[實用新型]變流器的軟啟動電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120338829.4
• 申請日: 2011-09-09
• 公開（公告）號: CN202210760U
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 蔡明;王仕城
• 申請（專利權(quán)）人: 北京索英電氣技術(shù)有限公司
• 主分類號: H02M7/42
• 分類號: H02M7/42;H02M1/36
• 代理公司: 北京市卓華知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11299
• 代理人: 蔡勤增

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及電力電子變換技術(shù)領(lǐng)域中變流器的軟啟動電路，特別涉及一種含有DC/DC和DC/AC兩次變換的變流器的軟啟動電路，可廣泛用于充電器、適配器、開關(guān)電源、蓄電池等設(shè)備的充放電測試電路中。

背景技術(shù)

針對現(xiàn)有的包含DC/DC和DC/AC兩次變換的變流器，對應(yīng)其充電工作時的軟啟動電路通常具有如下特點：并網(wǎng)開關(guān)兩端并聯(lián)有軟啟電阻，當(dāng)要啟動時先讓電流流過軟啟電阻，軟啟電阻的阻值越大，則軟啟電流越小，從而實現(xiàn)減小軟啟電流的目的。

但是在并網(wǎng)的瞬間，由于并網(wǎng)開關(guān)兩側(cè)的壓差較大，因此沖擊電流也較大，另外，如果選用阻值較小的軟啟電阻，由于電網(wǎng)側(cè)交流濾波電容和隔離變壓器的存在，則軟啟電流較大，對軟啟電阻的散熱要求相應(yīng)較高；如果選用較大功率的軟啟電阻，盡管可以減小軟啟電流，但增加了電路的體積和成本。

實用新型內(nèi)容

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種變流器的軟啟動電路，既實現(xiàn)了較小的啟動電流，使得散熱設(shè)計較為容易，又實現(xiàn)了較小的并網(wǎng)沖擊電流，可廣泛用于直流負載的充電過程，減小對直流負載的沖擊。

本實用新型所采用的主要技術(shù)方案是：

一種變流器的軟啟動電路，包括主電路，所述主電路包括依次連接的DC/DC變換電路、DC/AC變換電路和并網(wǎng)開關(guān)，所述DC/DC變換電路包括一條或多條相互獨立的直流通道，至少一條所述直流通道為其上設(shè)有直流斬波電路的斬波直流通道，所述直流通道的輸入端為負載連接端，輸出端設(shè)有用于形成其輸出端電壓的直流母線電容，輸出端連接所述DC/AC變換電路的DC端，所述并網(wǎng)開關(guān)的一端連接所述DC/AC變換電路的AC端，另一端構(gòu)成與電網(wǎng)或交流電源連接的電源連接端，還包括一條或多條設(shè)有軟啟開關(guān)的軟啟支路，所述軟啟支路的一端連接所述并網(wǎng)開關(guān)的電源連接端，另一端連接所述負載連接端，所述多條軟啟支路中不同的軟啟支路分別與不同的直流通道對應(yīng)，所述一條或多條軟啟支路中至少有一條設(shè)有軟啟電阻，且至少一條設(shè)置了軟啟電阻的所述軟啟支路與所述斬波直流通道相對應(yīng)。

所述DC/AC變換電路自DC端到AC端依次設(shè)有逆變橋和隔離變壓器。

所述直流斬波電路優(yōu)選由直流通道濾波電路和電子開關(guān)組件構(gòu)成，所述直流通道濾波電路為L、CL、LC或LCL濾波電路，所述電子開關(guān)組件由第一功率開關(guān)管和第二功率開關(guān)管組成，所述第一功率開關(guān)管的集電極連接直流母線電容的正極端，發(fā)射極連接所述第二功率開關(guān)管的集電極和所述直流通道濾波電路的正極輸出端，所述第二功率開關(guān)管的發(fā)射極連接直流母線電容的負極端。

所述變流器的軟啟動電路還可以設(shè)有用于調(diào)節(jié)所述逆變橋的輸出電壓幅值和相位的數(shù)字控制單元。

前述任一一種所述變流器的軟啟動電路中，所述直流斬波電路的輸出優(yōu)選通過所述數(shù)字控制單元采用PWM方式調(diào)節(jié)。

對于上述任意一種變流器的軟啟動電路，至少一條設(shè)置了軟啟電阻的所述軟啟支路上還并聯(lián)有一條或多條由相互串聯(lián)的旁路電阻和旁路開關(guān)組成的軟啟旁路，且至少一條所述斬波直流通道所對應(yīng)的軟啟支路為設(shè)有所述軟啟旁路的軟啟支路。

本實用新型的有益效果：

由于設(shè)置了軟啟支路，可以在并網(wǎng)之前先通過軟啟電阻將所述直流通道的輸入端接入所述交流電網(wǎng)，并利用交流電網(wǎng)對所述直流母線電容充電，一方面減小了啟動電流，相應(yīng)降低了散熱要求，另一方面，在并網(wǎng)前實現(xiàn)了對直流母線電容的充電，為進一步要解決的減小并網(wǎng)時的沖擊電流問題作了必要的準(zhǔn)備，設(shè)置多個軟啟支路有助于對啟動過程的優(yōu)化控制。

由于設(shè)置了設(shè)有直流斬波電路的斬波直流通道，可充分利用直流斬波電路的電壓變換功能改變直流母線電容電壓的大小，通常是升高直流母線電容的電壓，以盡可能地使并網(wǎng)開關(guān)閉合瞬間并網(wǎng)開關(guān)內(nèi)側(cè)電壓可以與并網(wǎng)開關(guān)外側(cè)的電壓在大小上達到匹配。

由于所述DC/AC變換電路上設(shè)有逆變橋，可以充分利用逆變橋的變換功能使得并網(wǎng)開關(guān)內(nèi)側(cè)的電壓與外側(cè)的電壓同幅同相或基本同幅同相，即達到同步，以減小甚至消除并網(wǎng)開關(guān)閉合瞬間的電流沖擊。

由于設(shè)置了軟啟旁路，并采用升壓隔離變壓器，在先閉合軟啟開關(guān)對直流母線電容充電以后，可以再閉合旁路開關(guān)進一步升高直流母線電容電壓，即使不通過數(shù)字控制調(diào)節(jié)所述直流斬波電路的輸出電壓，只要旁路電阻的阻值選取合適，仍然可以實現(xiàn)直流母線電容電壓至少不小于升壓隔離變壓器的內(nèi)側(cè)線電壓的峰值，因此可以簡化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、提高系統(tǒng)可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理示意圖；

圖2為軟啟動電路的第一個實施例的原理圖；

圖3為軟啟動電路的第二個實施例的原理圖；