状态下，PFC电路 的输入电压Vin小于输出电压V_，电感L上的电压反向，此时，流过电感L的电流将逐渐下 降，即输入电流Iin?渐减小。因此，在功率开关器件IGBT的一个开关周期内，输入电流Iin 的波形如图4所示，当功率开关器件IGBT导通时，输入电流Iin的上升斜率为tana=Vin/ Ltl;当功率开关器件IGBT关断时，输入电流Iin的下降斜率为tan0 = (Vwt-VinVLci,其中， Ltl为电感L的电感值。
[0095] 当交流电源电压正常时，通过控制功率开关器件IGBT的导通与关断以使输入电 压Vin和输入电流Iin同相位，同时保证输出电压V_满足电机的运行要求，此时，输入电压 Vin、输入电流Iin以及输出电压Vwt的波形如图5所示。
[0096] 而当交流电源电压突然上升时，输入电压Vin可能超过输出电压Vrat，此时，即使控 制功率开关器件IGBT关断，但由于电感L上的电压（Vin-Vtjut)大于零，流过电感L的电流仍 会继续上升，如图6所示。另外，由于电解电容EC的存在，使得输出电压乂^无法立即上升， 此时，流过电感L的电流会快速上升直至过流，如图7所示。需要说明的是，图7所示的时 间区间ti-t2为输入电压Vin大于输出电压V_的时间区间，在该时间区间内，如果功率开关 器件IGBT处于导通状态，则输入电流Iin的上升速度会更快。
[0097] 为了解决因交流电源电压突然上升使Boost型PFC电路的输入电压Vin大于输出 电压Vwt而导致的流过电感L的电流出现过流现象，在本发明的实施例中，根据实时检测的 输入电压Vin、输入电流Iin以及输出电压V_对PFC电路和电机进行保护控制。
[0098] 具体而言，对检测的输入电压Vin与输出电压行比较，以输出第一保护信号 PFC_PRT_FLAG至PFC控制模块，PFC控制模块根据第一保护信号PFC_PRT_FLAG对功率开 关器件IGBT进行控制。其中，当输入电压Vin大于或等于输出电压V_时，功率开关器件 IGBT的保护开启，第一保护信号PFC_PRT_FLAG置1，此时PFC控制模块输出的功率开关器 件IGBT的驱动信号的占空比D为0,PFC电路关闭；当输入电压Vin小于输出电压V_时，功 率开关器件IGBT的保护关闭，第一保护信号PFC_PRT_FLAG清零，此时功率开关器件IGBT 的驱动信号由PFC控制模块控制。同时，为了防止因输入电流IinS大而导致过流现象发 生，还对输入电流IinS行判断，以输出第二保护信号MTR_PRT_FLAG至电机控制器，电机控 制器根据第二保护信号MTR_PRT_FLAG对电机进行控制。其中，当输入电流Iin大于或等于 预设的最大允许电流Imax时，通过降低电机的转速以减小负载，从而使得输入电流Iin减小， 保证电机不停机运行；当输入电流Iin小于预设的最大允许电流1_时，电机恢复正常转速， 以原定负载运行。
[0099] 需要说明的是，当输入电流Iin大于或等于预设的最大允许电流I_时，为了防止 功率开关器件IGBT导通时出现损坏，不管输入电压Vin是否大于输出电压V_，均需保证功 率开关器件IGBT处于关断状态。
[0100] 在本发明的实施例中，按照上述表1所示的控制逻辑对PFC电路和电机进行控制， 以保证在交流电源电压突然上升时能够有效降低PFC电路的输入电流1&和流过功率开关 器件IGBT的电流，从而保证PFC电路不过流，并保证电机不停机运行。下面结合具体示例 对表1进行详细说明。
[0101] ⑴VQUt>Vin且Iin<I眶
[0102] 该状态为Boost型PFC电路的正常工作状态。Boost型PFC电路的升压功能使得 输出电压Vwt大于输入电压Vin，并且，正常工作状态下的输入电流Iin小于预设的最大允许 电流1_如功率开关器件IGBT的最大允许电流，此时，PFC电路正常开启，电机按照预设频 率正常运行。
[0103] (2)V0Ut^VinB.Iin<Ifflax
[0104] 当交流电源电压如电网电压不稳定而突然上升时，由于电解电容EC的存在，使得 输出电压^的上升滞后于输入电压Vin，因此，出现输出电压Vwt小于输入电压Vin的情况， 此时电感L上的电压正向，并且，无论功率开关器件IGBT是否关断，流过电感L的电流都将 一直上升，但由于流过电感L的电流不能发生突变，因此，当Boost型PFC电路由正常工作 状态进入过压状态时，输入电流Iin小于预设的最大允许电流I_。
[0105] 假设功率开关器件IGBT处于导通状态，则在功率开关器件IGBT的一个开关周期 内的电流上升量满足上述公式（1)。由于交流电源电压突然上升，输入电压Vin的幅值|Vin| 远大于输入电压Vin与输出电压Vwt之差的幅值IV^-VratI，因此，输入电流1&上升很快。为 了避免输入电流IiJ升过快，同时保护功率开关器件IGBT不受损坏，在该状态下需关断功 率开关器件IGBT，此时功率开关器件IGBT的一个开关周期内的电流上升量满足上述公式 ⑵。
[0106] 从上述公式（1)和公式（2)可以看出，当功率开关器件IGBT处于关断状态时，输 入电流Iin上升比较慢，此时，可以通过电机控制器控制电机提前降频运行或者按照预设频 率正常运行。
[0107] 具体而言，当电感L的电感值比较小（如采用高频PFC电路时，PFC电路的开关频 率大于20kHz)时，即使功率开关器件IGBT-直处于关断状态，输入电流Iin的上升速度也 会很快。而且，当电解电容EC比较大时，输出电压Vwt的上升速度比较慢，有可能很长一段 时间内输出电压Vwt都将小于输入电压Vin，此时需要通过电机控制器控制电机提前降频运 行，避免过流现象发生。
[0108] 除上述情况外，为了避免电机降频运行（如空调制冷效果变差）影响用户体验，电 机控制器可以按照预设频率控制电机正常运行。
[0109] (3)V0Ut^VinB.Iin^Ifflax
[0110] 如果输出电压Vwt还未上升至大于输入电压Vin，而输入电流IinB经超过预设的 最大允许电流Imax，例如，当电网电压突然上升100V以上，而电感L的电感值比较小，电解电 容EC的容值又很大，该情况很有可能发生。此时需要PFC控制模块控制PFC电路关闭，并 通过电机控制器控制电机降频运行，一方面保证功率开关器件IGBT不被损坏，另一方面由 于二极管整流桥和快恢复二极管Dl等器件的过流能力远大于功率开关器件IGBT，因此，还 可以通过降频运行的方式使电机再运行一段时间。如果输入电流Iin仍继续上升，则需断开 供电电源以对变频家电设备进行保护。
[0111] ⑷VwtSVil^IinSImax
[0112] 如果输出电压Vwt已经上升至大于输入电压Vin，但输入电流IJS未恢复至正常 值，则为了保护功率开关器件IGBT，需保证功率开关器件IGBT-直处于关断状态。此时，由 于输出电压Vrat大于输入电压Vin，电感L上的电压反向，因此，流过电感L的电流逐渐减小， 在功率开关器件IGBT的一个开关周期内的电流减小量满足上述公式（3)。同时，为了使输 入电流Iin快速恢复至正常值，需通过电机控制器控制电机降频运行。
[0113] 经保护后的PFC电路的输入电压Vin、输入电流Iin和输出电压Vtjut的波形如图8所 示。与图7对比可知，当交流电源电压突然上升，能够有效降低输入电流Iin和功率开关器 件IGBT的电流，并保证不停机运行。
[0114] 进一步地，为了保护除功率开关器件IGBT之外的器件的安全，防止器件损坏，还 需判断输入电流1^是否大于第一电流阈值Imax2。当输入电流Iin大于第一电流阈值Imax2时， 不管输入电压Vin是否大于输出电压V_，都将通过变频家电设备中的主控制器控制变频家 电设备断电停机。其中，第一电流阈值Iniax2根据二极管整流桥和快恢复二极管Dl的最大允 许电流进行设定，并且，由于二极管整流桥和快恢复二极管Dl的过流能力远大于功率开关 器件IGBT，因此，第一电流阈值Imax2大于功率开关器件IGBT的最大允许电流即预设的最大 允许电流Imax。其控制逻辑如上述表2所示。
[0115] 当Vwt>Vin且Iin<Imax时，为Boost型PFC电路的正常工作状态，此时通过电机 控制器控制电机按照预设频率正常运行。
[0116] 当VwtSV^且Iin<Imax时，通过PFC电路保护模块控制PFC电路关闭，并通过电 机控制器控制电机按照预设频率正常运行或提前降频运行。其中，当电感L的电感值比较 小且电解电容EC的容值比较大时，通过电机控制器控制电机提前降频运行，否则，通过电 机控制器控制电机按照预设频率正常运行。
[0117]当Vwt>Vin且Imax彡Iin<I_2时，首先关断功率开关器件IGBT以保护其不受损 坏。另外，由于输出电压Vrat大于输入电压Vin使得电感L上的电压反向，输入电流Iin将逐 渐下降至正常值，此时电机控制器可以通过减小转速指令控制电机降频运行，以使输入 电流Iin能够快速恢复至正常值。
[0118]当VQUt<Vin且Imax<Iin<I_2时，通过第二电流阈值I匪21来进一步确定电机降 频运行时的控制方式。当VwtSVin且Imax彡Iin<I_21时，关断功率开关器件IGBT以保护 其不受损坏，并输出第一降频保护信号至电机控制器，电机控制器通过减小转速指令控 制电机降频运行；当KV^且I_21彡Iin<I_2时，首先关断功率开关器件IGBT以保护 其不受损坏，另外，虽然输入电流Iin还未达到第一电流阈值I_2，但已经接近第一电流阈值 1_2，并且，电流调节环路的响应速度远快于转速调节环路的响应速度，因此，可以输出第二 降频保护信号至电机控制器，电机控制器通过减小电流指令I/使电机产生的电磁力矩快 速减小，达到快速降频的目的。
[0119] 当Iin>I_2时，无论输入电压Vin是否大于输出电压Vwt，输入电流IinB经超过 变频家电设备中器件的承受能力，因此必须断电停机。
[0120] 根据本发明实施例的用于变频家电设备中PFC电路的电压骤升保护方法，首先检 测PFC电路的输入电压，并检测PFC电路的输入电流以及检测PFC电路的输出电压，然后对 输入电压和输出电压进行比较以生成第一比较结果，并对输入电流和预设的最大允许电流 进行比较以生成第二比较结果