无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块技术

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。提升产品竞争力。提升产品竞争力。

【技术实现步骤摘要】
无桥功率因素校正保护电路及控制方法和功率模块


[0001]本申请涉及电子电路
，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。

技术介绍

[0002]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。
[0003]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。

技术实现思路

[0004]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。
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]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。
[0009]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。
[0010]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。
[0011]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。
[0012]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。
[0013]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。
[0014]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。
[0015]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。
[0016]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
[0017]图1为一种无桥功率因素校正电路的结构示意图。
[0018]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。
[0019]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。
[0020]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。
[0021]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。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]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。
[0025]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
[0026]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。
[0027]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
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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]在另一种可能的场景下，为了进一步提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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...

【专利技术属性】
技术研发人员：易立琼，胡笑鲁，杨泽洲，陈少娴，滕达，彭嗣翔，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：