專利名稱：上電限流電路及其應(yīng)用電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電力電子變換器技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種上電限流電路及其應(yīng)用電路。
背景技術(shù)：
單相交流電源供電的電力電子變換裝置可以用于開關(guān)電源、大功率變頻器、有源功率因數(shù)校正器(APFC)等應(yīng)用領(lǐng)域，其中，對于大功率的功率因數(shù)校正器(PFC)，包括單相二極管不控整流橋和升壓電路。對于大功率的應(yīng)用場合，升壓電路輸出側(cè)的儲能電容容量較大，并且該儲能電容的初始電壓為零。在儲能電容零電壓時單相交流電源上電，會產(chǎn)生高幅值沖擊電流，造成的不良結(jié)果是引起空氣開關(guān)動作，限制開關(guān)容量；網(wǎng)側(cè)電流沖擊過大，引起瞬時電壓跌落，并造成諧波電流污染；儲能電容空載電壓過高對儲能電容、功率器件或功率開關(guān)的耐壓造成危害，為此必須采取上電限流措施。目前，常用的上電限流措施多采用在啟動階段增加限流電阻、提高回路阻抗的方法。具體包括三種方式(1)直流側(cè)或交流火線上串聯(lián)限流電阻，在上電時限流，但在上電結(jié)束后時利用繼電器自動切除；⑵串聯(lián)PTC熱敏電阻，利用其正溫度特性，在上電時限流， 但在上電結(jié)束后利用繼電器自動切除；(3)串聯(lián)NTC熱敏電阻，利用其負(fù)溫度特性，在上電時限流，但在上電結(jié)束后保留。前兩種方法的問題是在電阻切除時帶來了二次電流沖擊問題。后一種方法的問題是只適合負(fù)載功率小于200W的應(yīng)用場合。為此，對于大功率應(yīng)用場合，需要對現(xiàn)有的上電限流電路進(jìn)行改進(jìn)，徹底解決上電沖擊電流問題。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，張相軍等，“電機(jī)與控制學(xué)報2011年6月.總結(jié)了兩種傳統(tǒng)的軟啟動電路，包括上述前兩種方法，并提出了 “一種啟動沖擊電流抑制電路”，即三級沖擊電流抑制電路，該電路可有效抑制啟動時的一次沖擊電流和二次沖擊電流，但是仍然存在沖擊電流，對電網(wǎng)的諧波電流沖擊比較嚴(yán)重，而且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，元器件數(shù)量多，控制不簡便，上電過程不可控，上電過程中電流波形不對稱，且無功功率較大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種上電限流電路(CLC，Current Limiting Circuit)及其應(yīng)用電路,具有電路結(jié)構(gòu)簡單、控制簡便、上電電流可調(diào)、上電效果良好的優(yōu)點。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的本發(fā)明提供一種上電限流電路，包括變壓器、諧振電容、諧振電阻、繼電器、功率二極管，其中上電限流電路的輸入端分別與變壓器原邊的一端、繼電器輸出端正極相連， 變壓器原邊的另外一端與繼電器輸出端負(fù)極相連，形成上電限流電路的輸出端，諧振電容與諧振電阻跨接于變壓器的副邊，功率二極管反接于繼電器輸入端，繼電器輸入端正極和功率二極管陰極分別與電源相連，繼電器輸入端負(fù)極與功率二極管陽極相連，形成上電限流電路的控制端。
本發(fā)明還提供上述上電限流電路的應(yīng)用電路，該電路包括整流電路、升壓電路和控制電路，所述的整流電路包括輸入濾波電容、上電限流電路和整流橋，其中整流電路的輸出端與升壓電路的輸入端相連，升壓電路的控制端與控制電路相連，整流電路和升壓電路的控制端與控制電路的輸出端相連，所述上電限流電路串聯(lián)于整流電路的交流側(cè)；輸入濾波電容跨接于單相交流電源的兩端，上電限流電路的輸入端與單相交流電源的L端相連，整流橋的兩個輸入端分別與上電限流電路的輸出端和單相交流電源的N端相連，控制電路中電流型驅(qū)動器的輸出端與上電限流電路的控制端相連。本發(fā)明還提供另一種上電限流電路的應(yīng)用電路，該電路包括整流電路、升壓電路和控制電路，整流電路包括輸入濾波電容、上電限流電路和整流橋，其中整流電路的輸出端與升壓電路的輸入端相連，升壓電路的控制端與控制電路相連，整流電路和升壓電路的控制端與控制電路的輸出端相連，所述上電限流電路串聯(lián)于整流電路的直流側(cè)；整流橋的兩個輸入端直接與單相交流電源的L端和N端相連，整流橋的輸出端正極與上電限流電路的輸入端相連，上電限流電路的輸出端與升壓電路中的升壓電感的一端相連，第二功率二極管的陽極與上電限流電路的輸出端和升壓電感的公共端相連，第二功率二極管的陰極與快速恢復(fù)二極管的陰極相連。本發(fā)明通過變壓器原副邊阻抗變比的平方關(guān)系和繼電器的切換功能實現(xiàn)上電電流限制。在(含有二極管)整流器的上電啟動階段，初始電壓為零的輸出端儲能電容充電， 會產(chǎn)生一定沖擊電流。在該充電時間內(nèi)，上電沖擊電流較高的頻率可以使變壓器副邊電容與漏感產(chǎn)生一定阻抗，此阻抗與副邊電阻共同作用，通過變壓器原、副邊變比的平方關(guān)系， 大幅提高變壓器原邊阻抗，限制啟動階段的沖擊電流。當(dāng)儲能電容的電壓上升至期望值時， 電流趨于為零，此時繼電器閉合，將變壓器原邊短路，切換過程平穩(wěn)，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)，所有控制過程均在控制電路的參與下完成。如果能夠適當(dāng)?shù)乜刂粕想婋娏鞯拿}動頻率， 還可以使得上電啟動階段的電容電壓按照上升，輸入電流按照期望的曲線變化，沖擊電流抑制效果更好，具有結(jié)構(gòu)簡單、附加成本低、實現(xiàn)容易等優(yōu)點。本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便，可配合所有三相、單相二極管整流器以及三相、 單相IGBT可控整流器等使用，可放置在交流側(cè)，也可放置在直流側(cè)，廣泛地應(yīng)用在幾乎所有的電力電子變換器中，上電電流可調(diào)，上電效果良好，電流位移因數(shù)始終為1，電解電容壽
命長。


圖I為本發(fā)明實施例I的電路原理圖。
圖2為實施例2的電路原理圖。
圖3為實施例3的電路原理圖。
圖4為實施例4的電路原理圖。
圖5為實施例5的電路原理圖。
圖6為實施例6的電路原理圖。
圖7為實施例7的電路原理圖。
具體實施方式
下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施例。實施例I如圖I所示，本實施例提供一種上電限流電路，所述上電限流電路CLCl包括變壓器TRl、諧振電容C2、諧振電阻Rl、繼電器RYl、功率二極管Dl和電源，其中上電限流電路 CLCl的輸入端分別與變壓器TRl原邊的一端、繼電器RYl輸出端正極相連，變壓器TRl原邊的另外一端與繼電器RYl輸出端負(fù)極相連，形成上電限流電路CLCl的輸出端，諧振電容C2 與諧振電阻Rl跨接于變壓器TRl的副邊，功率二極管Dl反接于繼電器RYl輸入端，控制電源分別與繼電器RYl輸入端正極和功率二極管Dl陰極相連，繼電器RYl輸入端負(fù)極與功率二極管Dl陽極相連，形成上電限流電路CLCl的控制端。本實施例中，所述的上電限流電路CLCl中的變壓器TRl為高頻鐵氧體平面變壓器；所述的上電限流電路CLCl中的諧振電阻Rl插件功率電阻，阻值在幾十歐姆范圍內(nèi)可改，額定功率為68W，或根據(jù)具體電解電容取值和電網(wǎng)電壓大小可改；所述的上電限流電路 CLCl中的諧振電容C2為插件電容，容值可改，一般IOyF以內(nèi)；所述的上電限流電路CLCl 中的繼電器RYl為AIKS ARM2F-L(DC220V. AV380V);所述的上電限流電路CLCl中的功率二極管Dl為HER607或普通二極管；所述的電流型隔離驅(qū)動器為NLN2003。所述的上電限流電路CLCl中的控制電源為+12V電源。實施例2如圖2所示,本實施例提供一種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，包括整流電路I、升壓電路2和控制電路3，其中整流電路I的輸出端與升壓電路2的輸入端相連， 升壓電路2的輸出端與控制電路3相連，整流電路I和升壓電路2的控制端與控制電路3 的輸出端相連，上電限流電路CLCl串聯(lián)于整流電路I的交流側(cè)。所述的整流電路I包括輸入濾波電容Cl、上電限流電路CLCl和整流橋BRl，其中輸入濾波電容Cl跨接于單相交流電源的兩端，上電限流電路CLCl的輸入端LIN與單相交流電源的L端相連，整流橋BRl的兩個輸入端分別與上電限流電路CLCl的輸出端LOUT和單相交流電源的N端相連，控制電路3中電流型驅(qū)動器DRl的輸出端與上電限流電路CLCl 的控制端LCON相連。所述的輸入濾波電容Cl為交流電容，2.0μΡ/250ν ;所述的整流橋BRl采用 D25XB80，額定電流及額定電壓分別為25A/800V。所述的升壓電路2包括升壓電感LI、逆導(dǎo)開關(guān)SI、快速恢復(fù)二極管FRD1、儲能電容Ε1、第一分壓電阻VRl和第二分壓電阻VR2，其中整流電路I的輸出正極與升壓電感LI 的一端相連，升壓電感LI的另外一端分別與快速恢復(fù)二極管FRDl的陽極、逆導(dǎo)開關(guān)SI的集電極相連，儲能電容El的一端分別與快速恢復(fù)二極管FRDl的陰極、第一分壓電阻VRl的一端相連，形成升壓電路2的輸出正極端子，第一分壓電阻VRl的另外一端與第二分壓電阻 VR2的一端相連后與控制電路3中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADCl相連，儲能電容El的另外一端分別與第二分壓電阻VR2的另外一端、逆導(dǎo)開關(guān)SI的發(fā)射極相連，形成升壓電路2的輸出負(fù)極端子，逆導(dǎo)開關(guān)SI的門極與控制電路3中電壓型驅(qū)動器DR2的輸出端相連。所述的升壓電感LI為非晶體磁芯材料，采用平面結(jié)構(gòu)，感值為500 μ H ;所述的快速恢復(fù)二極管FRDl為SiC反向快速恢復(fù)型600V/20A/100°C ;所述的逆導(dǎo)開關(guān)SI為IGTB RJH60F7ADPK 50A/100°C /600V，F(xiàn)RD 采用 SiC CSD20060D 20A/150°C /600V。額定電流及額定電壓分別為32A/1200V ;所述的儲能電容El為六只680 μ F/450V三并兩串；所述的第一分壓電阻VRl為插件電阻，390kQ/2W;所述的第二分壓電阻VR2為插件電阻，IkQ ;所述的電流型驅(qū)動器DRl為NIN2003或其它晶體管驅(qū)動器；所述的電壓型驅(qū)動器DR2為常規(guī)IGBT 器。所述的控制電路3包括第一隔離驅(qū)動電路DRl、第二隔離驅(qū)動電路DR2和微控制電路DSP，其中第一隔離驅(qū)動電路DRl為電流型驅(qū)動器，其輸入信號來源于微控制電路DSP 的第一脈沖輸出端PWM1，第一脈沖輸出端PWMl輸出至整流電路I中上電限流電路CLCl的控制端LCON ;第二隔離驅(qū)動電路DR2為電壓型驅(qū)動器，其輸入信號來源于微控制電路DSP 的第二脈沖輸出端PWM2，第二脈沖輸出端PWM2輸出至升壓電路2中的逆導(dǎo)開關(guān)SI的門極； 第一隔離驅(qū)動器DRl的輸入端與微控制電路DSP的第一脈沖輸出端PWMl連接，第一隔離驅(qū)動器DRl的輸出端與整流電路I中上電限流電路CLCl的控制端LCON相連，第二隔離驅(qū)動器DR2的輸入端與微控制電路DSP的第二脈沖輸出端PWM2連接，第二隔離驅(qū)動器DR2的輸出端與升壓電路2中逆導(dǎo)開關(guān)SI的門極相連，微控制電路DSP的模數(shù)轉(zhuǎn)換端子ADCl與升壓電路2中的第一分壓電阻VRl和第二分壓電阻VR2的公共端相連。所述的第一隔離驅(qū)動電路DRl通過HCPL314邏輯芯片實現(xiàn)；所述的第二隔離電路 DR2為脈沖變壓器；所述的微控制電路DSP通過TMS320F2407核心處理器實現(xiàn)。本實施例通過以下步驟進(jìn)行工作整流電路I中的單相交流電源施加在整流橋BRl的兩個輸入端，在輸出端得到正弦半波直流電壓。上電啟動階段，繼電器RYl始終保持?jǐn)嚅_，而逆導(dǎo)開關(guān)SI進(jìn)行高頻動作。 控制電路3根據(jù)采用的控制策略發(fā)出一個適當(dāng)頻率的脈沖串，通過電壓型隔離驅(qū)動器DR2， 驅(qū)動升壓電路2中的逆導(dǎo)開關(guān)SI，產(chǎn)生高頻脈動充電電流，變壓器TRl副邊電容C2與漏感在高頻下產(chǎn)生一定阻抗，此阻抗與副邊電阻Rl共同作用，通過變壓器TRl原副邊電阻變比的平方關(guān)系，大幅提高變壓器TRl原邊阻抗，降低上電時的沖擊電流，適當(dāng)?shù)乜刂祁l率變化還能夠使上電電流按照期望的曲線上升。儲能電容El的電壓達(dá)到期望值時，控制電路DSP通過電流型隔離驅(qū)動器DRl閉合整流電路I中上電限流電路CLCl的繼電器RYl，將上電限流用的變壓器TRl短路。同時，控制電路DSP繼續(xù)發(fā)出適當(dāng)?shù)拿}沖，通過電壓型隔離驅(qū)動器DR2驅(qū)動升壓電路2中逆導(dǎo)開關(guān) SI，使電路進(jìn)入Boost PFC工作狀態(tài)。正常工作時，任何現(xiàn)有的PFC控制策略均適用于該升壓電路2的控制。本實施例單相交流電源為220V，空載輸出直流電壓400V，額定輸出功率8kW，上電電流可調(diào)。整流橋BRl的額定電流和額定電壓為25A/800V，輸入濾波電容Cl為交流電容2. 0yF/250V，變壓器TRl為高頻平面變壓器，諧振電容C2為2. 2 μ F/250V，諧振電阻為 20Q/68W，繼電器 RYl 為 AIKS ARM2F-L (DC220V/AV380V)，功率二極管 Dl 為 HER607，升壓電感LI為非晶體材料，采用平面結(jié)構(gòu)，感值為500 μ H，快速恢復(fù)二極管FRDl為SiC反向快速恢復(fù)型600V/20A/100°C，逆導(dǎo)開關(guān)SI為RJH60F7ADPK，額定電流及額定電壓分別為 50A/600V,儲能電容El為兩只680 μ F/400V串聯(lián)，分壓電阻VRl為390k Ω /2W，分壓電阻VR2 為Ik Ω /0. 25W，隔離驅(qū)動器DRl為NLN2003，隔離驅(qū)動器DR2采用常規(guī)IGBT驅(qū)動器。
實施例3如圖3所示，本實例涉及一種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，與實施例2 的電路原理圖的區(qū)別之處為在升壓電路中增加了一個功率二極管，稱為第二功率二極管 D2，原整流電路I中的功率二極管Dl改稱為第一功率二極管D1，第二功率二極管D2的陽極與整流橋BRl的輸出端正極和升壓電感LI的公共端相連，第二功率二極管D2的陰極與快速恢復(fù)二極管FRDl的陰極相連。所述的第二功率二極管D2為HER607。本實施例的工作原理與實施例2完全相同，并且第二功率二極管D2可阻止上電階段直流電壓泵生，電路工作更加安全可靠。相對于實施例2，本實施例增加了一個功率二極管D2，雖然增加了一個元器件，但是器件成本低，電路設(shè)計簡化，并且控制簡單，實用性較強。實施例4如圖4所示，本實例涉及一種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，與實施例2的電路原理圖的區(qū)別之處為增加了一個逆導(dǎo)開關(guān)和一個功率電阻，分別稱為第二逆導(dǎo)開關(guān) S2和功率電阻PR1，原升壓電路2中的逆導(dǎo)開關(guān)SI改稱為第一逆導(dǎo)開關(guān)SI。儲能電容El 的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的集電極、功率電阻PRl的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的發(fā)射極和功率電阻PRl的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)SI的發(fā)射極、第二分壓電阻 VR2的另外一端相連。所述的逆導(dǎo)開關(guān)S2為RJH60F7ADPK，額定電流及額定電壓分別為50A/600V，所述的功率電阻為35 70Ω/5(Μ。本實施例的工作原理與實施例2不同上電啟動階段，繼電器RYl和第一逆導(dǎo)開關(guān)SI始終保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。單相交流電源施加在整流橋BRl的兩個輸入端，在輸出端得到正弦半波直流電壓。當(dāng)?shù)诙鎸?dǎo)開關(guān)S2開通時，功率電阻PRl被短路，變壓器TR1、第二功率二極管D2和儲能電容El構(gòu)成充電回路； 當(dāng)?shù)诙鎸?dǎo)開關(guān)S2關(guān)斷時，變壓器TR1、第二功率二極管D2、儲能電容El和功率電阻PRl 構(gòu)成充電回路。功率電阻PRl的接入與切除能夠改變上電電流的幅值與脈動頻率?？刂齐娐?發(fā)出一個適當(dāng)頻率的脈沖串，通過電壓型隔離驅(qū)動器DR3，驅(qū)動升壓電路2中的第二逆導(dǎo)開關(guān)S2，產(chǎn)生高頻脈動充電電流，變壓器TRl副邊電容C2與漏感在高頻下產(chǎn)生一定阻抗， 此阻抗與副邊電阻Rl共同作用，通過變壓器TRl原副邊電阻變比的平方關(guān)系，大幅提高變壓器TRl原邊阻抗，降低上電時的沖擊電流，適當(dāng)?shù)乜刂祁l率變化規(guī)律還能夠使上電電流按照期望的曲線上升。儲能電容El的電壓達(dá)到期望值時，控制電路DSP通過電流型隔離驅(qū)動器DRl閉合整流電路I中的繼電器RY1，將上電限流用的變壓器TRl短路，并且通過電壓型隔離驅(qū)動器 DR3閉合升壓電路2中的第二逆導(dǎo)開關(guān)S2。同時，控制電路DSP發(fā)出適當(dāng)?shù)拿}沖，通過電壓型隔離驅(qū)動器DR2驅(qū)動升壓電路2中第一逆導(dǎo)開關(guān)S 1，使電路進(jìn)入Boost PFC工作狀態(tài)。 正常工作時，任何現(xiàn)有的PFC控制策略均適用于該升壓電路2的控制。所述的隔離驅(qū)動器DR3為脈沖變壓器。相對于實施例2，本實施例增加了一個逆導(dǎo)開關(guān)S2和一個功率電阻PR1，雖然增加了元器件數(shù)量，但是電路設(shè)計簡單，控制簡易，上電沖擊電流抑制效果更好，實用性較強。
實施例5如圖5所示，本實例涉及ー種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，與實施例2的電路原理圖的區(qū)別之處為増加了ー個功率ニ極管、ー個逆導(dǎo)開關(guān)和ー個功率電阻，分別稱為第二功率ニ極管D2、第二逆導(dǎo)開關(guān)S2和功率電阻PR1，原整流電路I中的功率ニ極管Dl 改稱為第一功率ニ極管Dl，原升壓電路2中的逆導(dǎo)開關(guān)SI改稱為第一逆導(dǎo)開關(guān)SI。第二功率ニ極管D2的陽極與整流橋BRl的輸出端正極和升壓電感LI的公共端相連，第二功率 ニ極管D2的陰極與快速恢復(fù)ニ極管FRDl的陰極相連，儲能電容El的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的集電極、功率電阻PRl的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的發(fā)射極和功率電阻PRl的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)SI的發(fā)射極、第二分壓電阻VR2的另外一端相連。所述的第二功率ニ極管D2為HER607，所述的逆導(dǎo)開關(guān)S2為RJH60F7ADPK，額定電流及額定電壓分別為50A/600V，所述的功率電阻為35 70 Q/50W，所述的隔離驅(qū)動器DR3 為脈沖變壓器。本實施例的工作原理與實施例3完全相同。相對于實施例2，本實施例増加了一個功率ニ極管D2、ー個逆導(dǎo)開關(guān)S2和ー個功率電阻PR1，雖然增加了元器件數(shù)量，但是電路設(shè)計簡單，控制簡易，有利于抑制反向沖擊電流，上電沖擊電流抑制效果更好，實用性較強。實施例6如圖6所示，本實例涉及ー種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，與實施例2 的電路原理圖的區(qū)別之處為上電限流電路CLCl從交流側(cè)移動到直流側(cè)，并增加一個功率 ニ極管，稱為第二功率ニ極管D2，原整流電路I中的功率ニ極管Dl改稱為第一功率ニ極管 Dl。整流橋BRl的兩個輸入端直接與単相交流電源的L端和N端相連，整流橋BRl的輸出端正極與上電限流電路CLCl的輸入端相連，上電限流電路CLCl的輸出端與升壓電路2中的升壓電感LI的一端相連，第二功率ニ極管D2的陽極與上電限流電路CLCl的輸出端和升壓電感LI的公共端相連，第二功率ニ極管D2的陰極與快速恢復(fù)ニ極管FRDl的陰極相連。所述的第二功率ニ極管D2為HER607。本實施例的工作原理與實施例2完全相同，并且第二功率ニ極管D2可阻止反向沖擊電流，電路工作更加安全可靠。相對于實施例2，本實施例増加了一個功率ニ極管D2，雖然增加了一個元器件，但是器件成本低，電路設(shè)計簡化，并且控制簡單，有利于抑制反向沖擊電流，實用性較強。實施例7如圖I所示，本實例涉及ー種圖I所示的上電限流電路的應(yīng)用電路，與實施例6的電路原理圖的區(qū)別之處為増加了ー個逆導(dǎo)開關(guān)和ー個功率電阻，分別稱為第二逆導(dǎo)開關(guān) S2和功率電阻PR1，原升壓電路2中的逆導(dǎo)開關(guān)SI改稱為第一逆導(dǎo)開關(guān)SI。儲能電容El 的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的集電極、功率電阻PRl的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)S2的發(fā)射極和功率電阻PRl的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)SI的發(fā)射極、第二分壓電阻 VR2的另外一端相連。所述的逆導(dǎo)開關(guān)S2為RJH60F7ADPK，額定電流及額定電壓分別為50A/600V，所述的功率電阻為35 70 0/50胃，所述的隔離驅(qū)動器01 3為脈沖變壓器。本實施例的工作原理與實施例4完全相同。
相對于實施例6，本實施例増加了一個功率ニ極管D2、ー個逆導(dǎo)開關(guān)S2和ー個功率電阻PR1，雖然增加了元器件數(shù)量，但是電路設(shè)計簡單，控制簡易，有利于抑制反向沖擊電流，上電沖擊電流抑制效果更好，實用性較強。盡管本發(fā)明的內(nèi)容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細(xì)介紹，但應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到上述的描述不應(yīng)被認(rèn)為是對本發(fā)明的限制。在本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀了上述內(nèi)容后，對于本發(fā)明的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)由所附的權(quán)利要求來限定。
權(quán)利要求
1.一種上電限流電路，包括變壓器、諧振電容、諧振電阻、繼電器、第一功率二極管， 其中上電限流電路的輸入端分別與變壓器原邊的一端、繼電器輸出端正極相連，變壓器原邊的另外一端與繼電器輸出端負(fù)極相連，形成上電限流電路的輸出端，諧振電容與諧振電阻跨接于變壓器的副邊，第一功率二極管反接于繼電器輸入端，繼電器輸入端正極和第一功率二極管陰極分別與控制電源相連，繼電器輸入端負(fù)極與第一功率二極管陽極相連，形成上電限流電路的控制端。
2.—種權(quán)利要求I所述上電限流電路的應(yīng)用電路，該電路包括整流電路、升壓電路和控制電路，整流電路包括輸入濾波電容、上電限流電路和整流橋，其中整流電路的輸出端與升壓電路的輸入端相連，升壓電路的控制端與控制電路相連，整流電路和升壓電路的控制端與控制電路的輸出端相連，上電限流電路串聯(lián)于整流電路的交流側(cè)；輸入濾波電容跨接于單相交流電源的兩端，上電限流電路的輸入端與單相交流電源的L端相連，整流橋的兩個輸入端分別與上電限流電路的輸出端和單相交流電源的N端相連，控制電路中第一電流型驅(qū)動器的輸出端與上電限流電路的控制端相連，升壓電路中逆導(dǎo)開關(guān)的門極與控制電路中第二電壓型驅(qū)動器的輸出端相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，所述的升壓電路包括升壓電感、逆導(dǎo)開關(guān)、快速恢復(fù)二極管、儲能電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中 整流電路的輸出正極與升壓電感的一端相連，升壓電感的另外一端分別與快速恢復(fù)二極管的陽極、逆導(dǎo)開關(guān)的集電極相連，儲能電容的一端分別與快速恢復(fù)二極管的陰極、第一分壓電阻的一端相連，形成升壓電路的輸出正極端子，第一分壓電阻的另外一端與第二分壓電阻的一端相連后與控制電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，儲能電容的另外一端分別與第二分壓電阻的另外一端、逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極相連，形成升壓電路的輸出負(fù)極端子，逆導(dǎo)開關(guān)的門極與控制電路中第二電壓型驅(qū)動器的輸出端相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，還包含第二功率二極管，第二功率二極管的陽極與整流橋的輸出端正極和升壓電感的公共端相連，第二功率二極管的陰極與快速恢復(fù)二極管的陰極相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，還包含一個逆導(dǎo)開關(guān)和一個功率電阻，該增加的逆導(dǎo)開關(guān)稱為第二逆導(dǎo)開關(guān)，儲能電容的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)的集電極、功率電阻的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極和功率電阻的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極、第二分壓電阻的另外一端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，還包含一個功率二極管、一個逆導(dǎo)開關(guān)和一個功率電阻，分別稱為第二功率二極管、第二逆導(dǎo)開關(guān)和功率電阻，第二功率二極管的陽極與整流橋的輸出端正極和升壓電感的公共端相連，第二功率二極管的陰極與快速恢復(fù)二極管的陰極相連，儲能電容的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)的集電極、功率電阻的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極和功率電阻的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極、第二分壓電阻的另外一端相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求2-6任一項所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，所述的控制電路包括兩個隔離驅(qū)動器和微控制電路，其中第一驅(qū)動器的輸入端與微控制電路連接，第一驅(qū)動器的輸出端與整流電路相連，第二驅(qū)動器的輸入端與微控制電路連接，第二驅(qū)動器的輸出端與升壓電路相連，微控制電路與升壓電路相連。
8.一種權(quán)利要求I所述上電限流電路的應(yīng)用電路，該電路包括整流電路、升壓電路和控制電路，整流電路包括輸入濾波電容、上電限流電路和整流橋，其中整流電路的輸出端與升壓電路的輸入端相連，升壓電路的控制端與控制電路相連，整流電路和升壓電路的控制端與控制電路的輸出端相連，所述上電限流電路串聯(lián)于整流電路的直流側(cè)；整流橋的兩個輸入端直接與單相交流電源的L端和N端相連，整流橋的輸出端正極與上電限流電路的輸入端相連，上電限流電路的輸出端與升壓電路中的升壓電感的一端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于，所述的升壓電路包括升壓電感、逆導(dǎo)開關(guān)、快速恢復(fù)二極管、儲能電容、第一分壓電阻和第二分壓電阻，其中 整流電路的輸出正極與升壓電感的一端相連，升壓電感的另外一端分別與快速恢復(fù)二極管的陽極、逆導(dǎo)開關(guān)的集電極相連，儲能電容的一端分別與快速恢復(fù)二極管的陰極、第一分壓電阻的一端相連，形成升壓電路的輸出正極端子，第一分壓電阻的另外一端與第二分壓電阻的一端相連后與控制電路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換器相連，儲能電容的另外一端分別與第二分壓電阻的另外一端、逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極相連，形成升壓電路的輸出負(fù)極端子，逆導(dǎo)開關(guān)的門極與控制電路中第二電壓型驅(qū)動器的輸出端相連。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于還包括第二功率二極管，第二功率二極管的陽極與上電限流電路的輸出端和升壓電感的公共端相連，第二功率二極管的陰極與快速恢復(fù)二極管的陰極相連。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的上電限流電路的應(yīng)用電路，其特征在于還包括一個逆導(dǎo)開關(guān)和一個功率電阻，該逆導(dǎo)開關(guān)稱為第二逆導(dǎo)開關(guān)，儲能電容的負(fù)極分別與第二逆導(dǎo)開關(guān)的集電極、功率電阻的一端相連，第二逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極和功率電阻的另外一端相連后分別與第一逆導(dǎo)開關(guān)的發(fā)射極、第二分壓電阻的另外一端相連。
全文摘要
本發(fā)明公開一種上電限流電路及其應(yīng)用電路，其中上電限流電路輸入端分別與變壓器原邊一端、繼電器輸出端正極相連，變壓器原邊另外一端與繼電器輸出端負(fù)極相連，形成上電限流電路輸出端，諧振電容與諧振電阻跨接于變壓器副邊，第一功率二極管反接于繼電器輸入端，繼電器輸入端正極和第一功率二極管陰極分別與控制電源相連，繼電器輸入端負(fù)極與第一功率二極管陽極相連，形成上電限流電路的控制端。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，控制簡便，可配合所有三相、單相二極管整流器以及三相、單相IGBT可控整流器等使用，可放置在交流側(cè)或直流側(cè)，廣泛地應(yīng)用在幾乎所有的電力電子變換器中，上電電流可調(diào)，上電效果良好，電流位移因數(shù)始終為1，電解電容壽命長。
文檔編號H02H9/02GK102611088SQ20121008715
公開日2012年7月25日 申請日期2012年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月29日
發(fā)明者李華武, 楊喜軍, 馬紅星 申請人:上海交通大學(xué)