功率因數校正器的過流保護裝置及家用電器的制作方法

本發明涉及交流供電技術領域，特別涉及一種功率因數校正器的過流保護裝置和一種具有該裝置的家用電器。

背景技術：

在單相交流供電的設備或者產品中，為了降低電流諧波、提高功率因數，通常會采用有源PFC(Power Factor Correction，功率因數校正)電路，典型的有源PFC電路為Boost型PFC電路，包括電感、二極管和功率開關管三部分。單相交流電壓經全橋整流后，通過PFC電路接至大容量電解電容和負載，控制芯片通過檢測電感的電流對功率開關管進行控制，以實現功率因數校正功能和電解電容上直流電壓的調節。

其中，控制芯片在對功率開關管進行控制時，當功率開關管導通時，電感的電流等于功率開關管的電流；當功率開關管關斷時，電感的電流等于電解電容的充放電電流與負載電流之和。由于電感和二極管的耐沖擊電流能力較功率開關管大得多，因而最需要保護的是功率開關管，以防止功率開關管過流損壞。

技術實現要素：

本發明旨在至少在一定程度上解決相關技術中的技術問題之一。為此，本發明的一個目的在于提出一種功率因數校正器的過流保護裝置，通過在電感的電流采樣值大于硬件過流保護閾值時，控制功率開關管處于關斷狀態，從而有效避免功率開關管發生過流損壞。

本發明的另一個目的在于提出一種家用電器。

為實現上述目的，本發明一方面實施例提出了一種功率因數校正器的過流保護裝置，所述功率因數校正器包括整流橋、PFC電路和電解電容，所述PFC電路包括電感、功率開關管和二極管，所述過流保護裝置包括：電流采樣電路，用以對所述電感的電流進行采樣以獲得電流采樣值，其中，所述電流采樣電路設置在所述整流橋的直流側負端或者所述功率開關管的漏極端；驅動單元，所述驅動單元與所述功率開關管相連；硬件過流保護電路，所述硬件過流保護電路分別與所述電流采樣電路和所述驅動單元相連，所述硬件過流保護電路用以在所述電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號至所述驅動單元，以通過所述驅動單元控制所述功率開關管處于關斷狀態。

根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置，通過通過電流采樣電路對電感的電流進行采樣以獲得電流采樣值，然后硬件過流保護電路在電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號至驅動單元，以通過驅動單元控制功率開關管處于關斷狀態，從而有效避免功率開關管發生過流損壞。

根據本發明的一個實施例，當所述電流采樣電路設置在所述整流橋的直流側負端或者所述功率開關管的漏極端時，所述電流采樣電路為電阻采樣電路、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種。

根據本發明的一個實施例，所述硬件過流保護電路包括：比較電路，所述比較電路的一端與所述電流采樣電路相連，所述比較電路的另一端分別與所述驅動單元和所述控制器相連，所述比較電路用以在所述電流采樣值大于所述硬件過流保護閾值時輸出所述硬件過流保護信號，所述比較電路包括電壓比較器或者遲滯比較器。

根據本發明的一個實施例，所述硬件過流保護電路還包括：信號調理電路，所述信號調理電路的一端與所述電流采樣電路相連，所述信號調理電路的另一端與所述比較電路的一端相連，所述信號調理電路用以對所述電流采樣值進行預處理，所述信號調理電路為RC濾波電路、運算放大電路和差分放大電路中的一種。

根據本發明的一個實施例，所述硬件過流保護電路還包括：信號鎖存電路，所述信號鎖存電路的一端與所述比較電路的另一端相連，所述信號鎖存電路的另一端分別與所述驅動單元和所述控制器相連，所述信號鎖存電路用以對所述硬件過流保護信號進行鎖存，所述信號鎖存電路包括RS觸發器。

根據本發明的一個實施例，所述驅動單元包括雙輸入單輸出與邏輯電路。

根據本發明的一個實施例，所述雙輸入單輸出與邏輯電路為與門電路、由與非門和非門構成的與邏輯電路、由兩個與非門構成的與邏輯電路、三態門電路和數字開關芯片中的一種。

為實現上述目的，本發明另一方面實施例提出了一種家用電器，其包括上述的功率因數校正器的過流保護裝置。

本發明實施例的家用電器，通過上述的功率因數校正器的過流保護裝置，能夠在電感的電流采樣值大于硬件過流保護閾值，輸出硬件過流保護信號至驅動單元，以通過驅動單元控制功率開關管處于關斷狀態，從而有效避免功率開關管過流損壞，進而保證家用電器工作的安全性和可靠性。

附圖說明

圖1a是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在整流橋直流側負端的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖1b是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在功率開關管的漏極端的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖1c是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在功率開關管的源極端的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖1d是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在整流橋的交流側的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖1e是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在電感的輸入端的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖1f是根據本發明一個實施例的電流采樣電路設置在電感的輸出端的功率因數校正器的電路拓撲圖。

圖2是根據本發明實施例的電流采樣電路的電路圖。

圖3是根據本發明實施例的硬件過流保護電路的結構示意圖。

圖4根據本發明實施例的比較電路的電路圖。

圖5是根據本發明實施例的信號調理電路的電路圖。

圖6是根據本發明實施例的信號鎖存電路的電路圖。

圖7是根據本發明實施例的驅動單元的電路圖。

圖8是根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。

下面參照附圖來描述本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置、具有該過流保護裝置的家用電器和功率因數校正器的過流保護方法。

在本發明的實施例中，功率因數校正器包括整流橋100、PFC電路和電解電容EC，其中，PFC電路包括電感L、功率開關管Q和二極管D。

具體而言，如圖1a-圖1f所示，整流橋100的交流側與交流電源AC相連，電感L的輸入端與整流橋100的直流側正端相連，電感L的輸出端分別與功率開關管Q的源極端和二極管D的陽極相連，二極管D的陰極與電解電容EC的一端相連，功率開關管Q的漏極端分別與整流橋100的直流側負端和電解電容EC的另一端相連。

如圖1a-圖1f所示，功率因數校正器的過流保護裝置可包括電流采樣電路310、電感電流檢測電路320、驅動單元330和控制器340。

其中，電流采樣電路310用于對電感L的電流進行采樣以獲得電流采樣值。電感電流檢測電路320與電流采樣電路310相連，電感電流檢測電路320用于根據電流采樣值獲取電感L的電流值。控制器340分別與電感電流檢測電路320和驅動單元330相連，驅動單元330與功率開關管Q相連，控制器340用于判斷電流值是否大于軟件過流保護閾值，如果電流值大于軟件過流保護閾值，則輸出第一控制信號至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q處于關斷狀態。其中，軟件過流保護閾值小于功率開關管Q的電流閾值。

具體而言，在實際應用中，電流采樣電路310的設置位置有多種，如圖1a所示，電流采樣電路310可設置在整流橋100的直流側負端；如圖1b所示，電流采樣電路310可設置在功率開關管Q的漏極端；如圖1c所示，電流采樣電路310可設置在功率開關管Q的源極端；如圖1d所示，電流采樣電路310可設置在整流橋100的交流側；如圖1e所示，電流采樣電路310可設置在電感L的輸入端；如圖1f所示，電流采樣電路310可設置在電感L的輸出端。

進一步地，電流采樣電路310的實現方式也有多種，如圖2a所示，可直接使用電阻進行電流采樣；如圖2b所示，可使用電阻采樣并通過線性光耦進隔離傳輸；如圖2c所示，可采用互感器進行電流采樣；如圖2d所示，可采用電壓型霍爾電流傳感器進行電流采樣；如圖2e所示，可采用電流型霍爾電流傳感器進行電流采樣。

其中，需要說明的是，當電流采樣電路310按照圖1c-圖1f所示的位置設置時，需要采用隔離采樣方式，即，需要采用類似圖2b-圖2e所示的采樣方式。即言，在本發明的實施例中，當電流采樣電路310設置在整流橋100的直流側負端或者功率開關管Q的漏極端時，電流采樣電路310為電阻采樣電路(包括圖2a和圖2b)、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種；當電流采樣電路310設置在功率開關管Q的源極端、整流橋100的交流側、電感L的輸入端或者電感L的輸出端時，電流采樣電路310為由采樣電阻和線性光耦構成的采樣電路、互感器、電壓型霍爾電流傳感器和電流型霍爾電流傳感器中的一種。

如圖1a-圖1f所示，當功率因數校正器上電工作時，可通過電流采樣電路310對電感L的電流進行采樣，并通過電感電流檢測電路320實時獲取電感L的電流值，以及通過直流電壓檢測電路400實時檢測電感電容EC兩端的電壓，即直流母線電壓。然后，控制器340根據電感L的電流值和直流母線電壓，通過功率因數校正算法輸出PWM信號至驅動單元330，驅動單元330根據PWM信號對功率開關管Q進行開關控制，以實現功率因數校正功能和對直流母線電壓的調節。

在此過程中，控制器340還對電感L的電流值進行判斷，當電感L的電流值大于軟件過流保護閾值時，控制器340停止輸出PWM信號，并輸出第一控制信號(如低電平信號)至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q處于關斷狀態，從而實現對功率開關管的及時保護，有效避免當電感的電流值過大，而此時仍控制功率開關管處于導通狀態，使得流過功率開關管的電流過大而導致功率開關管發生過流損壞。在控制功率開關管Q關斷后，如果檢測到電感L的電流值小于等于軟件過流保護閾值，則再繼續根據電感L的電流值和直流母線電壓對功率開關管Q進行PWM控制。

因此，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值時，直接控制功率開關管處于關斷狀態，從而采用軟件方式實現對功率開關管的及時保護，有效避免功率開關管過流損壞。

進一步地，根據本發明的一個實施例，控制器340還用于獲取電感L的電流值大于軟件過流保護閾值的時間和次數，分別記為第一時間和第一次數，并判斷第一時間是否大于第一預設時間，以及判斷第一次數是否大于第一預設次數。如果第一時間大于第一預設時間，或者第一次數大于第一預設次數，控制器340則輸出第二控制信號至驅動單元330，以通過驅動單元330關閉PFC電路。其中，第一預設時間和第一預設次數可根據實際應用的交流電源AC的異常干擾情況進行設定。

具體而言，如圖1a-圖1f所示，當檢測到電感L的電流值大于軟件過流保護閾值時，控制器340停止輸出PWM信號，并輸出第一控制信號至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q關斷，同時，控制器340還進一步根據電感L的電流值大于軟件過流保護閾值的時間和頻次判斷是否需要關閉PFC電路。其中，關閉PFC電路是指持續輸出關斷功率開關管Q的控制信號，以使功率開關管Q一直處于關斷狀態，此時無法實現功率因數校正功能和直流母線電壓的調節。例如，當時間和頻次中有一個達到預先設定的條件時，控制器340將輸出第二控制信號(如持續低電平信號)至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q一直處于關斷狀態，從而有效避免交流電源異常波動情況下，PFC電路誤關閉的情況，同時可有效避免長時間和過高頻次對功率開關管的過流沖擊。

因此，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值時，控制功率開關管關斷，從而實現對功率開關管的及時保護，并且，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值的時間或頻次滿足預設條件時，控制PFC電路關閉，從而有效避免因交流電源異常導致的PFC電路誤關閉，PFC電路功能喪失的問題，同時可有效避免長時間和過高頻次對功率開關管的過流沖擊。

可以理解的是，在上述實施例中，功率開關管的過流保護主要是采用軟件方式實現，而在本發明的其他實施例中，還可采用硬件電路實現對功率開關管的過流保護。

根據本發明的一個實施例，如圖1a-圖1f所示，上述的功率因數校正器的過流保護裝置還可包括：硬件過流保護電路350，硬件過流保護電路350分別與電流采樣電路310和驅動單元330相連。硬件過流保護電路350用于在電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q處于關斷狀態。其中，硬件過流保護閾值大于軟件過流保護閾值且小于功率開關管Q的電流閾值。

具體而言，可以僅采用硬件方式實現功率開關管Q的過流保護。例如，在控制器340根據電感L的電流值和直流母線電壓對功率開關管Q進行PWM控制的過程中，當電流采樣電路310采集到的電流采樣值大于硬件過流保護閾值時，硬件過流保護電路350將輸出硬件過流保護信號(如低電平信號)至驅動單元330，此時不管控制器340輸出至驅動單元330的PWM信號是高電平還是低電平，驅動單元330都將根據該硬件過流保護信號控制功率開關管Q關斷，以對功率開關管進行及時保護，有效避免功率開關管過流損壞。

另外，也可以采用軟硬結合的方式實現對功率開關管Q的過流保護。作為本發明的一個具體示例，在控制器340根據電感L的電流值和直流母線電壓對功率開關管Q進行PWM控制的過程中，控制器340還判斷電感L的電流值是否大于軟件過流保護閾值，并在電感L的電流值大于軟件保護閾值時輸出第一控制信號至驅動單元330，同時，硬件過流保護電路350還在采集到的電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號至驅動單元330。當驅動單元330接收到第一控制信號和硬件過流保護信號中的任一信號時，驅動單元330都將控制功率開關管Q關斷，以對功率開關管進行及時保護。

進一步地，作為本發明的另一具體示例，在控制器340根據電感L的電流值和直流母線電壓對功率開關管Q進行PWM控制的過程中，控制器340還判斷電感L的電流值是否大于軟件過流保護閾值，并在電感L的電流值大于軟件保護閾值時輸出第一控制信號至驅動單元330，并且控制器340還進一步判斷電感L的電流值大于軟件過流保護閾值的時間和頻次是否達到預設條件，并在時間和頻次中有一個達到預先設定的條件時，輸出第二控制信號至驅動單元330。同時，硬件過流保護電路350還在采集到的電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號至驅動單元330。當驅動單元330接收到第一控制信號和硬件過流保護信號中的任一信號時，驅動單元330將控制功率開關管Q關斷，以對功率開關管進行及時保護，并且當驅動單元330接收到第二控制信號時，驅動單元330控制功率開關管Q一直處于關閉狀態，以關閉PFC電路。從而實現對功率開關管的多重保護，使得功率開關管能夠得到更有效、更可靠的保護。

也就是說，在采用軟硬結合的方式時，只有在硬件過流保護電路330和控制器340同時輸出控制功率開關管Q導通的信號時，驅動單元330才會控制功率開關管Q導通，否則，控制功率開關管Q處于關斷狀態。

另外，可以理解的是，由于硬件過流保護電路350是通過硬件方式實現對功率開關管Q的過流保護，因此，硬件過流保護電路350可以為硬件比較電路。

根據本發明的一個實施例，如圖3a所示，硬件過流保護電路350可包括比較電路351，比較電路351的一端與電流采樣電路310相連，比較電路351的另一端分別與驅動單元330和控制器340相連，比較電路351用于在電流采樣值大于硬件過流保護閾值時輸出硬件過流保護信號。進一步地，如圖4所示，比較電路351可包括電壓比較器或者遲滯比較器(滯環比較器)。

根據本發明的另一個實施例，如圖3b所示，硬件過流保護電路350還可包括信號調理電路352，信號調理電路352的一端與電流采樣電路310相連，信號調理電路352的另一端與比較電路351的一端相連，信號調理電路352用于對電流采樣值進行預處理，例如，對電流采樣值進行濾波處理或者放大。進一步地，如圖5所示，信號調理電路352可以為RC濾波電路、運算放大電路和差分放大電路中的一種。

根據本發明的又一個實施例，如圖3c所示，硬件過流保護電路350還可包括信號鎖存電路353，信號鎖存電路353的一端與比較電路351的另一端相連，信號鎖存電路353的另一端分別與驅動單元330和控制器340相連，信號鎖存電路353用于對硬件過流保護信號進行鎖存。進一步地，如圖6所示，信號鎖存電路353可包括RS觸發器，例如，RS觸發器可以為RS觸發器芯片或者由與非門組成的RS觸發器。

可以理解的是，硬件過流保護電路350也可以采用其他實現方式，具體這里不做限制。

因此，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置，不僅能夠通過軟件方式實現對功率開關管的及時保護，而且可采用硬件方式實現對功率開關管的及時保護，當兩種方式同時采用時，可實現對功率開關管的多重保護，使得功率開關管能夠得到更有效、更可靠的保護。

進一步地，根據本發明的一個實施例，如圖1a-圖1f所示，硬件過流保護電路350還與控制器340相連，控制器340還用于獲取硬件過流保護信號的時間和次數，分別記為第二時間和第二次數，并判斷第二時間是否大于第二預設時間，以及判斷第二次數是否大于第二預設次數。如果第二時間大于第二預設時間，或者第二次數大于第二預設次數，控制器340則輸出第三控制信號至驅動單元330，以通過驅動單元330關閉PFC電路。

具體而言，在控制器340根據電感L的電流值和直流母線電壓對功率開關管Q進行PWM控制的過程中，如果硬件過流保護電路350檢測到電流采樣值大于硬件過流保護閾值，硬件過流保護電路350將輸出硬件過流保護信號至驅動單元330和控制器340，驅動單元330將根據硬件過流保護信號控制功率開關管Q關斷，同時，控制器340進一步根據硬件過流保護信號的時間和頻次判斷是否需要關閉PFC電路。如果硬件過流保護信號的時間和頻次中有一個達到預先設定的條件，控制器340則輸出第三控制信號(如持續低電平信號)至驅動單元330，以通過驅動單元330控制功率開關管Q一直處于關斷狀態，從而有效避免交流電源異常波動情況下，PFC電路誤關閉的情況，同時可有效避免長時間和過高頻次對功率開關管的過流沖擊。

進一步地，在本發明的另一具體示例中，控制器340還檢測到電感L的電流值是否大于軟件過流保護閾值時，如果大于，控制器340則輸出第一控制信號至驅動單元330。當驅動單元330接收到第一控制信號和硬件過流保護信號中的任一信號時，驅動單元330將控制功率開關管Q關斷，以對功率開關管進行及時保護，并且當驅動單元330接收到第三控制信號時，驅動單元330控制功率開關管Q一直處于關閉狀態，以關閉PFC電路。從而實現對功率開關管的多重保護，使得功率開關管能夠得到更有效、更可靠的保護。

再進一步地，在本發明的又一具體示例中，控制器340還進一步根據電感L的電流值大于軟件過流保護閾值的時間和頻次判斷是否需要關閉PFC電路，如果需要，控制器340將輸出第二控制信號至驅動單元330。當驅動單元330接收到第一控制信號和硬件過流保護信號中的任一信號時，驅動單元330將控制功率開關管Q關斷，以對功率開關管進行及時保護，并且當驅動單元330接收到第二控制信號和第三控制信號中的任一信號時，驅動單元330控制功率開關管Q一直處于關閉狀態，以關閉PFC電路。從而實現對功率開關管的多重保護，使得功率開關管能夠得到更有效、更可靠的保護。

也就是說，本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置可實現對功率開關管的四種保護，包括：當電流值大于軟件過流保護閾值時，控制器340輸出第一控制信號以使功率開關管Q關斷；當電流值大于軟件過流保護閾值，并且電流值大于軟件過流保護閾值的時間或頻次滿足預設條件時，控制器340輸出第二控制信號以使功率開關管Q一直處于關斷狀態；當電流采樣值大于硬件過流保護閾值時，硬件過流保護電路350輸出硬件過流保護信號以使功率開關管Q關斷；當電流采樣值大于硬件過流保護閾值，并且電流采樣值大于硬件過流保護閾值的時間或頻次滿足預設條件時，控制器340輸出第三控制信號以使功率開關管Q一直處于關斷狀態。具體所采用的保護方式可以是這四種保護的任意組合。

另外，需要說明的是，為了防止控制信號之間的沖突，只有當硬件過流保護信號和控制器340輸出的控制信號同時要求開通功率開關管Q時，驅動單元330才輸出開通功率開關管Q的驅動信號；否則，輸出關斷功率開關管Q的驅動信號。其中，驅動單元330可采用與邏輯來實現。

根據本發明的一個實施例，驅動單元330可包括雙輸入單輸出與邏輯電路。如圖7所示，雙輸入單輸出與邏輯電路可以為與門電路、由與非門和非門構成的與邏輯電路、由兩個與非門構成的與邏輯電路、三態門電路和數字開關芯片中的一種。

綜上所述，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護裝置，既能實現對功率開關管的軟件和硬件上的及時保護，避免功率開關管發生過流損壞，又能避免交流電源異常等情況下引起的PFC電路誤關閉，影響系統性能的問題，同時又可避免長時間和高頻次對功率開關管的過流沖擊。

另外，本發明的實施例還提出了一種家用電器，其包括上述的功率因數校正器的過流保護裝置。

根據本發明實施例的家用電器，通過上述的功率因數校正器的過流保護裝置，能夠有效避免功率開關管過流損壞，進而保證家用電器工作的安全性和可靠性。

圖8是根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護方法的流程圖。在本發明的實施例中，功率因數校正器包括整流橋、PFC電路和電解電容，其中，PFC電路包括電感、功率開關管和二極管。

如圖8所示，該功率因數校正器的過流保護方法可包括以下步驟：

S1，對電感的電流進行采樣以獲得電流采樣值，并根據電流采樣值獲取電感的電流值。

S2，判斷電流值是否大于軟件過流保護閾值。

S3，如果電流值大于軟件過流保護閾值，則控制功率開關管處于關斷狀態。

因此，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護方法，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值時，直接控制功率開關管處于關斷狀態，從而實現對功率開關管的及時保護，有效避免功率開關管過流損壞。

根據本發明的一個實施例，上述的功率因數校正器的過流保護方法還包括：獲取電感的電流值大于軟件過流保護閾值的時間和次數，分別記為第一時間和第一次數，并判斷第一時間是否大于第一預設時間，以及判斷第一次數是否大于第一預設次數；如果第一時間大于第一預設時間，或者第一次數大于第一預設次數，則輸出第二控制信號，并根據第二控制信號關閉PFC電路。

因此，根據本發明實施例的功率因數校正器的過流保護方法，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值時，控制功率開關管關斷，從而實現對功率開關管的及時保護，同時，當電感的電流值大于軟件過流保護閾值的時間或頻次滿足預設條件時，控制PFC電路關閉，從而有效避免因交流電源異常導致的PFC電路誤關閉，PFC電路功能喪失的問題，同時可有效避免長時間和過高頻次對功率開關管的過流沖擊。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

此外，術語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本發明的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系，除非另有明確的限定。對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

在本發明中，除非另有明確的規定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。

盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本發明的限制，本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。