本發(fā)明專利技術(shù)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(yáng)極相連，形成上電限流電路的控制端。本發(fā)明專利技術(shù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)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(zhǎng)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及的是一種電力電子變換器
的裝置，具體是一種上電限流電路及其應(yīng)用電路。
技術(shù)介紹
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(duì)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(duì)于大功率的應(yīng)用場(chǎng)合，升壓電路輸出側(cè)的儲(chǔ)能電容容量較大，并且該儲(chǔ)能電容的初始電壓為零。在儲(chǔ)能電容零電壓時(shí)單相交流電源上電，會(huì)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(dòng)作，限制開關(guān)容量；網(wǎng)側(cè)電流沖擊過(guò)大，引起瞬時(shí)電壓跌落，并造成諧波電流污染；儲(chǔ)能電容空載電壓過(guò)高對(duì)儲(chǔ)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(dòng)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(shí)限流，但在上電結(jié)束后時(shí)利用繼電器自動(dòng)切除；⑵串聯(lián)PTC熱敏電阻，利用其正溫度特性，在上電時(shí)限流， 但在上電結(jié)束后利用繼電器自動(dòng)切除；(3)串聯(lián)NTC熱敏電阻，利用其負(fù)溫度特性，在上電時(shí)限流，但在上電結(jié)束后保留。前兩種方法的問(wèn)題是在電阻切除時(shí)帶來(lái)了二次電流沖擊問(wèn)題。后一種方法的問(wèn)題是只適合負(fù)載功率小于200W的應(yīng)用場(chǎng)合。為此，對(duì)于大功率應(yīng)用場(chǎng)合，需要對(duì)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(wèn)題。經(jīng)過(guò)對(duì)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(bào)2011年6月.總結(jié)了兩種傳統(tǒng)的軟啟動(dòng)電路，包括上述前兩種方法，并提出了 “一種啟動(dòng)沖擊電流抑制電路”，即三級(jí)沖擊電流抑制電路，該電路可有效抑制啟動(dòng)時(shí)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(duì)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(jiǎn)便，上電過(guò)程不可控，上電過(guò)程中電流波形不對(duì)稱，且無(wú)功功率較大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)針對(duì)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(jiǎn)單、控制簡(jiǎn)便、上電電流可調(diào)、上電效果良好的優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的本專利技術(shù)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(yáng)極相連，形成上電限流電路的控制端。本專利技術(shù)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(gè)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(dòng)器的輸出端與上電限流電路的控制端相連。本專利技術(shù)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(gè)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(yáng)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。本專利技術(shù)通過(guò)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(shí)現(xiàn)上電電流限制。在(含有二極管)整流器的上電啟動(dòng)階段，初始電壓為零的輸出端儲(chǔ)能電容充電， 會(huì)產(chǎn)生一定沖擊電流。在該充電時(shí)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(guò)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(dòng)階段的沖擊電流。當(dāng)儲(chǔ)能電容的電壓上升至期望值時(shí)， 電流趨于為零，此時(shí)繼電器閉合，將變壓器原邊短路，切換過(guò)程平穩(wěn)，電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)，所有控制過(guò)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(dòng)頻率， 還可以使得上電啟動(dòng)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(jiǎn)單、附加成本低、實(shí)現(xiàn)容易等優(yōu)點(diǎn)。本專利技術(shù)電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，控制簡(jiǎn)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(zhǎng)。附圖說(shuō)明圖I為本專利技術(shù)實(shí)施例I的電路原理圖。圖2為實(shí)施例2的電路原理圖。圖3為實(shí)施例3的電路原理圖。圖4為實(shí)施例4的電路原理圖。圖5為實(shí)施例5的電路原理圖。圖6為實(shí)施例6的電路原理圖。圖7為實(shí)施例7的電路原理圖。具體實(shí)施方式下面對(duì)本專利技術(shù)的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本專利技術(shù)技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例I如圖I所示，本實(shí)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(yáng)極相連，形成上電限流電路CLCl的控制端。本實(shí)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(dòng)器為NLN2003。所述的上電限流電路CLCl中的控制電源為+12V電源。實(shí)施例2如圖2所示,本實(shí)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)于整流本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬紅星，李華武，楊喜軍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海交通大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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