[發明專利]直流雙電源起動和切換限流電路

在審

• 申請號: 201710804751.2
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN107508457A
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 陳駿杰;張艷軍;楊晟飛;許嘉沄;楊禎;張云
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七0四研究所
• 主分類號: H02M1/36
• 分類號: H02M1/36;H02M1/32;H02J9/06
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司31001
• 代理人: 吳寶根,徐穎

技術領域

本發明涉及一種電力電子技術，特別涉及一種適用于逆變電源的直流雙電源起動和切換限流電路。

背景技術

逆變電源將直流電轉換成交流電為小型電網的負載供電，為保證可靠性，直流輸入常采用兩路直流電源，一路為主用，一路為備用。當主用電源斷電時，自動轉換到備用電源，兩電源轉換不影響逆變電源正常工作。在斷電狀態時要求輸入電源與逆變電源實現電氣隔離的情況下，通常采用接觸器作為切換開關，而接觸器動作時間通常較長，為了使逆變電源母線電容在這段無供電時間內不發生大幅度掉電，母線電容要求有足夠大的容量，那么輸入直流電源由低壓切換至高壓的工況下母線電容會重新充電，產生較大的沖擊電流，易發生跳閘。

發明內容

本發明是針對現在常用的直流轉換開關存在的問題，提出了一種直流雙電源起動和切換限流電路，抑制兩路直流電源切換過程中的沖擊電流。

本發明的技術方案為：一種直流雙電源起動和切換限流電路，兩路直流輸入電源I和II給逆變器供電，直流電源I輸出接至接觸器I，直流電源II輸出接至接觸器II，

接觸器I和接觸器II的輸出并聯至同一點后接至起動和切換限流單元，起動和切換限流單元的輸出接至逆變電源直流母線電容；

采集直流電源I和直流電源II的輸出電壓信號、接觸器I和接觸器II的觸點反饋信號送至控制算法電路，控制算法電路產生接觸器控制信號送至限流實現電路和接觸器控制電路，起動和切換限流單元包含并聯的IGBT Q1和電壓尖峰吸收電路，逆變電源輸入電流信號作為反饋值送限流實現電路，限流實現電路產生IGBT Q1控制信號到起動和切換限流單元，通過控制IGBT和接觸器的開關動作，協調抑制起動和電源切換時產生的沖擊電流。

所述電壓尖峰吸收電路由第一電容C1、第二電容C2、第一電阻R1、第一二極管D1組成；第一電容C1并聯于IGBT Q1集電極和發射極兩端；第一電阻R1一端接于IGBT Q1集電極，另一端與第二電容C2的一端相連，第二電容C2的另一端接于IGBT Q1的發射極；第一二極管D1并聯于第一電阻R1兩端，且D1的陽極與IGBT Q1的集電極相連。

所述限流實現電路包含比較器N1，D觸發器N2，第二電阻R2，第三電阻R3，第二二極管D2，第三二極管D3和IGBT驅動電路；

輸入電流反饋值送入比較器N1正向端，限流參考值送入比較器負向端，比較器N1輸出端通過第三電阻R3上拉至電源Vcc；第三二極管D3陽極與比較器N1輸出端相連，D3陰極與D觸發器N2置位端S相連；第二二極管D2陽極接控制算法電路產生的D觸發器使能和封鎖信號，D2陰極與第三二極管D3陰極相連；第二電阻R2一端接D觸發器N2置位端S，另一端接地；D觸發器N2時鐘端CK接一固定頻率的方波信號，復位端R接地，數據輸入端D接地，反相輸出端Qn送至IGBT驅動電路。

本發明的有益效果在于：本發明直流雙電源起動和切換限流電路，能抑制兩路直流電源切換過程中的沖擊電流，同時兼顧了逆變電源起動時的工況，抑制起動沖擊電流，可省去額外的軟起動電路。本發明控制策略簡單，可實現接觸器不帶電流閉合和脫開，工作可靠，具有良好的應用前景。

附圖說明

圖1為本發明直流雙電源起動和切換限流電路結構示意圖；

圖2為本發明直流雙電源起動和切換限流電路控制示意圖；

圖3為本發明限流實現電路示意圖；

圖4為本發明直流雙電源起動限流電路波形圖；

圖5為本發明直流雙電源切換限流電路波形圖。

具體實施方式

如圖1和圖2所示直流雙電源起動和切換限流電路結構和控制示意圖，電路包含兩路直流輸入電源I和II，兩路電源給逆變器供電，直流電源I輸出接至接觸器I，直流電源II輸出接至接觸器II，接觸器I和接觸器II的輸出并聯至同一點后接至起動和切換限流單元101，起動和切換限流單元101的輸出接至逆變電源直流母線電容。采集直流電源I和直流電源II的輸出電壓信號、接觸器I和接觸器II的觸點反饋信號送至控制算法電路，控制算法電路產生接觸器控制信號送至限流實現電路和接觸器控制電路，逆變電源輸入電流信號送限流實現電路，限流實現電路產生IGBT控制信號到起動和切換限流單元101，最終通過控制IGBT和接觸器的開關動作，協調抑制起動和電源切換時產生的沖擊電流。

直流雙電源起動和切換限流電路中，直流電源I和直流電源II輸出電纜上的寄生電感不可忽略，分別等效為第一電感L1和第二電感L2。