本发明涉及家用电器技术领域，具体地说，是涉及一种pfc电路的igbt过流保护装置及方法。
背景技术
目前，大部分家用及类似用途变频电器如变频空调、冰箱，为了提高功率因数，在整流电路之后逆变电路之前设计有pfc电路。家电通常用的是boost型pfc电路，主要包括pfc电感、igbt(insulatedgatebipolartransistor,绝缘栅双极型晶体管)、快恢复二极管。igbt是校正电流波形、提高功率因数和升高直流电压的关键器件，过流、过压、过热损坏是igbt主要的损坏机理，且过流损坏占比最高，因此设计一种响应速度快、具有预防igbt过流、且方法全面可靠的保护装置和方法来保护igbt很有意义。
对igbt的过流保护一般硬件保护和软件保护同时具备，但异常情况发生过流时，要靠硬件保护和软件保护配合来切断流过igbt的电流。但是该方法逻辑没有细化，容易导致当前周期二次过流或再次过流发生时才能使pwmout信号输出为零。
现有的保护方法对交流电源引入干扰造成igbt过流的预防不够完善。交流电源的浪涌电压会造成流过igbt电流的突增；输入电源的电压跌落会造成igbt下一周期占空比d突然变大，进而使下一开关周期的电流增量△iin突然变大，甚至过流。因此过流保护要兼顾输入电压的浪涌电压和电压跌落的影响。
技术实现要素：
本发明提供一种pfc电路的igbt过流保护装置及方法，响应速度快、方法全面，提高pfc电路的igbt过流保护的可靠性。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种pfc电路的igbt过流保护装置，包括pwm控制模块、输入电压检测模块、输出电压检测模块、电流检测模块、电流过流保护模块、pfc控制模块；
所述pwm控制模块输出pwmout信号，用于控制所述igbt的连通或断开；
所述输入电压检测模块检测所述pfc电路的输入电压并输出、设定硬件保护电压、比较所述输入电压与所述硬件保护电压生成硬件电压保护信号；所述输入电压检测模块与所述pwm控制模块连接并输出所述硬件电压保护信号给所述pwm控制模块；所述pwm控制模块根据所述硬件电压保护信号输出所述pwmout信号；
所述输出电压检测模块检测所述pfc电路的输出电压并输出；
所述电流检测模块检测所述pfc电路的输入电流并输出；
所述电流过流保护模块设定硬件保护电流、检测所述pfc电路的输入电流、比较所述输入电流与所述硬件保护电流生成第一硬件电流保护信号、第二硬件电流保护信号；所述电流过流保护模块与所述pwm控制模块连接并将所述第二硬件电流保护信号传输给所述pwm控制模块；所述pwm控制模块根据所述第二硬件电流保护信号输出所述pwmout信号；
所述pfc控制模块分别与所述输入电压检测模块、所述电流检测模块、所述电流过流保护模块、所述输出电压检测模块、所述pwm控制模块连接，接收所述输入电压、所述输入电流、所述第一硬件电流保护信号、所述输出电压，设定软件保护电流，并根据所述输入电压、所述输入电流、所述第一硬件电流保护信号、所述输出电压、所述软件保护电流生成并输出下一周期的所述pwm信号给所述pwm控制模块，控制所述pwm控制模块输出同步pwmout信号。
作为所述pfc电路的igbt过流保护装置的一种具体的设计，当所述输入电压大于所述硬件保护电压时，所述输入电压检测模块生成有效的所述硬件电压保护信号；当所述输入电流大于所述硬件保护电流时，所述电流过流保护模块生成有效的所述第一硬件电流保护信号和有效的所述第二硬件电流保护信号；
有效的所述硬件电压保护信号及有效的所述第二硬件电流保护信号控制所述pwm控制模块输出所述pwmout信号为0；
当所述第一硬件电流保护信号有效时，所述pfc控制模块停止生成下一个周期的所述pwm信号，且在下一个周期输出所述pwm信号为0；当所述第一硬件电流保护信号无效时，所述pfc控制模块根据所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述软件保护电流计算下一周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出给所述pwm控制模块。
优选的，所述第一硬件电流保护信号、所述第二硬件电流保护信号保持时间大于所述pwm信号的一个周期。
根据本发明的一个实施例，当所述第一硬件电流保护信号无效时，所述pfc控制模块对所述输入电压与所述输出电压、所述输入电流与所述软件保护电流进行比较；如果所述输入电压小于所述输出电压且所述输入电流小于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块计算下一个周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出；如果所述输入电压大于等于所述输出电压或者所述输入电流大于等于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块停止生成下一个周期的所述pwm信号且在下一个周期输出所述pwm信号为0；如果所述输入电压恢复至小于所述输出电压且所述输入电流恢复至小于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块经延时时间后重新计算下一周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出。
根据本发明的一个实施例，所述pfc控制模块预设有最大电压跌落限值，且根据以下公式计算所述pwm信号的占空比，从而生成下一个周期的所述pwmout信号；
当当前周期的所述输入电压大于等于上一周期的所述输入电压时，
当当前周期的所述输入电压小于上一周期的所述输入电压时，
式中，d为所述pwm信号的占空比；
vin为所述输入电压；
vout为所述输出电压；
vin0为上一周期的所述输入电压；
△vinmax为所述最大电压跌落限值；
当所述pwm信号的占空比为首次计算或停止后重新计算时，vin0等于0，且下一个周期的vin0等于当前周期的所述输入电压。
一种pfc电路的igbt过流保护方法，包括以下内容；
所述输入电压检测模块检测所述pfc电路的输入电压并输出、设定硬件保护电压，并比较所述输入电压与所述硬件保护电压生成硬件电压保护信号；
所述电流过流保护模块检测所述pfc电路的输入电流、设定硬件保护电流，并比较所述输入电流与所述硬件保护电流生成第一硬件电流保护信号、第二硬件电流保护信号；
所述pwm控制模块接收所述硬件电压保护信号、所述第二硬件电流保护信号，并根据所述硬件电压保护信号、所述第二硬件电流保护信号输出pwmout信号，控制所述igbt的连通及断开；
所述电流检测模块检测所述pfc电路的输入电流并输出；
所述输出电压检测模块检测所述pfc电路的输出电压并输出；
pfc控制模块接收所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、第一硬件电流保护信号，设定软件保护电流，并根据所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述第一硬件电流保护信号、所述软件保护电流生成并输出下一周期的所述pwm信号给所述pwm控制模块；所述pwm控制模块根据所述pwm信号输出同步的pwmout信号。
根据本发明实施例的pfc电路的igbt过流保护方法，当所述输入电压大于所述硬件保护电压时，所述输入电压检测模块生成有效的所述硬件电压保护信号；当所述输入电流大于所述硬件保护电流时，所述电流过流保护模块生成有效的所述第一硬件电流保护信号和有效的所述第二硬件电流保护信号。
有效的所述硬件电压保护信号及有效的所述第二硬件电流保护信号控制所述pwm控制模块输出所述pwmout信号为0；
当所述第一硬件电流保护信号有效时，所述pfc控制模块停止生成下一个周期的所述pwm信号，且在下一个周期输出所述pwm信号为0；当所述第一硬件电流保护信号无效时，所述pfc控制模块根据所述输入电压、所述输入电流、所述输出电压、所述软件保护电流计算下一周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出给所述pwm控制模块。
优选的，所述第一硬件电流保护信号、所述第二硬件电流保护信号保持时间大于所述pwm信号的一个周期。
根据本发明实施例的pfc电路的igbt过流保护方法，当所述第一硬件电流保护信号无效时，所述pfc控制模块对所述输入电压与所述输出电压、所述输入电流与所述软件保护电流进行比较；如果所述输入电压小于所述输出电压且所述输入电流小于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块计算下一个周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出；如果所述输入电压大于等于所述输出电压或者所述输入电流大于等于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块停止生成下一个周期的所述pwm信号且在下一个周期输出所述pwm信号为0；如果所述输入电压恢复至小于所述输出电压且所述输入电流恢复至小于所述软件保护电流，则所述pfc控制模块经延时时间后重新计算下一周期的所述pwm信号的占空比并生成所述pwm信号在下一个周期输出。
根据本发明实施例的pfc电路的igbt过流保护方法，所述pfc控制模块预设有最大电压跌落限值，且根据以下公式计算所述pwm信号的占空比，从而生成下一个周期的所述pwm信号；
当当前周期的所述输入电压大于等于上一周期的所述输入电压时，
当当前周期的所述输入电压小于上一周期的所述输入电压时，
式中，d为所述pwm信号的占空比；
vin为所述输入电压；
vout为所述输出电压；
vin0为上一周期的所述输入电压；
△vinmax为所述最大电压跌落限值；
当所述pwm信号的占空比为首次计算或停止后重新计算时，vin0等于0，且下一个周期的vin0等于当前周期的所述输入电压。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果是：使用本发明的pfc电路的igbt过流保护装置及方法，增加硬件过电压保护，生成硬件电压保护信号直接控制igbt的连通和断开，当输入电压大于设定的硬件保护电压时，直接关断igbt，预防igbt过流，对igbt进行保护，预防由于浪涌高电压造成的过流损坏；增加硬件过流保护，当pfc电路产生过流时，通过硬件直接控制关断igbt，对igbt进行保护，预防pfc电路的电流继续升高造成的igbt损坏；在响应快的硬件过流保护的同时，通过软件生成下一周期的pwm信号进行下一周期的预防性过流保护，方法全面，提高pfc电路的igbt过流保护的可靠性。
附图说明
图1是本发明所提出的pfc电路的igbt过流保护装置的一种实施例的电路结构示意图；
图2是本发明所提出的pfc电路的igbt过流保护装置的一种实施例的软件保护的流程图；
图3是本发明所提出的pfc电路的igbt过流保护装置的一种实施例及根据实施例的方法的硬件过压保护及软件保护时序图；
图4是本发明所提出的pfc电路的igbt过流保护装置的一种实施例及根据实施例的方法的硬件过流保护及由硬件过流保护信号触发的软件过流保护的时序图。
图中，
1、输入电压检测模块；2、电流检测模块；3、电流过流保护模块；4、pfc控制模块；5、pwm控制模块；6、输出电压检测模块；
vin、输入电压；vout、输出电压；vov、硬件保护电压；iin、输入电流；ioc、硬件保护电流；ioc_s、软件保护电流；s1、第一硬件电流保护信号；s2、第二硬件电流保护信号；s3、硬件电压保护信号；t1、保持时间；t2、延时时间。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中至始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面参照附图描述根据本发明的实施例提出的pfc电路的igbt过流保护装置及pfc电路的igbt过流保护方法。
图1是根据本发明的一个实施例的pfc电路的igbt过流保护装置的电路结构示意图。参照图1，本发明的pfc电路的igbt过流保护装置包括pwm控制模块5、输入电压检测模块1、输出电压检测模块6、电流检测模块2、电流过流保护模块3、pfc控制模块4。
其中，pwm控制模块5用于输出pwmout信号控制igbt的连通与断开，从而实现对igbt的保护。输入电压检测模块1检测pfc电路的输入电压vin并输出、设定硬件保护电压vov、比较输入电压vin及硬件保护电压vov生成硬件电压保护信号s3。当输入电压vin大于硬件保护电压vov时，生成有效的硬件电压保护信号s3。输入电压检测模块1与pwm控制模块5连接，并将硬件电压保护信号s3输出给pwm控制模块5，pwm控制模块5根据硬件电压保护信号s3输出pwmout信号对igbt的连通或者关断进行控制。当硬件电压保护信号s3有效时，控制pwmout信号为0，控制igbt关断。硬件电压保护信号s3为低电平有效。
输出电压检测模块6检测pfc电路的输出电压vout并输出。
电流检测模块2检测pfc电路的输入电流iin并输出。
电流过流保护模块3检测pfc电路的输入电流iin、设定硬件保护电流ioc、对比上述输入电流iin与硬件保护电流ioc生成第一硬件电流保护信号s1、第二硬件电流保护信号s2。当输入电流iin大于硬件保护电流ioc时，电流过流保护模块3生成有效的第一硬件电流保护信号s1和有效的第二硬件电流保护信号s2。电流过流保护模块3与pwm控制模块5连接，将第二硬件电流保护信号s2输出给pwm控制模块5。pwm控制模块5根据第二硬件电流保护信号s2输出pwmout信号控制igbt的连通或者断开。当第二硬件电流保护信号s2有效时，控制pwm控制模块5输出的pwmout信号为0，控制igbt断开。第二硬件电流保护信号s2为低电平有效。
参照图4，pfc控制模块4分别与输入电压检测模块1、输出电压检测模块6、电流检测模块2、电流过流保护模块3、pwm控制模块5连接，接收输入电压vin、输出电压vout、输入电流iin、第一硬件电流保护信号s1，另外pfc控制模块4设定软件保护电流ioc_s，并根据上述的输入电压vin、输出电压vout、输入电流iin、第一硬件电流保护信号s1、软件保护电流ioc_s生成pwm信号，并将pwm信号输出给pwm控制模块5，控制pwm模块输出同步的pwmout信号，控制igbt的连通或者断开。具体为，当第一硬件电流保护信号s1有效时，触发pfc控制模块4停止生成下一个周期的pwm信号并在下一个周期输出pwm信号为0。过流通常发生在pwm信号的高电平即igbt连通时，所以第一硬件电流保护信号s1、第二硬件电流保护信号s2保持时间t1需大于pwm信号的一个周期，保证在pfc控制模块4输出下一个周期的0值的pwm信号之前igbt保持断开状态。防止0值的pwm信号输出之前，igbt由于第二硬件电流保护信号s2失效再次连通，造成igbt的二次过流或者再次过流。当第一硬件电流保护信号s1无效时，pfc控制模块4根据输入电压vin、输出电压vout、输入电流iin、软件保护电流ioc_s计算生成下一周期的pwm信号。第一硬件电流保护信号s1低电平有效。
参照图3，当第一硬件电流保护信号s1无效时，具体控制逻辑为，pfc控制模块4比较输入电压vin与输出电压vout、输入电流iin与软件保护电流ioc_s。当输入电压vin小于输出电压vout且输入电流iin小于软件保护电流ioc_s时，pfc控制模块4计算下一个周期的pwm信号的占空比，并生成pwm信号在下一个周期输出；当输入电压vin大于等于输出电压vout或者输入电流iin大于等于软件保护电流ioc_s时，pwm信号在下一周期的占空比d为零，即pwm信号为0；当输入电压vin恢复至小于输出电压vout且输入电流iin恢复至小于软件保护电流ioc_s时，经延时时间t2后，pfc控制模块4恢复计算下一周期的pwm信号的占空比d，并生成pwm信号在下一个周期输出。
另外，pwm控制模块5分别与pfc控制模块4、输入电压检测模块1和电流过流保护模块3连接，并根据硬件电压保护信号s3、第二硬件电流保护信号s2、pwm信号生成pwmout信号控制igbt的连通或者断开。在一具体的实施例中，pwmout信号高电平有效。当硬件电压保护信号s3或第二硬件电流保护信号s2有效时，即使当前pwm周期内输入的pwm信号为有效电平，pwm控制模块5也立即锁定pwmout信号的输出为零来关断igbt。第二硬件电流保护信号s2有效时，即过流已经发生，触发pwm控制模块5锁定pwmout信号的输出为零，防止在当前这个pwm周期内输入的pwm信号为有效电平时流过igbt电流持续增大导致其损坏。通过快速响应的硬件过电流锁定解决软件保护在当前pwm周期内无法保护的问题。硬件电压保护信号s3则保护当发生特殊情况时，比如交流电源上出现高出额定电压几倍十几倍的浪涌电压时出现的过流损坏问题。浪涌电压使pfc电路的输入电压vin突增，迅速高过pfc电路的输出电压vout，此时如果igbt导通，pfc电路的输入电流iin则以上升斜率tanα＝vin/l(l为pfc电感)快速上升，极易造成igbt过流损坏。即，如果此时只依靠pfc控制模块4生成的下一周期pwm信号控制实现，最快的结果是在下一个周期占空比为零，关断下一个周期的igbt，而此前igbt则可能已过流损坏。硬件电压保护信号s3使浪涌电压发生时即关断igbt，对其进行保护。具体为，当输入电压vin大于硬件保护电压vov时，硬件电压保护信号s3变成有效电平，触发pwm控制模块5锁定pwmout信号的输出为零，防止在当前pwm周期内输入的pwm信号为有效电平时(此时igbt导通)流过igbt的电流持续增加甚至达到过电流保护值，通过快速响应的硬件过电压保护起到预防igbt过流发生的作用。
在一具体实施例中，pfc控制模块4预设最大电压跌落限值。当第一硬件电流保护信号s1无效时，pfc控制模块4根据输入电压vin、输出电压vout、输入电流iin、软件保护电流ioc_s计算pwm信号下一周期的占空比d，并生成pwm信号。当输入电压vin小于输出电压vout且输入电流iin小于软件保护电流ioc_s时，及从输入电压vin大于等于输出电压vout或输入电流iin大于等于软件保护电流ioc_s恢复至输入电压vin小于输出电压vout且输入电流iin小于软件保护电流ioc_s经延时时间t2后，pfc控制模块4计算下一周期的pwm信号的占空比d，并生成pwm信号。具体的计算下一周期的pwm信号的占空比的方法如下：
当当前周期的输入电压vin大于等于上一周期的输入电压时，
当当前周期的输入电压vin小于上一周期的输入电压时，
式中，d为pwm信号的占空比；
vin0为上一周期的输入电压；
min{}为取小值；
△vin_max可以为额定交流输入电压vin的10％～20％，也可根据实际情况进行调整。当pwm信号的占空比为首次计算或停止后重新计算时，vin0等于0，且下一个周期的vin0等于当前周期的输入电压vin。
此计算方法解决输入电压vin瞬间跌落时由于采样的输入电压vin异常小，使计算的占空比异常增大,而下一个周期电压恢复正常时，造成大电压产生的igbt过流而损坏的问题，提高保护的可靠性。
参照图2，pfc控制模块4的过流保护过程包括以下步骤：
s101，设定软件保护电流ioc_s、电压跌落最大限值；
s102，检测pfc电路的输入电压vin、输入电流iin、输出电压vout；
s103，比较输入电压vin与输出电压vout、输入电流iin与软件保护电流ioc_s；判断是否输入电压vin小于输出电压vout且输入电流iin小于软件保护电流ioc_s，如果是，执行s104；如果否，执行s105；
s104，计算下一周期的pwm信号的占空比，参照上文中的计算方法；
s105，下一周期的pwm信号的占空比为0；
s106，在下一个周期输出pwm信号，执行s102。
当第二硬件电流保护信号s2有效时，直接执行s105。
根据本发明实施例的pfc电路的igbt过流保护装置，通过输入电压检测模块1检测pfc电路的输入电压vin，并与设定的硬件保护电压vov进行比较，当输入电压vin大于硬件保护电压vov时输出有效的硬件电压保护信号s3控制pwwm控制模块输出pwmout信号为0，关断igbt，当有浪涌电压时，通过硬件快速关断igbt，预防由于浪涌电压造成的过电流流过igbt而对其造成损坏；电流过流保护模块3检测pfc电路的输入电流iin，并与设定的硬件保护电流ioc进行比较，当输入电流iin大于硬件保护电流ioc时，生成有效的第一硬件电流保护信号s1及有效的第二硬件电流保护信号s2，且有效的第二硬件电流保护信号s2直接控制pwm控制模块5输出pwmout信号为0，关断igbt，防止一旦过流发生，流过igbt对其造成损坏，通过硬件直接关断，响应速度比软件快，使igbt的过流保护更可靠；当第二硬件电流保护信号s2有效时，第一硬件电流保护信号s1同时有效，其输出给pfc控制模块4，使pfc控制模块4停止生成下一个周期的pwm信号，同时锁定下一个周期的pwm信号输出为0，此时限定第二硬件电流保护信号s2保持时间t1大于pwm信号的一个周期，使从触发pfc控制模块4停止生成下一个周期的pwm信号开始到下一个周期输出0值的pwm信号保证pwm控制模块5输出的pwmout信号为0，关断igbt，避免在当前周期第二硬件电流保护信号s2失效造成的igbt连通，造成二次过流或者再次过流使igbt损坏；在第一硬件电流保护信号s1无效时，当输入电压vin大于等于输出电压vout或者输入电流iin大于软件保护电流ioc_s时，停止生成下一个周期的pwm信号，且在下一个周期输出pwm信号为0，当输入电压vin恢复至小于输出电压vout且输入电流iin恢复至小于软件保护电流ioc_s时，经延时时间t2后重新计算生成下一个周期的pwm信号并输出，经延时时间t2防止输入电压vin或者输入电流iin位于临界值的振荡，造成下一个周期的pwm信号计算不准确，造成不必要的损坏；具体的pwm信号的占空比的计算方法在出现电压跌落时通过取小值的方法避免电压回升以后大占空比造成的高电压过电流的情况发生。通过以上措施，使pfc电路的igbt过流保护更全面，更可靠，进而提高pfc电路的可靠性。
本发明的实施例的pfc电路的igbt过流保护方法包括以下内容。
输入电压检测模块1检测pfc电路的输入电压vin、设定硬件保护电压vov、比较输入电压vin与硬件保护电压vov，如果输入电压vin大于硬件保护电压vov，则输入电压检测模块1生成有效的硬件电压保护信号s3输出给pwm控制模块5，并控制pwm控制模块5输出pwmout信号为0，关断igbt。
电流过流保护模块3检测pfc电路的输入电流iin、设定硬件保护电流ioc、比较输入电流iin与硬件保护电流ioc，如果输入电流iin大于硬件保护电流ioc，则电流过流保护模块3生成有效的第一硬件电流保护信号s1、第二硬件电流保护信号s2,其分别输出给pfc控制模块4、pwm控制模块5。有效的第二硬件电流保护信号s2直接控制pwm控制模块5输出pwmout信号为0，关断igbt。
输出电压检测模块6检测pfc电路的输出电压vout。电流检测模块2检测pfc电路的输入电流iin。
参照图3及图4，pfc控制模块4实时接收输入电压检测模块1输出的输入电压vin、输出电压检测模块6输出的输出电压vout、电流检测模块2输出的输入电流iin及电流过流保护模块3输出的第一硬件电流保护信号s1。有效的第一硬件电流保护信号s1使pfc控制模块4停止生成下一个周期的pwm信号并在下一个周期输出pwm信号为0，控制pwm控制模块5输出pwmout信号为0，关断igbt。此时第二硬件电流保护信号s2保持时间t1大于pwm信号的一个周期，保证在当前周期pwm信号高电平的时间内发生过流时，第二硬件电流保护信号s2保持当前周期igbt关断，预防二次过流或者再次过流。当第一硬件电流保护信号s1无效时，比较输入电压vin与输出电压vout、输入电流iin与软件保护电流ioc_s。当从输入电压vin小于输出电压vout且输入电流iin小于软件保护电流ioc_s时，pfc控制模块4计算下一个周期的pwm信号的占空比并生成pwm信号在下一个周期输出；当输入电压vin大于等于输出电压vout或者输入电流iin大于等于软件保护电流ioc_s时，pfc控制模块4停止计算生成下一个周期的pwm信号并在下一个周期输出pwm信号为0；当输入电压vin恢复至小于输出电压vout且输入电流iin恢复至小于软件保护电流ioc_s时，经延时时间t2后重新计算下一个周期的pwm信号的占空比并生成pwm信号在下一个周期输出给pwm控制模块5。
pwm控制模块5生成pwmout信号控制igbt的开关，当输入的硬件过压保护信号s3或硬件过流保护信号s2有效时，即使当前pwm周期内输入的pwm信号为有效电平，pwm控制模块5也立即锁定pwmout信号的输出为0来关断igbt。当第二硬件电流保护信号s2有效时，即过流已经发生，触发pwm控制模块5锁定pwmout信号的输出为零，防止在当前周期内的pwm信号为有效电平时流过igbt电流持续增大导致损坏igbt，通过快速响应的硬件过电流锁定解决软件保护在当前周期内无法保护的问题；特殊情况下交流电源上高出额定交流输入电压vin几倍十几倍的浪涌电压会使pfc电路的输入电压vin突增，迅速高过pfc电路的输出电压vout，此时如igbt导通，pfc电路的输入电流iin以上升斜率tanα＝vin/l(l为pfc电感)快速上升，极易造成igbt过流，因为只靠pfc控制模块4计算下一周期pwm信号的占空比d，在下一个周期输出占空比为0的pwm信号，只能关断下一个周期的pwm，当前周期的过流极易造成igbt的过流损坏。当输入电压vin高于硬件保护电压vov时，硬件电压保护信号s3变成有效电平，触发pwm控制模块5锁定pwmout信号的输出为零，防止在当前周期内pwm信号为有效电平时流过igbt电流持续增加至igbt损坏电流，通过快速响应的硬件过电压保护起到预防igbt过流发生的作用。
根据本发明的一个实施例，pfc控制模块4计算pwm信号在下一开关周期的占空比的方法具体如下：
当当前周期的输入电压vin大于等于上一周期的输入电压时，
当当前周期的输入电压vin小于上一周期的输入电压时，
式中，d为pwm信号的占空比；
vin0为上一周期的输入电压，在计算占空比之后，重新给其赋值；
min{}为取小值；
△vin_max可以为额定交流输入电压vin的10％～20％，也可根据实际情况进行调整。当pwm信号的占空比为首次计算或停止后重新计算时，vin0等于0，且下一个周期的vin0等于当前周期的输入电压vin。
以上公式通过设定最大电压跌落限值计算取小值计算pwm信号的占空比，使在输入电压vin瞬间跌落时的下一开关周期的pwm信号的占空比d的变化可控，预防在下一开关周期电压恢复正常时，由于计算的异常大的占空比造成的流过igbt的电流过流造成igbt损坏，提高保护的可靠性。
在一示例中，参照图1，本发明的pfc电路的过流保护装置的电路中，输入电压检测模块1通过放大电路的方法与pfc电路连接；输出电压检测模块6通过分压电阻的方法与pfc电路连接；当然输入电压检测模块1也可通过分压电阻的方法与pfc电路连接，输出电压检测模块6也可通过放大电路的方法与pfc电路连接，图1中的方式不是对本发明的限制，只要能够实现对输入电压vin和输出电压vout的检测，均在本发明的保护范围之内。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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发明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必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。