專(zhuān)利名稱(chēng)：一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)電源的啟動(dòng)裝置，特別是涉及一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及
整流一體化裝置。
背景技術(shù)：
交流輸入的開(kāi)關(guān)電源在啟動(dòng)瞬間容易在輸入整流裝置上產(chǎn)生很大的電流尖
峰，該電流尖峰會(huì)導(dǎo)致整流裝置的損壞。因此，在一般的開(kāi)關(guān)電源中都會(huì)采用一
套軟啟動(dòng)電路，來(lái)消除整流裝置上啟動(dòng)瞬間的電流尖峰。專(zhuān)利ZL00253322. 7《高
頻開(kāi)關(guān)電源軟啟動(dòng)裝置》中公開(kāi)了一種包括可控硅整流電路、啟動(dòng)整流電路、逆
變電路和輔助整流電路的軟啟動(dòng)電路，這種軟啟動(dòng)電路將開(kāi)關(guān)電源中原先簡(jiǎn)單的
由二極管組成的不控整流電路變換為由可控硅和二極管復(fù)合組成的整流電路，大
大增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性，且該方法中三只可控硅如果不能同時(shí)導(dǎo)通，還會(huì)導(dǎo)致直
流電壓的波動(dòng)，容易造成電路中其他設(shè)備的損壞。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，降低 系統(tǒng)的復(fù)雜性，并解決電路中多個(gè)可控硅不能同時(shí)導(dǎo)通，導(dǎo)致直流電壓的波動(dòng)， 容易造成電路中其他設(shè)備的損壞的問(wèn)題。
一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置保持了原有的二極管整流電路，僅 通過(guò)一個(gè)電壓反饋電路控制一個(gè)可控硅的通斷，來(lái)實(shí)現(xiàn)軟啟動(dòng)的功能。該裝置包 括將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體的功率模塊，還包括軟啟動(dòng)電阻和電 壓反饋電路。其中功率模塊包含由六只整流二極管組成的全橋整流電路和一只可 控硅；電壓反饋電路包括一個(gè)高頻變壓器、 一個(gè)整流二極管、兩個(gè)電解電容、一 個(gè)三端穩(wěn)壓器和一個(gè)限流電阻。功率模塊中六個(gè)整流二極管兩兩首尾相接組成三 組橋臂，三組橋臂的二極管陰極相互連接，三組橋臂的二極管陽(yáng)極相互連接，由 此組成全橋整流電路，該全橋整流電路的二極管共陰極端接可控硅的陽(yáng)極；軟啟 動(dòng)電阻的一端接可控硅的陽(yáng)極，另一端接可控硅的陰極；電壓反饋電路中的高頻 變壓器的原邊接開(kāi)關(guān)電源中逆變橋的交流輸出端，高頻變壓器副邊的一端接整流 二極管的陽(yáng)極，整流二極管的陰極接三端穩(wěn)壓器的輸入端，同時(shí)與一個(gè)電解電容的正極相連接，三端穩(wěn)壓器的輸出端再連接至另一個(gè)電解電容的正極后，再連接 至限流電阻的一端，限流電阻的另一端與功率模塊中的可控硅的門(mén)級(jí)相連接，高 頻變壓器副邊的另 一 端與兩個(gè)電解電容的負(fù)極、三端穩(wěn)壓器的公共端以及可控硅 的陰極相連接。
啟動(dòng)瞬間，功率模塊中的六個(gè)二極管將輸入的三相交流電整流為直流電，并 通過(guò)軟啟動(dòng)電阻給逆變電路的直流側(cè)電容緩慢充電，同時(shí)逆變電路的輸出側(cè)交流 電壓也緩慢升高，高頻變壓器將逆變電路的輸出側(cè)交流電壓降壓后連接至三端穩(wěn) 壓器的輸入端，當(dāng)逆變電路的輸出側(cè)交流電壓達(dá)到設(shè)定值后三端穩(wěn)壓器的輸出電 壓達(dá)到穩(wěn)壓值，并通過(guò)限流電阻使可控硅導(dǎo)通，可控硅導(dǎo)通后將軟啟動(dòng)電阻短路， 整流橋通過(guò)可控硅向逆變電路供電，軟啟動(dòng)過(guò)程結(jié)東。其中接在三端穩(wěn)壓器兩側(cè) 的電解電容的作用是保證三端穩(wěn)壓器輸入、輸出端電壓的穩(wěn)定。
在實(shí)際應(yīng)用中，可以選擇通用的將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體 的功率模塊，并且將軟啟動(dòng)電阻和電壓反饋電路集成在一塊印制板上，由于軟
啟動(dòng)電阻只是啟動(dòng)瞬間通過(guò)電流，可以選擇功率較小的電阻；而逆變橋輸出的 交流電壓的頻率較高，可以保證高頻變壓器的較小體積和重量。以上各因素保 證了本實(shí)用新型的該開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化以及體 積的小型化，該裝置制作成通用軟啟動(dòng)模塊，可以應(yīng)用于很多使用全橋整流電 路的設(shè)備中。
該開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，且通用性強(qiáng)， 可以廣泛應(yīng)用于使用全橋整流電路的設(shè)備中。
圖1為一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置應(yīng)用于開(kāi)關(guān)電源的電路原理圖。 l.整流二極管a 2.整流二極管b 3.整流二極管c 4.整流二極管d


5.整流二極管e
6.整流二極管f
7.可控硅
8.軟啟動(dòng)電阻
9.限流電阻
10.電解電容a
11.三端穩(wěn)壓器
12.電解電容b
13.整流二極管
14.高頻變壓器
15.電解電容
16.功率開(kāi)關(guān)a
17.功率開(kāi)關(guān)b
18.功率開(kāi)關(guān)c
19.功率開(kāi)關(guān)d
具體實(shí)施方式
實(shí)施例l
一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，包括將可控硅和不控全橋整流電 路集成于一體的功率模塊，還包括軟啟動(dòng)電阻和電壓反饋電路。其中功率模塊包 括整流二極管al、整流二極管b2、整流二極管c3 、整流二極管d4、整流二極 管e5、整流二極管f6和一只可控硅7;電壓反饋電路包括一個(gè)高頻變壓器14、 一個(gè)整流二極管13、電解電容a10、電解電容bl2、一個(gè)三端穩(wěn)壓器ll和一個(gè) 限流電阻9。功率模塊中整流二極管al、整流二極管b2、整流二極管c3 、整流 二極管d4、整流二極管e5、整流二極管f6組成全橋整流電路，整流二極管al、 整流二極管c3、整流二極管e5的共陰極端接可控硅7的陽(yáng)極；軟啟動(dòng)電阻8的 一端接可控硅7的陽(yáng)極，另一端接可控硅7的陰極；電壓反饋電路中的高頻變壓 器14的原邊接由功率開(kāi)關(guān)a16、功率開(kāi)關(guān)bl7 、功率開(kāi)關(guān)cl8、功率開(kāi)關(guān)d 19 組成的逆變橋的交流輸出端，高頻變壓器14副邊的一端接整流二極管13的陽(yáng)極， 整流二極管13的陰極接三端穩(wěn)壓器11的輸入端，同時(shí)與一個(gè)電解電容b12的正 極相連接，三端穩(wěn)壓器11的輸出端再連接至另一個(gè)電解電容a10的正極后.再 連接至限流電阻9的一端，限流電阻9的另一端與功率模塊中的可控硅7的門(mén)級(jí) 相連接，高頻變壓器14副邊的另一端與電解電容al0和電解電容b12的負(fù)極， 三端穩(wěn)壓器11的公共端以及可控硅7的陰極相連接。
功率模塊中整流二極管al、整流二極管b2、整流二極管c3 、整流二極管 d4、整流二極管e5、整流二極管f6組成一個(gè)不控全橋整流電路，其作用是將輸 入的三相交流電整流為直流電，在開(kāi)關(guān)電源輸入上電后，首先通過(guò)軟啟動(dòng)電阻8 給電解電容15緩慢充電，該電解電容15是由功率開(kāi)關(guān)a 16、功率開(kāi)關(guān)bl7、功 率開(kāi)關(guān)cl8 、功率開(kāi)關(guān)d 19組成的逆變電路的直流側(cè)電容，逆變電路將電解電 容15上的直流電壓轉(zhuǎn)化為交流電壓，隨著電解電容15上電壓的緩慢升高，逆變 電路的輸出側(cè)交流電壓也隨之緩慢升高，高頻變壓器14將逆變電路的輸出側(cè)交 流電壓降壓后連接至三端穩(wěn)壓器14的輸入端，當(dāng)電解電容15上的直流電壓達(dá)到 一定數(shù)值后，逆變電路的輸出側(cè)交流電壓達(dá)到設(shè)定值，同時(shí)三端穩(wěn)壓器ll的輸 出電壓達(dá)到穩(wěn)壓值，并通過(guò)限流電阻9使可控硅7導(dǎo)通，可控硅7導(dǎo)通后將軟啟 動(dòng)電阻8短路，整流二極管al、整流二極管b2、整流二極管c3 、整流二極管 d4、整流二極管e5、整流二極管f6組成一個(gè)不控全橋整流電路通過(guò)可控硅7向 逆變電路供電，軟啟動(dòng)過(guò)程結(jié)東。其中接在三端穩(wěn)壓器11兩側(cè)的電解電容a10、 電解電容bl2的作用是保證三端穩(wěn)壓器11輸入、輸出端電壓的穩(wěn)定。 實(shí)施例2
一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，包括將可控硅和不控全橋整流 電路集成于一體的功率模塊，還包括軟啟動(dòng)電阻和電壓反饋電路。選擇通用的 將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體的功率模塊，并將軟啟動(dòng)電阻8湘電 壓反饋電路集成在一塊印制板上，由于軟啟動(dòng)電阻8只是啟動(dòng)瞬間通過(guò)電流，
可以選擇功率較小的電阻；而逆變橋輸出的交流電壓的頻率較高，保證高頻變
壓器14的較小體積和重量。該裝置還可制作成通用軟啟動(dòng)模塊，可以應(yīng)用于很 多使用全橋整流電路的設(shè)備中。
權(quán)利要求1.一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，包括將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體的功率模塊，其特征在于還包括軟啟動(dòng)電阻和電壓反饋電路，功率模塊包括整流二極管a(1)、整流二極管b(2)、整流二極管c(3)、整流二極管d(4)、整流二極管e(5)、整流二極管f(6)和一只可控硅(7)；電壓反饋電路包括一個(gè)高頻變壓器(14)、一個(gè)整流二極管(13)、電解電容a(10)、電解電容b(12)、一個(gè)三端穩(wěn)壓器(11)和一個(gè)限流電阻(9)；功率模塊中整流二極管a(1)、整流二極管b(2)、整流二極管c(3)、整流二極管d(4)、整流二極管e(5)、整流二極管f(6)組成全橋整流電路，整流二極管a(1)、整流二極管c(3)、整流二極管e(5)的共陰極端接可控硅(7)的陽(yáng)極；軟啟動(dòng)電阻(8)的一端接可控硅(7)的陽(yáng)極，另一端接可控硅(7)的陰極；電壓反饋電路中的高頻變壓器(14)的原邊接由功率開(kāi)關(guān)a(16)、功率開(kāi)關(guān)b(17)、功率開(kāi)關(guān)c(18)、功率開(kāi)關(guān)d(19)組成的逆變橋的交流輸出端，高頻變壓器(14)副邊的一端接整流二極管(13)的陽(yáng)極，整流二極管(13)的陰極接三端穩(wěn)壓器(11)的輸入端，同時(shí)與一個(gè)電解電容(12)的正極相連接，三端穩(wěn)壓器(11)的輸出端再連接至另一個(gè)電解電容(10)的正極后，再與限流電阻(9)的一端連接，限流電阻(9)的另一端與功率模塊中的可控硅(7)的門(mén)級(jí)相連接，高頻變壓器(14)副邊的另一端與電解電容a(10)、電解電容b(12)的負(fù)極、三端穩(wěn)壓器(11)的公共端以及可控硅(7)的陰極相連接；功率模塊中整流二極管a(1)、整流二極管b(2)、整流二極管c(3)、整流二極管d(4)、整流二極管e(5)、整流二極管f(6)組成一個(gè)不控全橋整流電路，將輸入的三相交流電整流為直流電，在開(kāi)關(guān)電源輸入上電后，首先通過(guò)軟啟動(dòng)電阻(8)給電解電容(15)緩慢充電，電解電容(15)是由功率開(kāi)關(guān)a(16)、功率開(kāi)關(guān)b(17)、功率開(kāi)關(guān)c(18)、功率開(kāi)關(guān)d(19)組成的逆變電路的直流側(cè)電容，逆變電路將電解電容(15)上的直流電壓轉(zhuǎn)化為交流電壓，隨著電解電容(15)上電壓的緩慢升高，逆變電路的輸出側(cè)交流電壓也隨之緩慢升高，高頻變壓器(14)將逆變電路的輸出側(cè)交流電壓降壓后連接至三端穩(wěn)壓器(14)的輸入端，當(dāng)電解電容(15)上的直流電壓達(dá)到一定數(shù)值后，逆變電路的輸出側(cè)交流電壓達(dá)到設(shè)定值，同時(shí)三端穩(wěn)壓器(11)的輸出電壓達(dá)到穩(wěn)壓值，并通過(guò)限流電阻(9)使可控硅(7)導(dǎo)通，可控硅(7)導(dǎo)通后將軟啟動(dòng)電阻(8)短路，整流二極管a(1)、整流二極管b(2)、整流二極管c(3)、整流二極管d(4)、整流二極管e(5)、整流二極管f(6)組成一個(gè)不控全橋整流電路通過(guò)可控硅(7)向逆變電路供電，軟啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束；其中接在三端穩(wěn)壓器(11)兩側(cè)的電解電容a(10)、電解電容b(12)保證三端穩(wěn)壓器11輸入、輸出端電壓的穩(wěn)定。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，其特征在于所述軟啟動(dòng)電阻(8)和電壓反饋電路集成于一塊印制板上。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)一種開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置，包括將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體的功率模塊，還包括軟啟動(dòng)電阻和電壓反饋電路。將可控硅和不控全橋整流電路集成于一體的功率模塊包括六只整流二極管(1～6)和一只可控硅(7)；電壓反饋電路包括一個(gè)高頻變壓器(14)、一個(gè)整流二極管(13)、兩個(gè)電解電容(10、12)、一個(gè)三端穩(wěn)壓器(11)和一個(gè)限流電阻(9)。二極管(1、3、5)的共陰極端接可控硅(7)的陽(yáng)極；軟啟動(dòng)電阻(8)的一端接可控硅(7)的陽(yáng)極，另一端接可控硅(7)的陰極。開(kāi)關(guān)電源的軟啟動(dòng)及整流一體化裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高，且通用性強(qiáng)，可以廣泛應(yīng)用于使用全橋整流電路的設(shè)備中。
文檔編號(hào)H02M1/00GK201063534SQ20072012776
公開(kāi)日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月9日
發(fā)明者孟 謝, 君 賀 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科工集團(tuán)第三總體設(shè)計(jì)部