CN202524062U - 用于功率因素校正的过流保护装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于功率因素校正的过流保护装置，包括外壳、整流电路和保护控制单元组成，所述保护控制单元包括采样电阻器、比较器、MCU控制器和驱动保护电路，其特征是采样电阻器与整流电路的负极输出端连接，比较器的反向输入端与整流电路的负极输出端之间设有分压电路，比较器的输出端连接MCU控制器的输入端，MCU控制器的输出PWM端连接驱动保护电路。本实用新型得到的用于功率因素校正的过流保护装置，使得电路结构简单、抗干扰能力强、可靠性高，且通过改进方案，使得电路更加安全、可靠、有效的保护了电路的功能。

Description

用于功率因素校正的过流保护装置
技术领域
本实用新型涉及一种过流保护控制单元，特别是一种用于功率因素校正的过流保护装置。
背景技术
目前，在高速发展的电子信息时代，电路设计的稳定性越来越多地引起了人们的高度重视，由于电流保护的功能，更能确保电路安全可靠的运行，但是传统的一些保护控制单元并没有投入过流保护控制单元，以至于当电流过大，或者电路接错的情况下，瞬间的大电流会烧坏整块电路，导致电路工作异常，而目前功率因素校正电路中的过流保护同样也是一个相当重要的环节，通过对电流采样，当电流快速增大达到预设的阀值时，开启保护动作，切断大电流，使得相关的功率器件不受大电流损坏。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种电路整体结构简单、抗干扰能力强、可靠性高的用于功率因素校正的过流保护装置。
为了实现上述目的，本实用新型所设计的用于功率因素校正的过流保护装置，包括整流电路和保护控制单元组成，所述保护控制单元包括采样电阻器、比较器、MCU控制器和驱动保护电路，其特征是采样电阻器与整流电路的负极输出端连接，比较器的反向输入端与整流电路的负极输出端之间设有分压电路，比较器的输出端连接MCU控制器的输入端，MCU控制器的输出PWM端连接驱动保护电路。
所述分压电路由第二电阻器和第三电阻器串联组成，比较器的同相输入端设有参考电压，比较器的输出端设有第五电阻器，所述驱动保护电路包括驱动器和保护器，驱动器的输入脚端连接MCU控制器的输出PWM端，驱动器的输出端连接保护器的栅极端，保护器的漏极端连接整流电路的输出正极端。所述保护器的栅极端还连接有相并联的第一电阻器和稳压二极管。
通过上述结构的设计，MCU控制器控制驱动电路，使得电路整体结构简单、抗干扰能力强、可靠性高。
作为优选改进方案：在分压电路与比较器之间加入箝位二极管和RC滤波电路，所述RC滤波电路包括第四电阻器和滤波电容器。
本实用新型得到的用于功率因素校正的过流保护装置，MCU控制器控制驱动电路，使得电路整体结构简单、抗干扰能力强、可靠性高，且通过改进优先方案，使得电路整体设计合理，更加安全、可靠、有效的保护了电路的功能。
附图说明
图1是实施例1的电路连接示意图；
图2是实施例2的电路连接示意图。
图中：分压电路1、比较器2、MCU控制器3、驱动保护电路4、整流电路5、RC滤波电路6、比较器的输出端Vo、MCU控制器的输出PWM端、采样电阻器R1、第一电阻器R2、第二电阻器R3、第三电阻器R4、第四电阻器R5、第五电阻器R6、参考电压VPRF、驱动器U1_A、保护器Q1、栅极端G、漏极端D、稳压二极管Z1、箝位二极管VD1、滤波电容器C1、直流电源VCC、地GND、节点电压V1、节点电压V2。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供的用于功率因素校正的过流保护装置，包括整流电路5和保护控制单元组成，所述保护控制单元包括采样电阻器R1、比较器2、MCU控制器3和驱动保护电路4，采样电阻器R1的一端与整流电路5的负极输出端连接，另一端接地GND，比较器2的反向输入端与整流电路5的负极输出端之间设有分压电路1，比较器2的输出端Vo连接MCU控制器3的输入端，所述MCU控制器3的输出PWM端连接驱动保护电路4。
分压电路1由第二电阻器R3和第三电阻器R4串联组成后，串联后的一端连接直流电源VCC，另一端连接整流电路5的负极输出端之间，分压所得的节点电压V2连接比较器2的反向输入端，比较器2的同相输入端设有参考电压VPRF，比较器2的输出端Vo与直流电源VCC之间连接有第五电阻器R6，所述驱动保护电路4包括驱动器U1_A、和保护器Q1，驱动器U1_A的输入脚端连接MCU控制器3的输出PWM端，驱动器U1_A的输出端连接保护器Q1的栅极端G，保护器Q1的漏极端D连接整流电路5的输出正极端。保护器Q1的栅极端G与地GND之间还连接有相并联的第一电阻器R2和稳压二极管Z1，且该稳压二极管Z1的正极与地GND连接，保护器Q1的源极端S与地GND连接。
在具体工作情况为：当电流流过采样电阻器R1产生节点电压V1，因为电压的大小与电流成正比；电流方向是从地GND流向节点电压V1；大小为i；所以通过如下公式计算节点节点电压V1。
V1=-i×R1
而由于V1是负值，通过第二电阻器R3和第三电阻R4进行分压，需要通过如下分压公式进行计算分压节点电压V2的值。
V2=(VCC-V1)×[R3/(R3+R4)]+V1
分压节点电压V2通过比较器2与参考电压VREF做比较，在具体实施例中通过设定参考电压VREF，可以设定需要的保护点。通过比较器2的输出接Vo送入到MCU控制器，当MCU控制器接收到过流信号后将PWM信号关断，使得驱动器U1_A驱动保护器Q1，从而保护了电路，在电路工作中由于稳压二极管限制保护器Q1，对其进行保护。
实施例2：
如图2所示，作为优选改进方案：为了电路整体设计更加合理，更加安全、可靠、有效的保护了电路，在设计过程中电路的大体结构与实施例1一致，只是在分压电路1与比较器2之间加入箝位二极管VD1和RC滤波电路5，RC滤波电路5包括第四电阻R5和滤波电容C1，首先将第四电阻R5和滤波电容C1串联一端连接于第二电阻器R3和第三电阻器R4之间，串联后另一端连接于箝位二极管VD1的正极输入端，然后将比较器2的同向输入端连接于第四电阻器R5和滤波电容C1公共端构成节点电压V2’，再将箝位二极管VD1的正极接地、负极接直流电源VCC，箝位二极管VD1的公共端接于第二电阻器R3和第三电阻器R4之间。通过该设计，VD1起到保护作用，当输出电压大于VCC是，二极管正向导通，将输出电压箝位在VCC叠加二极管的正向压降。当输出电压低于GND时，二极管正向导通，将输出电压箝位到负的二极管的正向压降（一般为0.3V），同时通过增加R5、C1构成一阶低通滤波，滤除了干扰信号，使得采样抗干扰性能增强。
本实施例中的MCU控制器为公知技术，是本技术领域中的技术人员都知道的商品化产品，所以在此不做具体的描述。

Claims (3)

1.一种用于功率因素校正的过流保护装置，包括整流电路（5）和保护控制单元组成，所述保护控制单元包括采样电阻器（R1）、比较器（2）、MCU控制器（3）和驱动保护电路（4），其特征是采样电阻器（R1）与整流电路（5）的负极输出端连接，比较器（2）的反向输入端与整流电路（5）的负极输出端之间设有分压电路（1），比较器（2）的输出端（Vo）连接MCU控制器（3）的输入端，MCU控制器（3）的输出PWM端连接驱动保护电路（4）。
2.根据权利要求1所述的用于功率因素校正的过流保护装置，其特征是所述分压电路（1）由第二电阻器（R3）和第三电阻器（R4）串联组成，比较器（2）的同相输入端设有参考电压（VPRF），比较器（2）的输出端（Vo）设有第五电阻器（R6），所述驱动保护电路（4）包括驱动器（U1_A）和保护器（Q1），驱动器（U1_A）的输入脚端连接MCU控制器（3）的输出PWM端，驱动器（U1_A）的输出端连接保护器（Q1）的栅极端（G），保护器（Q1）的漏极端D连接整流电路（5）的输出正极端，所述保护器（Q1）的栅极端G还连接有相并联的第一电阻器（R2）和稳压二极管（Z1）。
3.根据权利要求1或2所述的用于功率因素校正的过流保护装置，其特征是在分压电路（1）与比较器（2）之间加入箝位二极管（VD1）和RC滤波电路（6），所述RC滤波电路（6）包括第四电阻器（R5）和滤波电容器（C1）。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104218535A (zh) * 2013-05-31 2014-12-17 浙江三花股份有限公司 一种有源pfc过电流保护电路
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