兩路交錯式pfc電流平衡電路和空調(diào)器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種兩路交錯式PFC電流平衡電路和空調(diào)器。其中，該電路包括：第一采樣電阻，第一采樣電阻的第一端與整流電路的第一端連接；第一支路，由第一開關(guān)管和第一電感組成；第二支路，包括第二開關(guān)管、第二采樣電阻以及第二電感，其中，第二電感的第一端與第一電感的第一端連接，第二電感的第二端與第二開關(guān)管的第一端連接，第二開關(guān)管的第二端與第二采樣電阻的第一端連接，第二采樣電阻的第二端與第一采樣電阻的第二端連接。通過本發(fā)明，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的兩路交錯式PFC電流平衡電路采樣器件多、損耗大的問題，實(shí)現(xiàn)了減少采樣電路的路數(shù)，使電路簡單，并且減少了采樣損耗。
【專利說明】兩路交錯式PFC電流平衡電路和空調(diào)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子電路領(lǐng)域，具體而言，涉及一種兩路交錯式PFC電流平衡電路和 空調(diào)器。

【背景技術(shù)】
[0002] 如圖1所示，現(xiàn)有的兩路交錯式PFC電流平衡電路大都采用三路采樣電路的方式， 也即分別通過RSI'、RS2'和RS3'來采樣總電流及兩個單路電流，以達(dá)到控制PWM驅(qū)動和兩 路PFC電流平衡的目的，但是現(xiàn)有的電路中存在采樣器件多，損耗大、效率低及成本高的缺 點(diǎn)。
[0003] 針對現(xiàn)有技術(shù)中兩路交錯式PFC電流平衡電路采樣器件多、損耗大的問題，目前 尚未提出有效的解決方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對相關(guān)技術(shù)中兩路交錯式PFC電流平衡電路采樣器件多、損耗大的問題，目前 尚未提出有效的解決方案，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種兩路交錯式PFC電流平 衡電路和空調(diào)器，以解決上述問題。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種兩路交錯式PFC電流平 衡電路，該電路包括：第一米樣電阻，第一米樣電阻的第一端與整流電路的第一端連接；第 一支路，由第一開關(guān)管和第一電感組成，其中，第一電感的第一端與整流電路的第二端連 接，第一開關(guān)管的第一端與第一電感的第二端連接，第一開關(guān)管的第二端與第一采樣電阻 的第二端連接；第二支路，包括第二開關(guān)管、第二采樣電阻以及第二電感，其中，第二電感的 第一端與第一電感的第一端連接，第二電感的第二端與第二開關(guān)管的第一端連接，第二開 關(guān)管的第二端與第二采樣電阻的第一端連接，第二采樣電阻的第二端與第一采樣電阻的第 二端連接。
[0006] 進(jìn)一步地，兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括：第一運(yùn)算放大電路，與第一采樣 電阻連接，用于放大在第一采樣電阻上產(chǎn)生的電壓信號得到第一放大信號；第一信號處理 器，與第一運(yùn)算放大電路連接，用于通過第一放大信號確定流過第一采樣電阻的總電流。
[0007] 進(jìn)一步地，第一信號處理器包括：第一采樣電路，與第一運(yùn)算放大電路連接，用于 通過I/O 口采集第一放大信號；第一電流計算器，與第一采樣電路連接，用于使用第一放大 信號計算流過第一采樣電阻的總電流。
[0008] 進(jìn)一步地，兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括：第二運(yùn)算放大電路，與第二采樣 電阻連接，用于放大在第二采樣電阻上產(chǎn)生的電壓信號得到第二放大信號；第二信號處理 器，與第二運(yùn)算放大電路連接，用于通過第二放大信號確定流過第二采樣電阻的第一相電 流。
[0009] 進(jìn)一步地，第二信號處理器包括：第二采樣電路，與第二運(yùn)算放大電路連接，用于 通過I/O 口采集第二放大信號；第二電流計算器，與第二采樣電路連接，用于使用第二放大 信號計算流過第二采樣電阻的第一相電流。
[0010] 進(jìn)一步地，第一開關(guān)管的第三端與第一驅(qū)動電路連接，用于接收第一驅(qū)動電路的 第一 PWM信號；第二開關(guān)管的第三端與第二驅(qū)動電路連接，用于接收第二驅(qū)動電路的第二 PWM信號。
[0011] 進(jìn)一步地，兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括：控制器，分別與第一電流計算器 和第二電流計算器連接，用于根據(jù)總電流和第一相電流確定第一支路的第二相電流。
[0012] 進(jìn)一步地，兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括：濾波電容，濾波電容的第一端與 第一電感的第二端連接，濾波電容的第一端還與第二電感的第二端連接，濾波電容的第二 端與第一采樣電阻的第二端連接；負(fù)載電阻，負(fù)載電阻的第一端與濾波電容的第一端連接， 負(fù)載電阻的第二端與濾波電容的第二端連接。
[0013] 進(jìn)一步地，兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括：第一二極管，第一二極管連接于 第一電感與濾波電容之間；第二二極管，第二二極管連接于第二電感與濾波電容之間。
[0014] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種空調(diào)器，該空調(diào)器包括上 述的兩路交錯式PFC電流平衡電路。
[0015] 通過本發(fā)明實(shí)施例，僅僅使用了兩個采樣電阻（第一采樣電阻和第二采樣電阻）， 而在第一支路中不設(shè)置采樣電阻，相比現(xiàn)有的三路采樣電路，省去了 RS3 -路電流采樣電 路（如下圖2)，減少了采樣器件，電路實(shí)現(xiàn)起來會更加簡單，同時也因?yàn)闇p小了一路采樣電 阻上的損耗，可以使PFC的轉(zhuǎn)化效率更高，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的兩路交錯式PFC電流平 衡電路采樣器件多、損耗大的問題，實(shí)現(xiàn)了減少采樣電路的路數(shù)，使電路簡單，并且減少了 采樣損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā) 明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0017] 圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的兩路交錯式PFC電流平衡電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩路交錯式PFC電流平衡電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的用于電流較小時的工作方式的示意圖；以及
[0020] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例的用于電流較大時的工作方式的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0022] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的兩路交錯式PFC電流平衡電路的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2 所不，該電路可以包括：第一米樣電阻RS1，第一米樣電阻的第一端與整流電路的第一端連 接；第一支路，由第一開關(guān)管Q1和第一電感L1組成，其中，第一電感的第一端與整流電路 的第二端連接，第一開關(guān)管的第一端與第一電感的第二端連接，第一開關(guān)管的第二端與第 一采樣電阻的第二端連接；第二支路，包括第二開關(guān)管Q2、第二采樣電阻RS2以及第二電感 L2,其中，第二電感的第一端與第一電感的第一端連接，第二電感的第二端與第二開關(guān)管的 第一端連接，第二開關(guān)管的第二端與第二采樣電阻的第一端連接，第二采樣電阻的第二端 與第一采樣電阻的第二端連接。
[0023] 通過本發(fā)明實(shí)施例，僅僅使用了兩個采樣電阻（第一采樣電阻和第二采樣電阻）， 而在第一支路中不設(shè)置采樣電阻，相比現(xiàn)有的三路采樣電路，省去了 RS3' 一路電流采樣 電路，減少了采樣器件，電路實(shí)現(xiàn)起來會更加簡單，同時也因?yàn)闇p小了一路采樣電阻上的損 耗，可以使PFC的轉(zhuǎn)化效率更高，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的兩路交錯式PFC電流平衡電路采 樣器件多、損耗大的問題，實(shí)現(xiàn)了減少采樣電路的路數(shù)，使電路簡單，并且減少了采樣損耗。
[0024] 通過本發(fā)明上述實(shí)施例，由于控制電路更加簡單，成本更低；同時因?yàn)闇p小了采樣 電阻上的損耗，可以使PFC的轉(zhuǎn)化效率更高。
[0025] 如圖2所示的實(shí)施例，本發(fā)明的電路控制原理圖，RSI、RS2分別為總電流及副相 (即第二支路）PFC電流的采樣電阻。通過I I _+1 _的關(guān)系，只需要知道其中兩個參 數(shù)，就能計算出第三個參數(shù)。其中，即為上述實(shí)施例中的RS1上的電流，也即為總電流；I _即為第二采樣電阻上的電流，即第一相電流；即為第一支路的電流，即第二相電流。
[0026] 在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，兩路交錯式PFC電流平衡電路還可以包括：第一運(yùn)算 放大電路，與第一采樣電阻連接，用于放大在第一采樣電阻上產(chǎn)生的電壓信號得到第一放 大信號；第一信號處理器，與第一運(yùn)算放大電路連接，用于通過第一放大信號確定流過第一 采樣電阻的總電流。
[0027] 具體地，第一信號處理器可以包括：第一采樣電路，與第一運(yùn)算放大電路連接，用 于通過I/O 口采集第一放大信號；第一電流計算器，與第一采樣電路連接，用于使用第一放 大信號計算流過第一采樣電阻的總電流。
[0028] 在本發(fā)明的一種可選的實(shí)施例中，兩路交錯式PFC電流平衡電路還可以包括：第 二運(yùn)算放大電路，與第二采樣電阻連接，用于放大在第二采樣電阻上產(chǎn)生的電壓信號得到 第二放大信號；第二信號處理器，與第二運(yùn)算放大電路連接，用于通過第二放大信號確定流 過第二采樣電阻的第一相電流。
[0029] 進(jìn)一步地，第二信號處理器可以包括：第二采樣電路，與第二運(yùn)算放大電路連接， 用于通過I/O 口采集第二放大信號；第二電流計算器，與第二采樣電路連接，用于使用第二 放大信號計算流過第二采樣電阻的第一相電流。
[0030] 在本發(fā)明上述實(shí)施例中的第一運(yùn)算放大電路與第二運(yùn)算放大電路可以為同一個 運(yùn)算放大電路，第一信號處理器和第二信號處理器可以為同一個信號處理器，并且第一運(yùn) 算放大電路（和/或第二運(yùn)算放大電路）與第一信號處理器（和/或第二信號處理器）可 以集成在電路板上。
[0031] 需要進(jìn)一步說明地是，兩路交錯式PFC電流平衡電路還可以包括：控制器，分別與 第一電流計算器和第二電流計算器連接，用于使用上述的原理根據(jù)總電流和第一相電流確 定第一支路的第二相電流。
[0032] 在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，第一開關(guān)管的第三端與第一驅(qū)動電路連接，用于接收 第一驅(qū)動電路的第一 PWM信號；第二開關(guān)管的第三端與第二驅(qū)動電路連接，用于接收第二 驅(qū)動電路的第二PWM信號。
[0033] 如圖2所示，兩路交錯式PFC電流平衡電路還可以包括：濾波電容C，濾波電容的 第一端與第一電感的第二端連接，濾波電容的第一端還與第二電感的第二端連接，濾波電 容的第二端與第一采樣電阻的第二端連接；負(fù)載電阻RL，負(fù)載電阻的第一端與濾波電容的 第一端連接，負(fù)載電阻的第二端與濾波電容的第二端連接。
[0034] 上述的濾波電容不僅能起到濾波的作用，還可以儲存電能。
[0035] 進(jìn)一步地，如圖2所示，兩路交錯式PFC電流平衡電路還可以包括：第一二極管 D1，第一二極管連接于第一電感與濾波電容之間；第二二極管D2,第二二極管連接于第二 電感與濾波電容之間。
[0036] 上述的第一二極管和第二二極管可以隔斷電容C的放電直流，防止開關(guān)管短路。
[0037] 下面將結(jié)合附圖3和附圖4詳細(xì)介紹本發(fā)明。
[0038] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例的用于電流較小時的工作方式的示意圖。圖4是本發(fā)明實(shí)施 例的用于電流較大時的工作方式的示意圖。
[0039] 如圖3所示，在PFC電流較小的情況下，只有主相PFC(即第一支路）工作，副相 PFC (即第二支路）不工作，保證PFC的綜合損耗最低，此時副相PFC電流為零，主相PFC的 電流與PFC總電流相等，即I ,e = I _，通過檢測PFC總電流（即檢測第一采樣電阻的電流 即可）可以得到主相PFC電流。
[0040] 具體地，PFC總電流通過采樣電阻RS1，在RS1上形成小電壓信號，通過第一運(yùn)算 放大電路進(jìn)行電壓放大，再送到芯片I/O 口進(jìn)行AD采樣（即上述實(shí)施例中的第一信號處理 器），得到PFC電流的均方根值（有效值）：1主相。
[0041] 如圖4所示，當(dāng)PFC電流較大時，主、副相PFC同時工作，保證綜合損耗最低，此時 電流關(guān)系為：1總=I主相+Igij相。
[0042] 具體地，副相PFC電流是通過檢測開關(guān)管的導(dǎo)通電流計算出來，開關(guān)管電流通過 第二采樣電阻RS2,在第二采樣電阻上形成不連續(xù)的小電壓信號，通過第二運(yùn)算放大電路 進(jìn)行電壓放大，再送到芯片I/O 口進(jìn)行AD采樣（通過第二信號處理器的第二采樣電路采 樣），將采樣到的開關(guān)管導(dǎo)通電流進(jìn)行均方根計算，即可得到副相PFC電流的均方根值（有 效值）：I g_。
[0043] 通過檢測到的PFC總電流、副相電流，可以準(zhǔn)確的計算出PFC的主相電流：I _ = I總_1副相。
[0044] 在得到第一相電流和第二相電流之后，通過比較器比較兩個相電流的大小，當(dāng)通 過比較器判斷出其中一相PFC電流比另一相電流要大時，就通過控制第一驅(qū)動電路和第二 驅(qū)動電路調(diào)整第一 PWM信號和/或第二PWM信號。具體地，可以通過微調(diào)減小此相PFC的 PWM占空比，使其電流逐步減小直到與另一相電流相等為止，反之就調(diào)大PWM占空比，達(dá)到 兩相電流平衡的目的。
[0045] 本發(fā)明還提供了一種空調(diào)器，該空調(diào)器可以包括上述實(shí)施例中的任意一種的兩路 交錯式PFC電流平衡電路。
[0046] 通過本發(fā)明實(shí)施例，僅僅使用了兩個采樣電阻（第一采樣電阻和第二采樣電阻）， 而在第一支路中不設(shè)置采樣電阻，相比現(xiàn)有的三路采樣電路，省去了 RS3 -路電流采樣電 路（如下圖2)，減少了采樣器件，電路實(shí)現(xiàn)起來會更加簡單，同時也因?yàn)闇p小了一路采樣電 阻上的損耗，可以使PFC的轉(zhuǎn)化效率更高，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的兩路交錯式PFC電流平 衡電路采樣器件多、損耗大的問題，實(shí)現(xiàn)了減少采樣電路的路數(shù)，使電路簡單，并且減少了 采樣損耗。
[0047] 從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果：
[0048] 通過本發(fā)明實(shí)施例，僅僅使用了兩個采樣電阻（第一采樣電阻和第二采樣電阻）， 而在第一支路中不設(shè)置采樣電阻，相比現(xiàn)有的三路采樣電路，省去了 RS3 -路電流采樣電 路（如下圖2)，減少了采樣器件，電路實(shí)現(xiàn)起來會更加簡單，同時也因?yàn)闇p小了一路采樣電 阻上的損耗，可以使PFC的轉(zhuǎn)化效率更高，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中的兩路交錯式PFC電流平 衡電路采樣器件多、損耗大的問題，實(shí)現(xiàn)了減少采樣電路的路數(shù)，使電路簡單，并且減少了 采樣損耗。
[0049] 本發(fā)明所要保護(hù)的計算器、處理器以及構(gòu)成該處理器或計算的各個組件都是一種 具有確定形狀、構(gòu)造且占據(jù)一定空間的實(shí)體產(chǎn)品。例如，微處理器、信號處理器、子處理器等 都是可以獨(dú)立運(yùn)行的、具有具體硬件結(jié)構(gòu)的計算機(jī)設(shè)備、終端或服務(wù)器。
[0050] 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技 術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修 改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，包括： 第一采樣電阻，所述第一采樣電阻的第一端與整流電路的第一端連接； 第一支路，由第一開關(guān)管和第一電感組成，其中，所述第一電感的第一端與所述整流電 路的第二端連接，所述第一開關(guān)管的第一端與所述第一電感的第二端連接，所述第一開關(guān) 管的第二端與所述第一采樣電阻的第二端連接； 第二支路，包括第二開關(guān)管、第二采樣電阻以及第二電感，其中，所述第二電感的第一 端與所述第一電感的第一端連接，所述第二電感的第二端與所述第二開關(guān)管的第一端連 接，所述第二開關(guān)管的第二端與所述第二采樣電阻的第一端連接，所述第二采樣電阻的第 二端與所述第一采樣電阻的第二端連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述兩路交錯式 PFC電流平衡電路還包括： 第一運(yùn)算放大電路，與所述第一采樣電阻連接，用于放大在所述第一采樣電阻上產(chǎn)生 的電壓信號得到第一放大信號； 第一信號處理器，與所述第一運(yùn)算放大電路連接，用于通過所述第一放大信號確定流 過所述第一采樣電阻的總電流。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述第一信號處 理器包括： 第一采樣電路，與所述第一運(yùn)算放大電路連接，用于通過I/O 口采集所述第一放大信 號； 第一電流計算器，與所述第一采樣電路連接，用于使用所述第一放大信號計算流過所 述第一米樣電阻的總電流。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述兩路交錯式 PFC電流平衡電路還包括： 第二運(yùn)算放大電路，與所述第二采樣電阻連接，用于放大在所述第二采樣電阻上產(chǎn)生 的電壓信號得到第二放大信號； 第二信號處理器，與所述第二運(yùn)算放大電路連接，用于通過所述第二放大信號確定流 過所述第二采樣電阻的第一相電流。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述第二信號處 理器包括： 第二采樣電路，與所述第二運(yùn)算放大電路連接，用于通過I/O 口采集所述第二放大信 號； 第二電流計算器，與所述第二采樣電路連接，用于使用所述第二放大信號計算流過所 述第二米樣電阻的第一相電流。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于， 所述第一開關(guān)管的第三端與第一驅(qū)動電路連接，用于接收所述第一驅(qū)動電路的第一 PWM信號； 所述第二開關(guān)管的第三端與第二驅(qū)動電路連接，用于接收所述第二驅(qū)動電路的第二 PWM信號。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述兩路交錯式 PFC電流平衡電路還包括： 控制器，分別與第一電流計算器和第二電流計算器連接，用于根據(jù)總電流和第一相電 流確定第一支路的第二相電流。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于， 所述兩路交錯式PFC電流平衡電路還包括 ： 濾波電容，所述濾波電容的第一端與所述第一電感的第二端連接，所述濾波電容的第 一端還與所述第二電感的第二端連接，所述濾波電容的第二端與所述第一采樣電阻的第二 端連接； 負(fù)載電阻，所述負(fù)載電阻的第一端與所述濾波電容的第一端連接，所述負(fù)載電阻的第 二端與所述濾波電容的第二端連接。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的兩路交錯式PFC電流平衡電路，其特征在于，所述兩路交錯式 PFC電流平衡電路還包括： 第一二極管，所述第一二極管連接于所述第一電感與所述濾波電容之間； 第二二極管，所述第二二極管連接于所述第二電感與所述濾波電容之間。
10. -種空調(diào)器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至9中任意一項(xiàng)所述的兩路交錯式PFC 電流平衡電路。
【文檔編號】H02M1/42GK104113202SQ201410354243
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月23日
【發(fā)明者】胡作平, 卓森慶, 游劍波, 周偉, 李超 申請人:珠海格力電器股份有限公司