一种电源电路及其预充电电路制造技术

本发明专利技术公开了一种电源电路及其预充电电路，包括电源，还包括构成电源电路中的整流电路的开关模块；构成电源电路中的钳位电路的第一模块，第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；构成电源电路中的LC滤波电路的第二模块，第二模块包括第二电容和电感；电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；与开关模块连接的开关控制模块，用于对开关模块的导通及关断进行控制，以使开关模块与第一开关配合来实现对第一电容的预充电。本申请公开的电源电路及其预充电电路的成本低且电路结构简单；还能适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。

【技术实现步骤摘要】
一种电源电路及其预充电电路
本专利技术涉及电源电路
，特别是涉及一种电源电路及其预充电电路。
技术介绍
电源电路为电子电路中必不可少的电路，而变压电路、整流电路是电源电路中必不可少的部分。为降低整流电路中副边整流管的电压应力，一般会在整流电路的输出端采用吸收电路，而吸收电路通常包括钳位电容。但是在电源电路启动瞬间，钳位电容的初始电压为零，变压电路的输出电压会直接加在钳位电容上，从而使得钳位电容的瞬间冲击电流很大，从而导致整流电路中的整流管的电压应力很大，可能会导致整流管的烧毁，降低了整个电源电路的可靠性。为了解决上述技术问题，现有技术中通常是额外添加一个预充电电路，即通过添加额外的充电电路和额外的电源，在电源电路启动前将钳位电容上的电压从零充到一定电压(约等于外加的额外电源电压)，这样，电源电路启动时直接加在钳位电容上的电压就不是变压电路的输出电压，而是变压电路的输出电压与钳位电容上的预充电压之差，从而降低了启动时的冲击电流和整流管的电压应力。但采用该种方式，一方面，需要增加额外的器件来构成预充电电路，成本高，增加了电源电路的电路结构复杂性；另一方面，有可能导致预充不彻底，因为钳位电容上的预充电压取决于额外所加的电源电压，为一固定值，与变压电路的输出电压并无对应关系。当变压电路的输入电压在较宽范围内变化时，除非采用多个电源，否则，仍存在一些情况下变压电路的输出电压与钳位电容的预充电电压之间存在较大压差，此时仍然会造成钳位电容承受较大的冲击电流，不能适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电源电路及其预充电电路，成本低且电路结构简单，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种预充电电路，应用于电源电路，包括电源，还包括：构成所述电源电路中的整流电路的开关模块；构成所述电源电路中的钳位电路的第一模块，所述第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；构成所述电源电路中的LC滤波电路的第二模块，所述第二模块包括第二电容和电感；所述电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；与所述开关模块连接的开关控制模块，用于对所述开关模块的导通及关断进行控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。优选地，所述电源包括：原边与供电电源连接、副边作为所述电源的输出端的变压器；所述变压器的原边绕组构成所述电源电路的辅助电源变压器的原边绕组。优选地，所述电源为独立于所述电源电路的电源。优选地，所述电源电路为车载电源电路；所述电源为构成车辆中的低压蓄电池的电源。优选地，所述电源与所述第二模块之间设置有电源开关。优选地，所述电源与所述第二模块之间还设置有与所述电源开关串联连接的限流模块。优选地，所述钳位电路为有源钳位电路时：所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端及输出负端，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接的公共端作为所述第二模块的输入正端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端；或者，所述第二电容的第一端分别与所述电感的第一端及所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电感的第一端及所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端，所述第二电容的第二端作为所述第二模块的输入正端及输出正端。优选地，所述第一电容位于第二模块的输出正端侧，所述第一开关位于所述第二模块的输出负端侧；或者，所述第一开关位于第二模块的输出正端侧，所述第一电容位于所述第二模块的输出负端侧。优选地，所述开关模块为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路。优选地，在流过所述电感的电流连续时，所述开关模块的驱动信号的占空比V2为所述电源的输出电压，V1为所述整流电路的输入电压。优选地，所述钳位电路为有源钳位电路；则所述第一开关为可控开关，所述可控开关还与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块具体用于对所述开关模块及所述第一开关的导通及关断进行控制，以实现对所述第一电容的预充电。优选地，所述钳位电路为无源钳位电路，所述第一开关为续流二极管。优选地，在流过所述电感的电流不连续时，所述预充电电路还包括：用于采集所述第一电容两端的实时预充电压的电压采集模块；所述开关控制模块，具体用于根据所述实时预充电压及预设预充电压对所述开关模块的导通及关断进行闭环控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种电源电路，包括如上述所述的预充电电路。本申请提供的预充电电路中的器件实现了与电源电路中的器件的复用，换一个角度讲，利用电源电路中原有的器件便可实现预充电功能，成本低且电路结构简单；此外，由于电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路，在只需一个电源的基础上，通过调整开关模块的驱动信号的占空比便能实现将第一电容的预充电压充到任意想要的值，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压，且进一步降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术提供的一种预充电电路的结构示意图；图2为本专利技术提供的一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图；图3为本专利技术提供的一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；图4为本专利技术提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；图5为本专利技术提供的一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图；图6为本专利技术提供的另一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图；图7为本专利技术提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；图8为本专利技术提供的另一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图。图9为本专利技术提供的当电感电流断续，增加一个电压采样电路时，预充电电路的结构示意图。具体实施方式本专利技术的核心是提供一种电源电路及其预充电电路，成本低且电路结构简单，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参照图1，图1为本专利技术提供的一种预充电电路的结构示意图，应用于电源电路，该预充电电路包括电源Vcc，还包括：构成电源电路中的整流电路的开关模块Seq；构成电源电路中的钳位电路的第一模块，第一模块包括串联连接的第一电容C1和第一开关S1；构成电源电路中的LC滤波电路的第二模块，第二模块包括第二电容C2和电感L1；电感L1、第一电容C1、第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预充电电路，应用于电源电路，其特征在于，包括电源，还包括：构成所述电源电路中的整流电路的开关模块；构成所述电源电路中的钳位电路的第一模块，所述第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；构成所述电源电路中的LC滤波电路的第二模块，所述第二模块包括第二电容和电感；所述电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；与所述开关模块连接的开关控制模块，用于对所述开关模块的导通及关断进行控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。

【技术特征摘要】
1.一种预充电电路，应用于电源电路，其特征在于，包括电源，还包括：构成所述电源电路中的整流电路的开关模块；构成所述电源电路中的钳位电路的第一模块，所述第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；构成所述电源电路中的LC滤波电路的第二模块，所述第二模块包括第二电容和电感；所述电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；与所述开关模块连接的开关控制模块，用于对所述开关模块的导通及关断进行控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。2.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源包括：原边与供电电源连接、副边作为所述电源的输出端的变压器；所述变压器的原边绕组构成所述电源电路的辅助电源变压器的原边绕组。3.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源为独立于所述电源电路的电源。4.如权利要求3所述的预充电电路，其特征在于，所述电源电路为车载电源电路；所述电源为构成车辆中的低压蓄电池的电源。5.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源与所述第二模块之间设置有电源开关。6.如权利要求5所述的预充电电路，其特征在于，所述电源与所述第二模块之间还设置有与所述电源开关串联连接的限流模块。7.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述钳位电路为有源钳位电路时：所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端及输出负端，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接的公共端作为所述第二模块的输入正端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端；或者，所述第二电容的第一端分别与所述电感的第一端及所述电源的负端连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖政伟，王小磊，王峰，黄呈武，
申请(专利权)人：上海科世达华阳汽车电器有限公司，科世达上海管理有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31