC控制器以及如权利要求1-7任一项所述的驱动控制器，所述PFC控制器连接所述PFC电路和所述驱动控制器；
所述PFC控制器用于为所述驱动控制器提供驱动信号。
9.一种功率因数校正电路的控制系统，所述控制系统包括功率因数校正PFC电路、PFC控制器和如权利要求1-7任一项所述的驱动控制器；
所述PFC电路中包括第一桥臂、第二桥臂、第一开关管和第二开关管，所述第一桥臂与所述第二桥臂并联后连接负载，所述第一桥臂的第一桥臂中点连接电源和所述第一开关管的漏极，所述第二开关管的漏极连接所述第二桥臂的第二桥臂中点，所述第一开关管的源级连接所述第二开关管的源级和所述采样电路，所述第一开关管的栅极与所述第二开关管的栅极并联于所述驱动电路；
所述PFC控制器连接PFC电路和所述驱动控制器，用于为所述驱动控制器提供驱动信号。
10.根据权利要求9所述的控制系统，其特征在于，所述控制系统中还包括电感、电容；
所述第一桥臂的第一桥臂中点通过所述电感连接电源的第一连接端，所述电源的第二连接端连接所述第二桥臂的第二桥臂中点，所述第二桥臂与所述电容并联后与负载相连。
11.一种功率因数校正电路的控制方法，其特征在于，所述控制方法适用于如权利要求1-6任一项所述的驱动控制器，所述方法包括：
所述驱动控制器获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
当所述目标电流大于电流阈值时，所述驱动控制器关断所述第一开关管和所述第二开关管的栅极输入。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述驱动控制器获取所述第一开关管流向所述第二开关管的第一目标电流值；
当所述第一目标电流值大于第一电流阈值时，所述驱动控制器关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述驱动控制器获取所述第二开关管流向所述第一开关管的第二目标电流值；
当所述第二目标电流值大于第二电流阈值时，所述驱动控制器关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
14.根据权利要求11-13任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述驱动控制器采集所述第一开关管的漏级和所述第一开关管的源级之间的第一目标电压，以及采集所述第二开关管的漏级和所述第二开关管的源级之间的第二目标电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
当所述第一目标电压大于第一电压阈值，或者所述第二目标电压大于第二电压阈值时，所述驱动控制器确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
15.根据权利要求11-14任一项所述的方法，其特征在于，当所述控制系统还包括第一检测电阻时，所述方法还包括：
所述驱动控制器采集所述第一开关管的源级和所述第二开关管的源级之间的电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
当所述第一开关管的源级和所述第二开关管的源级之间的电压大于第三电压阈值时，所述驱动控制器确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
16.根据权利要求11-14任一项所述的方法，其特征在于，当所述控制系统还包括第二检测电阻和第三检测电阻时，所述方法还包括：
所述驱动控制器采集所述第一开关管的源级和所述串联连接点之间的第三目标电压，以及采集所述第二开关管的源级和所述串联连接点之间的第四目标电压，以获取所述第一开关管和所述第二开关管之间的目标电流值；
当所述第三目标电压大于第四电压阈值，或者所述第四目标电压大于第五电压阈值时，所述驱动控制器确定所述目标电流值大于电流阈值并关断所述第一开关管和第二开关管的栅极输入。
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