一種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本實用新型涉及低功率單相逆變電源中的軟啟動電路。。
【背景技術(shù)】
[0002]單相逆變電源的主電路拓撲為整流電路加逆變電路，逆變電路多為電壓型逆變，在整流電路輸出端也即逆變電路輸入端并聯(lián)有較大容值的母排電容，起到儲能穩(wěn)壓的作用。
[0003]逆變電路為四管H橋拓撲結(jié)構(gòu)，在低功率機型中，為提高整機可靠性，通常選用內(nèi)部集成封裝有多個半導(dǎo)體開關(guān)管的功率模塊來構(gòu)成主電路。這種功率模塊包括絕緣柵雙極型晶體管模塊(IGBT)、智能功率模塊(IPM)等。
[0004]對應(yīng)于低功率電源的商用功率模塊通常設(shè)計為六管三相橋的形式，四管H橋形式的非常少見。因此通常的設(shè)計方法是，選用六管三相橋功率模塊，利用其中的四管H橋構(gòu)成單相逆變電源的逆變主拓撲，剩余的一相橋臂的兩管閑置不用。
[0005]由于有較大容值的母排電容的存在，電容連接在整流電路的輸出端，上電時，由于充電電流過大，將會對母排電容造成損害，因此，在單相逆變電源中必須設(shè)計軟啟動電路用于在上電階段實現(xiàn)對母排電容的緩慢充電，以降低電網(wǎng)沖擊電流，避免對整流電流和母排電容的損傷。
[0006]為了解決上述技術(shù)問題，現(xiàn)有技術(shù)中，通常是采用如圖1所示的軟啟動電路結(jié)構(gòu)，
[0007]現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路如圖1所示。圖1中，所述應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路包括整流電路2、六管三相橋功率模塊1、軟啟動電阻3和母排電容4。所述母排電容的正負端并接到功率模塊I的正端113和負端114，所述整流電路2的輸出正端21和功率模塊I的正端113之間串入一個軟啟動電阻3和一個繼電器5的并聯(lián)組合。所述功率模塊I的第三相橋臂的中點端117空置，其余第一相和第二相橋臂的中點端115和116作為逆變電源的輸出端。在上電階段，使繼電器5的觸點處于斷開狀態(tài)，整流電路2通過軟啟動電阻3對母排電容4充電，由于充電回路上存在一個軟啟動電阻限流，可將母排電容4的充電電流限制在一個可以接受的范圍。隨著充電的進行，充電電流逐步減小，直至母排電容4充滿，此時通過控制繼電器5閉合，軟啟動電阻3被旁路，此后逆變電路正常工作，從整流電路2汲取的電流通行的路徑變?yōu)槔^電器觸點。繼電器觸點為低阻抗低損耗路徑，電源能量可正常傳遞。
[0008]上述單相逆變電源電路的軟啟動電路中，繼電器的觸點容量需要與整流電路輸出電流值相匹配，因此，需要使用一個較大體積的大功率繼電器。增加了電路元件數(shù)量、整機重量、體積和成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實用新型的目的是提供一種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路，其結(jié)構(gòu)簡單，可省去一個大功率繼電器，從而降低電路元件數(shù)、整機重量、體積和成本。
[0010]本實用新型的一種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路，可以通過如下兩個技術(shù)方案實現(xiàn)。
[0011]方案一:
[0012]本實用新型的一種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路，包括整流電路、功率模塊、軟啟動電阻和母排電容，其特征在于:所述功率模塊為六管三相橋功率模塊，所述整流電路的輸出正端直接連接到功率模塊的正端，所述整流電路的輸出負端直接連接到功率t吳塊的負端;所述軟啟動電阻的一端連接到所述功率t吳塊的正端，另一端連接到功率模塊的第三相橋臂的中點端;所述母排電容的正端連接到功率模塊的第三相橋臂的中點端，母排電容的負端連接到功率模塊的負端，即由功率模塊中第三相橋臂的上側(cè)開關(guān)管及其反并二極管的并聯(lián)組合實現(xiàn)對軟啟動電阻的旁路;所述功率模塊的第一相和第二相橋臂的中點端作為逆變電源的輸出端。
[0013]方案二:
[0014]—種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路，包括整流電路、功率模塊、軟啟動電阻和母排電容，其特征在于:所述功率模塊為六管三相橋功率模塊，所述整流電路的輸出正端直接連接到功率模塊的正端，所述整流電路的輸出負端直接連接到功率模塊的負端;所述軟啟動電阻的一端連接到功率模塊第三相橋臂的中點端，另一端連接到功率模塊的負端，母排電容的正端連接到功率模塊的正端，母排電容的負端連接到功率模塊的第三相橋臂的中點端，即由功率模塊中第三相橋臂的下側(cè)開關(guān)管及其反并二極管的并聯(lián)組合實現(xiàn)對軟啟動電阻的旁路;所述功率模塊的第一相和第二相橋臂的中點端作為逆變電源的輸出端。
[0015]采用本實用新型技術(shù)方案的一種應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路，具有以下優(yōu)點:
[0016]1.本實用新型的軟啟動電路中節(jié)省了一個大功率的繼電器，使電源的電路結(jié)構(gòu)簡單、元件數(shù)量少，有效降低逆變電源的硬件成本；
[0017]2.本實用新型的軟啟動電路中節(jié)省了一個大功率的繼電器，顯著減小逆變電源的體積和重量。
【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路技術(shù)方案一的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該實施例是基于功率模塊的第三相橋臂的上側(cè)開關(guān)管及其反并二極管實現(xiàn)對軟啟動電阻旁路的實施例。
[0020]圖3是本實用新型的應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路技術(shù)方案二的實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；該實施例是基于功率模塊的第三相橋臂的下側(cè)開關(guān)管及其反并二極管實現(xiàn)對軟啟動電阻旁路的實施例。
[0021 ]圖1-3中，圖中I為六管三相橋功率模塊，101?106為模塊中開關(guān)管，107?112為模塊中反并二極管，113為功率模塊正端，114為功率模塊負端，115、116、117均為功率模塊三相橋臂中點端，2為整流電路，21為整流電路輸出正端，22為整流電路輸出負端，3為軟啟動電阻，4為母排電容，5為繼電器。
[0022]現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路如圖1所示。圖1中，所述應(yīng)用于低功率單相逆變電源中的軟啟動電路包括整流電路2、六管三相橋功率模塊1、軟啟動電阻3和母排電容4。所述母排電容的正負端并接到功率模塊I的正端113和負端114，所述整流電路2的輸出正端21和功率模塊I的正端113之間串入一個軟啟動電阻3和一個繼電器5的并聯(lián)組合。所述功率模塊I的第三相橋臂的中點端117空置，其余第一相和第二相橋臂的中點端115和116作為逆變電源的輸出端。在上電階段，使繼電器5的觸點處于斷開狀態(tài)，整流電路2通過軟啟動電阻3對母排電容4充電，由于充電回路上存在一個軟啟動電阻限流，可將母排電容4的充電電流限制在一個可以接受的范圍。