CN216490221U - Pfc电路和空调器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种PFC电路和空调器,所述PFC电路,包括:第一整流模块,所述第一整流模块的输入端与输入电源连接;斩波管,所述斩波管与所述第一整流模块的输出端连接;电流检测模块,所述电流检测模块与所述斩波管连接,用于检测所述斩波管的瞬时工作电流值;主控模块,所述主控模块与所述电流检测模块连接,用于根据所述斩波管的瞬时工作电流值确定所述PFC电路的故障类型,其中,所述故障类型包括所述第一整流模块故障和过零点检测值异常中的至少一种。采用该PFC电路可以有效锁定故障源头,提高空调器的使用可靠性。
Description
技术领域
本实用新型涉及空调器技术领域,尤其是涉及一种PFC电路和空调器。
背景技术
相关技术中,对于空调器中PFC电路的故障检测,主要通过检测PFC电路中斩波管的工作电流是否大于预设值来确定PFC电路是否故障,或者,当检测到PFC电路输出的直流电压低于预设值时,则判断为低电压,进而判断PFC电路的前端或供电电源等发生异常,以此则笼统判断为低电压故障。
但是,对于上述故障检测方式,当斩波管发生损坏或PFC电路中其他电路损坏,使得斩波管的实际电流未超过预设电流时,就无法发现PFC电路中电路器件已出现故障,例如斩波管出现开路故障后,即使输入的供电电压较高也不能发现PFC电路的故障。
实用新型内容
本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,本实用新型的一个目的在于提出一种PFC电路,采用该PFC电路可以有效锁定故障源头,提高空调器的使用可靠性。
本实用新型目的之二在于提出一种空调器。
为了解决上述问题,本实用新型第一方面实施例提供一种PFC电路,包括:第一整流模块,所述第一整流模块的输入端与输入电源连接;斩波管,所述斩波管与所述第一整流模块的输出端连接;电流检测模块,所述电流检测模块与所述斩波管连接,用于检测所述斩波管的瞬时工作电流值;主控模块,所述主控模块与所述电流检测模块连接,用于根据所述斩波管的瞬时工作电流值确定所述PFC电路的故障类型,其中,所述故障类型包括所述第一整流模块故障和过零点检测值异常中的至少一种。
根据本实用新型的PFC电路,通过电流检测模块实时检测斩波管的瞬时工作电流值,并由主控模块确定斩波管的瞬时工作电流值所处的电流设定范围,以瞬时工作电流值所处的电流设定范围来判断PFC电路是否故障,并可以依照瞬时工作电流值所处的电流设定范围有效锁定PFC电路的故障类型,如为第一整流模块故障或过零点检测值异常,由此,便于后续对PFC电路的故障位置进行相应处置或告警,利于及时对故障进行维修,提高空调器的使用可靠性。
在一些实施例中,所述PFC电路还包括:驱动模块,所述驱动模块与所述主控模块连接,用于根据PFC驱动脉冲信号驱动所述斩波管。
在一些实施例中,所述PFC电路还包括:隔离模块,所述隔离模块与所述电流检测模块、所述主控模块、所述驱动模块连接,用于将所述PFC驱动脉冲信号进行隔离传输至所述斩波管。
在一些实施例中,所述PFC电路还包括:第二整流模块,所述第二整流模块的输入端与所述输入电源连接;第一电压检测模块,所述第一电压检测模块与所述第二整流模块的输出端、所述主控模块连接,用于检测所述PFC电路的直流电压值;第二电压检测模块,所述第二电压检测模块与所述输入电源、所述主控模块连接,用于检测所述PFC电路的输入交流电压瞬时值;所述主控模块还用于根据所述输入交流电压瞬时值确定输入交流电压有效值,并根据所述交流电压有效值和所述直流电压值确定所述第二整流模块的状态,或者,用于根据所述输入交流电压瞬时值确定输入交流电压峰值,并根据所述交流电压峰值和所述直流电压值确定所述第二整流模块的状态。
在一些实施例中,所述第二整流模块包括第一整流支路和第二整流支路;所述PFC电路还包括第三电压检测模块,所述第三电压检测模块与所述第二整流模块、所述主控模块连接,用于检测所述第二整流模块整流后的单倍电压值;所述主控模块还用于根据所述单倍电压值确定所述第一整流支路和/或第二整流支路故障。
在一些实施例中,所述PFC电路还包括:储能模块,所述储能模块的输入端与所述第一整流支路、所述第二整流支路、所述第三电压检测模块连接,所述储能模块的输出端与负载连接,用于输出所述PFC电路的直流电压值。
在一些实施例中,所述第一整流支路包括:第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述输入电源连接;第二二极管,所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接;
所述第二整流支路包括:第三二极管,所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接;第四二极管,所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接;
所述储能模块包括:第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极连接;第二电容,所述第二电容的第一端与所述第三二极管的阳极、所述第四二极管的阳极、接地端连接,所述第二电容的第二端与所述第一电容的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第四二极管的阴极连接;第三电容,所述第三电容的第一端为所述储能模块的输出端且与所述第一电容的第一端连接,所述第三电容的第二端与所述接地端连接;其中,所述第二电容的第二端与所述第一电容的第二端之间具有输出节点,所述输出节点与所述第三电压检测模块连接。
在一些实施例中,所述PFC电路还包括滤波模块,所述滤波模块的第一端与所述输入电源的L相端连接;
所述第一整流模块包括:第五二极管,所述第五二极管的阴极与所述滤波模块的第二端连接,所述第五二极管的阳极接地;第六二极管,所述第六二极管的阳极与所述第五二极管的阴极连接;第七二极管,所述第七二极管的阳极与所述第五二极管的阳极连接;第八二极管,所述第八二极管的阴极与所述第六二极管的阴极连接,所述第八二极管的阳极与所述第七二极管的阴极、所述输入电源的N相端连接。
所述斩波管的集电极与所述第六二极管的阴极、所述第八二极管的阴极连接,所述斩波管的发射极接地。
本实用新型第二方面实施例提供一种空调器,包括上述实施例所述的PFC电路。
根据本实用新型的空调器,通过采用上述实施例提供的PFC电路,可以有效锁定故障源头,提供高空调器的使用可靠性。
在一些实施例中,所述空调器还包括故障提示单元,所述故障提示单元与所述PFC电路连接,用于根据所述PFC电路的故障类型进行故障提示。
本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:
图1是根据本实用新型一个实施例的PFC电路的示意图;
图2是根据本实用新型一个实施例的过零点状态示意图;
图3是根据本实用新型另一个实施例的PFC电路的示意图;
图4是根据本实用新型一个实施例的PFC电路不工作时采样信号与采样时间的示意图;
图5是根据本实用新型一个实施例的PFC电路工作时采样信号与采样时间的示意图;
图6是根据本实用新型另一个实施例的PFC电路的示意图;
图7是根据本实用新型一个实施例的空调器的结构框图。
附图标记:
PFC电路10;空调器20;
电流检测模块1;主控模块2;驱动模块3;隔离模块4;第一电压检测模块5;第二电压检测模块6;第三电压检测模块7;储能模块8;滤波模块9;故障提示单元11。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例,参考附图描述的实施例是示例性的,下面详细描述本实用新型的实施例。
为了解决上述问题,本实用新型第一方面实施例提出一种PFC电路,采用该PFC电路可以有效锁定故障源头,提高空调器的使用可靠性。
下面参考图1描述本实用新型实施例的PFC电路,如图1所示,PFC电路10包括第一整流模块VC01、斩波管G01、电流检测模块1以及主控模块2。
其中,第一整流模块VC01的输入端与输入电源连接;斩波管G01与第一整流模块VC01的输出端连接;电流检测模块1与斩波管G01连接,用于检测斩波管G01的瞬时工作电流值;主控模块2与电流检测模块1连接,用于根据斩波管G01的瞬时工作电流值确定PFC电路10的故障类型,其中,故障类型包括第一整流模块故障和过零点检测值异常中的至少一种。
其中,由于电网中存在异常干扰信号,例如因雷击、大负载启动或停止或者变频逆变用电器产生尖峰干扰等原因导致电网电压波动,会造成检测的过零点信号偏离,从而导致过零点错误,对此,将因电网脉冲波动导致PFC驱动脉冲信号异常的情况称为过零点检测值异常。
在实施例中,为了对PFC电路10的故障类型进行判断,考虑PFC电路10中不同器件损坏如斩波管短路或第一整流模块开路等情况,故障位置不同导致斩波管G01的瞬时工作电流值也不同,即在不同的电流设定范围内对应的PFC电路的故障位置不同,因此,通过确定瞬时工作电流值所处的电流设定范围,瞬时工作电流值在不同的电流设定范围所对应的PFC电路10的故障类型不同,由于电流设定范围预先设置在主控模块2中,主控模块2获取瞬时工作电流值后,调用预先存储的数据,确定该瞬时工作电流值所处的电流设定范围,可以有效锁定PFC电路的故障源头,如为第一整流模块故障或过零点检测值异常,由此,以便于判断PFC电路是否故障以及PFC电路的故障类型,便于后续对PFC电路的故障位置进行相应处置或告警,利于及时对故障进行维修,提高空调器的使用可靠性。
下面以主控模块2内预先设置四个电流设定范围分别为:0<I<第一预设电流值I1、第一预设电流值I1<I<第二预设电流值I2、第二预设电流值I2<I<第三预设电流值I3、第三预设电流值I3<I为例,对本实用新型的检测PFC电路中的故障进行具体说明,具体内容如下。
主控模块2判定瞬时工作电流值I小于第一预设电流值I1,则确定第一整流模块VC01故障,其中,考虑因PFC电路中存在的干扰信号如噪声干扰以及检测误差造成实际的工作电流值为零的情况,为提高容错性,本实用新型实施例中预先设置第一预设电流值I1大于零且接近零的电流值,即第一预设电流值I1为接近零但不等于零的电流值,基于此,参考图2所示,当瞬时工作电流值I小于第一预设电流值I1时,则说明该工作电流值I是因干扰信号或检测误差产生的,实际上此时经过斩波管中的电流为零,由此可以判定斩波管损坏,无法实现斩波工作,或者判定控制斩波管进行斩波的控制电路发生损坏,控制电路不能有效控制斩波管工作,因此,在瞬时工作电流值I小于第一预设电流值I1时,主控模块2可以有效锁定第一整流模块VC01故障,并对应输出第一整流模块VC01的故障告警信息,由此可以避免因斩波管损坏造成瞬时工作电流值较低而无法准确判定故障的问题,也便于在故障后及时维修以防止故障继续扩大。
进一步地,参考图1所示,若在工频周期的正半周或负半周内检测到瞬时工作电流值I小于第一预设电流值I1,则主控模块2确定第一整流模块即导流桥堆VC01支路故障,并对应输出第一整流模块VC01支路故障告警信息;若在相邻的多个工频周期的正半周或负半周内连续检测到瞬时工作电流值I小于第一预设电流值I1,则主控模块2确定第一整流模块即导流桥堆VC01开路故障,并对应输出第一整流模块VC01开路告警信息。
需要说明的是,本实用新型实施例的方法适用于各种电路拓扑结构的PFC电路,对此不做限制。例如图1所示,其中,第一整流模块为导流桥堆VC01,可以起到导流的作用;例如图3所示为常规PFC电路,其中,第一整流模块为VC,可以起到整流的作用。
或者,主控模块2根据瞬时工作电流值获取斩波管的工作电流有效值,确定工作电流有效值所处的预设电流区间,并获取预设电流区间对应的第二预设电流值和第三预设电流值,也就是说,针对不同的瞬时工作电流值,其对应的第二预设电流值及第三预设电流值是不同的,本实用新型通过预先将瞬时工作电流值从零到最大允许工作电流值分成若干个预设电流区间,每个预设电流区间对应一个固定的第二预设电流值和第三预设电流值,并存储于主控模块2中。可以理解的是,随着预设电流区间的增大,其对应的第二预设电流值和第三预设电流值也会随之增大。进而,主控模块2判定瞬时工作电流值I大于第一预设电流值I1且小于第二预设电流值I2,则说明过零点检测值与电网的真实值存在偏差,主控模块2确定过零检测值超前,其中,第二预设电流值I2大于第一预设电流值I1。具体地,参考图1和2所示,由于在PFC电路中在同一个预设电流区间内,PWM斩波脉宽时间即t1-t2不变的情况下,若过零点检测值超前,则会导致PWM斩波脉宽时间的起点由t1时刻点变为A时刻点,此时电网输出的交流电压值的真实相位偏低,瞬态电压值较低,从而使得在相同的PFC驱动脉冲信号输出周期内,图1所示的电感L01内产生的最大峰值电流值偏小,因此,基于上述原因,本实用新型实施例设置在瞬时工作电流值I大于第一预设电流值I1且小于第二预设电流值I2,例如图2所示a曲线的PFC驱动脉冲信号输出周期即斩波周期末端的电流瞬时值处于第一预设电流值I1与第二预设电流值I2之间时,主控模块2即可确定过零检测值超前,并对应输出过零点检测值超前的故障告警信息,以便于后续适当将过零点检测值向后修正。
或者,主控模块2判定瞬时工作电流值I大于第三预设电流值I3,即此时经过斩波管的电流过大,则说明过零点检测值的检测位置偏后,由此主控模块2确定过零检测值有延迟,其中,第三预设电流值I3大于第二预设电流值I2。从而,通过工作电流值所处的电流设定范围可以有效确定过零点检测值异常的问题,便于及时针对过零点检测值异常的情况进行相应地校正,使得PWM斩波脉宽时间恢复正常,实现正确的PFC驱动信号。
具体地,参考图1和2所示,由于在PFC电路中在同一个预设电流区间内,PWM斩波脉宽时间即t1-t2不变的情况下,若过零点检测值滞后,则会导致PWM斩波脉宽时间的起点由t1时刻点变为B时刻点,此时电网输出的交流电压值的真实相位偏高,瞬态电压值较高,从而使得在相同的PFC驱动脉冲信号输出周期内,图1所示的电感L01内产生的最大峰值电流值偏大,因此,基于上述原因,本实用新型实施例设置在瞬时工作电流值大于第三预设电流值I3,例如图2所示c曲线的PFC驱动脉冲信号输出周期即斩波周期末端的电流瞬时值大于第三预设电流值I3时,主控模块2即可确定过零检测值有延迟,并对应输出过零点检测值滞后的故障告警信息,以便于后续适当将过零点检测值向前修正。由此,通过工作电流值所处的电流设定范围有效确定过零点检测值异常并及时修正,有利于以正确的过零点检测值为基准进行后续控制。
例如,PFC电路的输入交流电压瞬时值即市电电压的表达公式为v(t)=Asin(2π*50t),其中,A为电压幅值,当t=0时,输入交流电压瞬时值v(0)=0,T1为PFC驱动脉冲信号输出周期初始时刻即斩波脉冲开始时刻,T2为PFC驱动脉冲信号输出周期结束时刻即斩波脉冲结束时刻,对应电感L01在斩波周期末端时刻的电流值为 由公式可知,在确定过零点检测值超前时,公式中T1对应为A时刻点,斩波周期T2-T1=t2-t1,因此,应当向后修正,电流可以接近正确值,实现对过零点的校正;在确定过零点检测值有延迟时,公式中T1对应为B时刻点,斩波周期T2-T1=t2-t1,因此,应当向前修正,电流可以接近正确值,实现对过零点的校正。
进一步地,参考图1所示,若在相邻的多个工频周期的正半周或负半周内连续检测到瞬时工作电流值I大于第一预设电流值I1且小于第二预设电流值I2,则主控模块2确定过零检测值超前,并对应输出过零检测值超前的故障告警信息;若在相邻的多个工频周期的正半周或负半周内连续检测到瞬时工作电流值I大于第三预设电流值I3,则主控模块2确定过零检测值有延迟,并对应输出过零检测值滞后的故障告警信息。
或者,主控模块2判定瞬时工作电流值I大于第二预设电流值I2且小于第三预设电流值I3时,则可确定PFC电路10不存在故障,PFC电路10正常工作。例如,参考图2所示b曲线可知,在PFC电路中在同一个预设电流区间内,PWM斩波脉宽时间即t1-t2不变的情况下,过零点检测值正确,此时,在电网交流电压作用下,图1所示的电感L01内产生的最大峰值电流值满足电路需求,因此,在瞬时工作电流值I大于第二预设电流值I2且小于第三预设电流值I3,例如图2所示c曲线的PFC驱动脉冲信号输出周期即斩波周期末端的电流瞬时值处于第二预设电流值I2与第三预设电流值I 3之间时,主控模块2对于电路中的斩波控制进入正常控制状态。
此外,在主控模块2根据斩波管G01的瞬时工作电流值I确定PFC电路10的故障类型时,对于瞬时工作电流值I的采集时刻,可以通过以下两种方式采集。
如图4和图5所示,在PFC驱动脉冲信号输出周期初始时刻t1至PFC驱动脉冲信号停止输出期间PFC电路的输入交流电压瞬时值和直流电压值相等的时刻t3之间的任意时刻ts作为瞬时工作电流值I的采集时刻,以此采集时刻采集的瞬时工作电流值I来对PFC电路中是否故障以及故障类型进行判断,以及时对故障进行维修,避免故障扩大的问题。其中,PFC驱动脉冲信号输出周期可以理解为导通脉冲时间,即PFC电路工作;PFC驱动脉冲信号停止输出期间可以理解为截止脉冲时间,即PFC电路不工作;t3时刻也为整流桥堆从截止状态到导通工作状态的转换时刻。
或者,由于PFC电路的PFC驱动脉冲信号输出周期初始时刻t1和PFC驱动脉冲信号输出周期结束时刻t2与PFC电路的主电流值即PFC电路工作时电网输入交流电流的有效值有关,主电流值不同,则t1时刻和t2时刻也不同,因此,本实用新型实施例可以预先将输入交流电流即瞬时工作电流值的有效值的有效工作范围按照预定规则划分为N个预设电流区间,每个预设电流区间对应一个t1时刻和t2时刻,其中,N为整数,由此,获取PFC驱动脉冲信号输出周期初始时刻t1至PFC驱动脉冲信号输出周期结束时刻t2之间的任意时刻即采集时刻ts的瞬时工作电流值来对PFC电路中是否故障以及故障类型进行判断,以及时对故障进行维修,避免故障扩大的问题。
根据本实用新型的PFC电路10,通过电流检测模块1实时检测斩波管G01的瞬时工作电流值,并由主控模块2确定斩波管G01的工作电流值所处的电流设定范围,以瞬时工作电流值所处的电流设定范围来判断PFC电路10是否故障,并可以依照瞬时工作电流值所处的电流设定范围有效锁定PFC电路10的故障类型,如为第一整流模块故障或过零点检测值异常,由此,便于后续对PFC电路10的故障位置进行相应处置或告警,利于及时对故障进行维修,提高空调器的使用可靠性。
在一些实施例中,如图1或图3所示,PFC电路10还包括驱动模块3,驱动模块3与主控模块2连接,用于根据PFC驱动脉冲信号驱动斩波管G01。
在一些实施例中,如图1所示,PFC电路10还包括隔离模块4,隔离模块4与电流检测模块1、主控模块2、驱动模块3连接,用于将PFC驱动脉冲信号进行隔离传输至斩波管G01。
在一些实施例中,如图1或图6所示,PFC电路10还包括第二整流模块VC02、第一电压检测模块5和第二电压检测模块6。
其中,第二整流模块VC02的输入端与输入电源连接;第一电压检测模块5与第二整流模块VC02的输出端、主控模块2连接,用于检测PFC电路10的直流电压值;第二电压检测模块6与输入电源、主控模块2连接,用于检测PFC电路10的输入交流电压瞬时值;主控模块2还用于根据直流电压值和输入交流电压瞬时值确定第二整流模块VC02的状态。
具体地,主控模块2实时获取第二电压检测模块6采集的输入交流电压瞬时值例如记为Vac和第一电压检测模块5采集的直流电压值例如记为Vdc,主控模块2根据该输入交流电压瞬时值Vac获得输入交流电压有效值,由于第二整流模块VC02中的支路出现故障时会导致倍压整流后的直流电压值Vdc下降,因此若主控模块2判定直流电压值Vdc小于或等于K倍的输入交流电压有效值时,主控模块2即可确定第二整流模块故障VC02,并对应输出第二整流模块VC02的故障告警信息。其中,由于PFC电路10为倍压整流电路,正常状态下,其输出的直流电压值Vdc至少为输入交流电压有效值的2倍以上,因此K大于2,以及,在盂县设置K值时可以根据实际情况进行设定,如考虑PFC电路的后级负载大小以及储能滤波电容大小等确定K值,对此不作限制。
或者,主控模块2可以获取PFC电路的输入交流电压峰值和直流电压值,当直流电压值小于或等于X倍的输入交流电压峰值时,主控模块2即可确定第二整流模块VC02故障,并对应输出第二整流模块VC02的故障告警信息。其中,考虑输入交流电压峰值为输入交流电压有效值的20.5倍,因此X大于1.4。
在一些实施例中,第二整流模块VC02包括第一整流支路和第二整流支路;如图6所示,PFC电路10还包括第三电压检测模块7,第三电压检测模块7与第二整流模块VC02、主控模块2连接,用于检测第二整流模块VC02整流后的单倍电压值;主控模块2还用于根据单倍电压值确定第一整流支路或者第二整流支路故障。
在一些实施例中,如图6所示,PFC电路10还包括储能模块8,储能模块8的输入端与第一整流支路、第二整流支路、第三电压检测模块7连接,储能模块8的输出端与负载连接,用于输出PFC电路10的直流电压值。
在一些实施例中,如图1或图6所示,第一整流支路包括第一二极管D1和第二二极管D2,第一二极管D1的阳极与输入电源连接;第二二极管D2的阴极与第一二极管D1的阴极连接。以及,第二整流支路包括第三二极管D3和第四二极管D4,第三二极管D3的阴极与第一二极管D1的阳极连接;第四二极管D4的阳极与第三二极管D3的阳极连接,第四二极管D4的阴极与第二二极管D2的阳极连接。
例如,参考图6所示,对于第二整流模块VC02,若单倍电压值Vdcs小于第一预设电压值例V1,则主控模块2确定第二整流支路故障即第三二极管D3和第四二极管D4所构成的下桥臂故障,并对应输出第二整流支路的故障告警信息,其中,第一预设电压值V1为大于零且接近零的电压值;若单倍电压值Vdcs等于直流电压值V1,则主控模块2确定第一整流支路故障即第一二极管D1和第二二极管D2所构成的上桥臂故障,并对应输出第二整流支路的故障告警信息。
以及,如图1或图6所示,储能模块8包括第一电容C01、第二电容C02以及第三电容C03。
其中,第一电容C01的第一端与第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阴极连接;第二电容C02的第一端与第三二极管D3的阳极、第四二极管D4的阳极、接地端连接,第二电容C02的第二端与第一电容C01的第二端、第二二极管D2的阳极、第四二极管D4的阴极连接;第三电容C03的第一端为储能模块8的输出端且与第一电容C01的第一端连接,第三电容C03的第二端与接地端连接;其中,第二电容C02的第二端与第一电容C01的第二端之间具有输出节点a,输出节点a与第三电压检测模块7连接。由此,第三电压检测模块7可以检测第二整流模块VC02的单倍电压值,从而便于以单倍电压值有效判定第二整流模块VC02内各支路的状态。
具体地,如图1所示,第二整流模块VC02整流后反复为电解电容C01和C02充电,基于此,在工频周期正半周时,电流经第二整流模块VC02中导通的上桥二极管对C01进行一次充电,在工频周期负半周时,电流经第二整流模块VC02中导通的下桥二极管对C02进行一次充电,即对C01、C02进行充电后,其电压值分别为单倍电压值Vdcs,串联后向后级供电,使得输出的直流电压值Vdc为2倍的单倍电压值Vdcs,进而,通过单倍电压值Vdcs来对第二整流模块VC02中具体某一支路的故障进行判断,以便于锁定故障支路并及时对故障的支路进行维修,避免故障扩大的问题。
在一些实施例中,基于第一整流支路故障时,第二整流模块VC02的下桥整流支路则输出为零,从而使得第一整流支路对应的单倍电压值为零,因此,若Vdcs小于第一预设电压值V1,则说明第二整流模块VC02的下桥二极管导通时未给C02充电,则主控模块2确定第一整流支路即第二整流模块VC02的下桥整流支路故障,并对应输出第一整流支路即第二整流模块VC02的下桥整流支路的故障告警信息,其中,考虑线路中存在的干扰信号影响采样值,因此为提高容错性,本实用新型设置第一预设电压值V1为大于零且接近零的电压值;以及,基于第二整流支路故障时,第二整流模块VC02的上桥整流支路则输出为零,仅存在第二整流模块VC02的下桥整流支路的输出电压即单倍电压值,因此,若单倍电压值Vdcs等于直流电压值V1,则主控模块2确定第二整流支路即第二整流模块VC02的上桥整流支路故障,并对应输出第二整流支路即第二整流模块VC02的上桥整流支路的故障告警信息。
在一些实施例中,如图6所示,PFC电路10还包括滤波模块9,滤波模块9的第一端与输入电源的L相端连接;
以及,第一整流模块包括第五二极管D5、第六二极管D6、第七二极管D7以及第八二极管D8。
其中,第五二极管D5的阴极与滤波模块的第二端连接,第五二极管D5的阳极接地;第六二极管D6的阳极与第五二极管D5的阴极连接;第七二极管D7的阳极与第五二极管D5的阳极连接;第八二极管D8的阴极与第六二极管D6的阴极连接,第八二极管D8的阳极与第七二极管D7的阴极、输入电源的N相端连接。
以及,斩波管G01的集电极即C端与第六二极管D6的阴极、第八二极管D8的阴极连接,斩波管G01的发射极即E端接地。
总之,根据本实用新型实施例的PFC电路,在PFC电路的PWM驱动脉冲波形的时间内,通过主控模块2确定斩波管G01的工作电流值所处的电流设定范围,以工作电流值所处的电流设定范围来判断PFC电路10是否故障,并可以依照工作电流值所处的电流设定范围有效锁定PFC电路的故障类型,如为整流模块故障或过零点检测值异常,进而达到排查故障以及进行相应处置的目的,避免因未能及时发现故障或控制异常而导致故障扩大的问题,也利于为用户维修时提供帮助,提高空调器的使用可靠性。
本实用新型第二方面实施例提供一种空调器,如图7所示,该空调器20包括上述实施例提供的PFC电路10。
根据本实用新型的空调器20,通过采用上述实施例提供的PFC电路10,可以有效锁定故障源头,提供高空调器20的使用可靠性。
在一些实施例中,如图7所示,空调器20还包括故障提示单元11,故障提示单元11与PFC电路10连接,用于根据PFC电路10的故障类型进行故障提示。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,本领域的普通技术人员可以理解:在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种PFC电路,其特征在于,包括:
第一整流模块,所述第一整流模块的输入端与输入电源连接;
斩波管,所述斩波管与所述第一整流模块的输出端连接;
电流检测模块,所述电流检测模块与所述斩波管连接,用于检测所述斩波管的瞬时工作电流值;
主控模块,所述主控模块与所述电流检测模块连接,用于根据所述斩波管的瞬时工作电流值确定所述PFC电路的故障类型,其中,所述故障类型包括所述第一整流模块故障和过零点检测值异常中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的PFC电路,其特征在于,所述PFC电路还包括:
驱动模块,所述驱动模块与所述主控模块连接,用于根据PFC驱动脉冲信号驱动所述斩波管。
3.根据权利要求2所述的PFC电路,其特征在于,所述PFC电路还包括:
隔离模块,所述隔离模块与所述电流检测模块、所述主控模块、所述驱动模块连接,用于将所述PFC驱动脉冲信号进行隔离传输至所述斩波管。
4.根据权利要求1-3任一项所述的PFC电路,其特征在于,所述PFC电路还包括:
第二整流模块,所述第二整流模块的输入端与所述输入电源连接;
第一电压检测模块,所述第一电压检测模块与所述第二整流模块的输出端、所述主控模块连接,用于检测所述PFC电路的直流电压值;
第二电压检测模块,所述第二电压检测模块与所述输入电源、所述主控模块连接,用于检测所述PFC电路的输入交流电压瞬时值;
所述主控模块还用于根据所述输入交流电压瞬时值确定输入交流电压有效值,并根据所述交流电压有效值和所述直流电压值确定所述第二整流模块的状态,或者,用于根据所述输入交流电压瞬时值确定输入交流电压峰值,并根据所述交流电压峰值和所述直流电压值确定所述第二整流模块的状态。
5.根据权利要求4所述的PFC电路,其特征在于,
所述第二整流模块包括第一整流支路和第二整流支路;
所述PFC电路还包括第三电压检测模块,所述第三电压检测模块与所述第二整流模块、所述主控模块连接,用于检测所述第二整流模块整流后的单倍电压值;
所述主控模块还用于根据所述单倍电压值确定所述第一整流支路和/或第二整流支路故障。
6.根据权利要求5所述的PFC电路,其特征在于,所述PFC电路还包括:
储能模块,所述储能模块的输入端与所述第一整流支路、所述第二整流支路、所述第三电压检测模块连接,所述储能模块的输出端与负载连接,用于输出所述PFC电路的直流电压值。
7.根据权利要求6所述的PFC电路,其特征在于,
所述第一整流支路包括:
第一二极管,所述第一二极管的阳极与所述输入电源连接;
第二二极管,所述第二二极管的阴极与所述第一二极管的阴极连接;
所述第二整流支路包括:
第三二极管,所述第三二极管的阴极与所述第一二极管的阳极连接;
第四二极管,所述第四二极管的阳极与所述第三二极管的阳极连接,所述第四二极管的阴极与所述第二二极管的阳极连接;
所述储能模块包括:
第一电容,所述第一电容的第一端与所述第一二极管的阴极、所述第二二极管的阴极连接;
第二电容,所述第二电容的第一端与所述第三二极管的阳极、所述第四二极管的阳极、接地端连接,所述第二电容的第二端与所述第一电容的第二端、所述第二二极管的阳极、所述第四二极管的阴极连接;
第三电容,所述第三电容的第一端为所述储能模块的输出端且与所述第一电容的第一端连接,所述第三电容的第二端与所述接地端连接;
其中,所述第二电容的第二端与所述第一电容的第二端之间具有输出节点,所述输出节点与所述第三电压检测模块连接。
8.根据权利要求1所述的PFC电路,其特征在于,
所述PFC电路还包括滤波模块,所述滤波模块的第一端与所述输入电源的L相端连接;
所述第一整流模块包括:
第五二极管,所述第五二极管的阴极与所述滤波模块的第二端连接,所述第五二极管的阳极接地;
第六二极管,所述第六二极管的阳极与所述第五二极管的阴极连接;
第七二极管,所述第七二极管的阳极与所述第五二极管的阳极连接;
第八二极管,所述第八二极管的阴极与所述第六二极管的阴极连接,所述第八二极管的阳极与所述第七二极管的阴极、所述输入电源的N相端连接;
所述斩波管的集电极与所述第六二极管的阴极、所述第八二极管的阴极连接,所述斩波管的发射极接地。
9.一种空调器,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的PFC电路。
10.根据权利要求9所述的空调器,其特征在于,所述空调器还包括故障提示单元,所述故障提示单元与所述PFC电路连接,用于根据所述PFC电路的故障类型进行故障提示。
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