一种预充电电路及电子设备制造技术

本申请实施例提供的一种预充电电路及电子设备，包括：采样单元、控制单元、充电单元；控制单元分别与采样单元及充电单元连接；充电单元包括第一充电支路及第二充电支路；采样单元，用于外接母线电容，采集母线电容的电压，得到采样电压，并将采样电压发送至控制单元；控制单元，用于根据采样电压及预设的第一参考电压及第二参考电压，确定出第一控制信号及第二控制信号，并发送至充电单元；充电单元，用于外接母线电容及充电电源，根据第一控制信号及第二控制信号，控制第一充电支路及第二充电支路的导通与断开，以使得充电电源能够在第一充电支路或者第二充电支路导通时为母线电容预充电。这样一来，可以有效抑制充电电流。可以有效抑制充电电流。可以有效抑制充电电流。

【技术实现步骤摘要】
一种预充电电路及电子设备


[0001]本申请涉及电力电子
，具体地涉及一种预充电电路及电子设备。

技术介绍

[0002]当今，随着电力电子功率器件和控制技术的迅速发展，电力电子变流装置在各行各业取得了日益广泛的应用。在变流系统里，经常存在低压直流升高压直流的需求，无论采取哪种拓扑结构，为获取较稳定的高压母线电压，通常会选择高压电解电容或薄膜电容进行高压母线稳压滤波。但母线电容在没有建立电压前，充电瞬间相当于短路状态，充电电流非常大，可能损害直流母线和母线电容，所以为了限制充电电流，必须增加母线电容预充电电路为母线电容预充电。
[0003]现有技术中，通常直接在母线电容预充电电路上连接负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient，NTC)对充电电流进行抑制，以实现对电路的保护。其中，负温度系数热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。但在母线短暂欠电、掉电又重新充电时，由于NTC热敏电阻持续发热，那么其阻值会很小，因此NTC热敏电阻几乎起不到限流作用，过大的电流导致电路中部分器件超负荷工作，甚至损坏电路中的器件。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本申请提供一种预充电电路及电子设备，以利于解决现有技术中在母线短暂掉电又重新充电时，NTC热敏电阻几乎起不到限流作用的问题。
[0005]第一方面，本申请实施例提供了一种预充电电路，包括：采样单元、控制单元、充电单元；所述控制单元分别与所述采样单元及所述充电单元连接；所述充电单元包括第一充电支路及第二充电支路；
[0006]所述采样单元，用于外接母线电容，采集所述母线电容的电压，得到采样电压，并将所述采样电压发送至所述控制单元；
[0007]所述控制单元，用于根据所述采样电压及预设的第一参考电压及第二参考电压，确定出第一控制信号及第二控制信号，并发送至所述充电单元；
[0008]所述充电单元，用于外接母线电容及充电电源，根据所述第一控制信号及所述第二控制信号，控制所述第一充电支路及所述第二充电支路的导通与断开，以使得所述充电电源能够在所述第一充电支路或者所述第二充电支路导通时为所述母线电容预充电。
[0009]优选地，所述采样单元包括：采样电阻、采样器；其中，
[0010]所述采样电阻用于外接母线电容，所述采样器的第一端与所述采样电阻的一端连接，所述采样器的第二端与所述采样电阻的另一端连接，所述采样器的输出端与所述控制单元连接。
[0011]优选地，所述第一充电支路包括：第一开关、第一热敏电阻、第一变压器、第一二极管；
[0012]所述第二充电支路包括：第二开关、第二热敏电阻、第二变压器、第二二极管；其
中，
[0013]所述第一开关的控制端与所述控制单元连接，所述第一开关的第一端用于外接充电电源的第一端，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端连接，所述第一开关的第三端与所述第一热敏电阻的第一端连接，所述第一热敏电阻的第二端与所述第一变压器一次侧的第一端连接，所述第一变压器一次侧的第二端用于外接充电电源的第二端，所述第一变压器二次侧的第一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极用于外接母线电容的一端，所述第一变压器二次侧的第二端用于外接母线电容的另一端，所述第二开关的第二端与所述第二热敏电阻的一端连接，所述第二开关的控制端与所述控制单元连接，所述第二热敏电阻的第二端与所述第二变压器一次侧的第一端连接，所述第二变压器一次侧的第二端与所述充电电源的第二端连接，所述第二变压器二次侧的第一端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极用于外接母线电容的一端，所述第二变压器二次侧的第二端用于外接母线电容的另一端。
[0014]优选地，所述第一控制信号包括第一电平信号或第二电平信号；所述第二控制信号包括第三电平信号或第四电平信号；其中，
[0015]在所述第一控制信号为所述第一电平信号，且所述第二控制信号为所述第三电平信号时，所述充电单元，具体用于根据所述第一控制信号，使第一开关的第一端与第三端导通；
[0016]根据所述第二控制信号，使第二开关的第一端与第二端导通，以使得所述充电电源通过导通的所述第一充电支路为所述母线电容预充电。
[0017]优选地，在所述第一控制信号为所述第二电平信号，且所述第二控制信号为所述第三电平信号时，
[0018]所述充电单元，还用于根据所述第一控制信号，使所述第一开关的第一端与第二端导通；
[0019]根据所述第二控制信号，使所述第二开关的第一端与第二端导通，以使得所述充电电源通过导通的所述第二充电支路为所述母线电容预充电。
[0020]优选地，在所述第一控制信号为所述第二电平信号，且所述第二控制信号为所述第四电平信号时，
[0021]所述充电单元，还用于根据所述第一控制信号，使所述第一开关的第一端与第二端导通；
[0022]根据所述第二控制信号，使所述第二开关的第一端与第二端断开，以断开所述充电单元与所述母线电容的连接。
[0023]优选地，所述控制单元包括参考电压模块、第一控制模块、第二控制模块；其中，
[0024]所述参考电压模块，用于为所述第一控制模块提供第一参考电压，为所述第二控制模块提供第二参考电压；所述第一参考电压小于所述第二参考电压；
[0025]所述第一控制模块，用于根据所述采样电压及所述第一参考电压，确定所述第一控制信号，并向所述充电单元发送所述第一控制信号；
[0026]所述第二控制模块，用于根据所述采样电压及所述第二参考电压，确定所述第二控制信号，并向所述充电单元发送所述第二控制信号。
[0027]优选地，所述第一控制模块，具体用于在确定所述采样电压低于所述第一参考电
压时，将所述第一控制信号确定为所述第一电平信号；
[0028]或者，在确定所述采样电压不低于所述第一参考电压时，将所述第一控制信号确定为所述第二电平信号。
[0029]优选地，所述第二控制模块，具体用于在确定所述采样电压低于所述第二参考电压时，将所述第二控制信号确定为所述第三电平信号。
[0030]或者，在确定所述采样电压不低于所述第二参考电压时，将所述第二控制信号确定为所述第四电平信号。
[0031]优选地，所述参考电压模块包括：第一电阻、第二电阻、第三电阻；所述第一控制模块包括：第一比较器；所述第二控制模块包括：第二比较器；其中，
[0032]所述第一电阻的第一端用于外接供电电源，所述第一电阻的另一端与所述第二电阻的一端及所述第二比较器的正输入端连接，所述第二电阻的另一端与所述第三电阻的一端及所述第一比较器的正输入端连接，所述第三电阻的另一端接地，所述第一比较器的负输入端及所述第二比较器的负输入端均与所述采样器的输出端连接，所述第一比较器的输出端与所述第一开关的控制端连接，所述第二比较器的输出端与所述第二开关的控制端连接。
[0033]优选地，所述参考电压模块还包括：三端本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预充电电路，其特征在于，包括：采样单元、控制单元、充电单元；所述控制单元分别与所述采样单元及所述充电单元连接；所述充电单元包括第一充电支路及第二充电支路；所述采样单元，用于外接母线电容，采集所述母线电容的电压，得到采样电压，并将所述采样电压发送至所述控制单元；所述控制单元，用于根据所述采样电压及预设的第一参考电压及第二参考电压，确定出第一控制信号及第二控制信号，并发送至所述充电单元；所述充电单元，用于外接母线电容及充电电源，根据所述第一控制信号及所述第二控制信号，控制所述第一充电支路及所述第二充电支路的导通与断开，以使得所述充电电源能够在所述第一充电支路或者所述第二充电支路导通时为所述母线电容预充电。2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述采样单元包括：采样电阻、采样器；其中，所述采样电阻用于外接母线电容，所述采样器的第一端与所述采样电阻的一端连接，所述采样器的第二端与所述采样电阻的另一端连接，所述采样器的输出端与所述控制单元连接。3.根据权利要求2所述的电路，其特征在于，所述第一充电支路包括：第一开关、第一热敏电阻、第一变压器、第一二极管；所述第二充电支路包括：第二开关、第二热敏电阻、第二变压器、第二二极管；其中，所述第一开关的控制端与所述控制单元连接，所述第一开关的第一端用于外接充电电源的第一端，所述第一开关的第二端与所述第二开关的第一端连接，所述第一开关的第三端与所述第一热敏电阻的第一端连接，所述第一热敏电阻的第二端与所述第一变压器一次侧的第一端连接，所述第一变压器一次侧的第二端用于外接充电电源的第二端，所述第一变压器二次侧的第一端与所述第一二极管的正极连接，所述第一二极管的负极用于外接母线电容的一端，所述第一变压器二次侧的第二端用于外接母线电容的另一端，所述第二开关的第二端与所述第二热敏电阻的一端连接，所述第二开关的控制端与所述控制单元连接，所述第二热敏电阻的第二端与所述第二变压器一次侧的第一端连接，所述第二变压器一次侧的第二端与所述充电电源的第二端连接，所述第二变压器二次侧的第一端与所述第二二极管的正极连接，所述第二二极管的负极用于外接母线电容的一端，所述第二变压器二次侧的第二端用于外接母线电容的另一端。4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述第一控制信号包括第一电平信号或第二电平信号；所述第二控制信号包括第三电平信号或第四电平信号；其中，在所述第一控制信号为所述第一电平信号，且所述第二控制信号为所述第三电平信号时，所述充电单元，具体用于根据所述第一控制信号，使第一开关的第一端与第三端导通；根据所述第二控制信号，使第二开关的第一端与第二端导通，以使得所述充电电源通过导通的所述第一充电支路为所述母线电容预充电。5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，在所述第一控制信号为所述第二电平信号，且所述第二控制信号为所述第三电平信号时，
所述充电单元，还用于根据所述第一控制信号，使所述第一开关的第一端与第二端导通；根据所述第二控制信号，使所述第二开关的第一端与第二端导通，以使得所述充电电源通过导通的所述第二充电支路为所述母线电容预充电。6.根据权利要求5所述的电路，其特征在于，在所述第一控制信号为所述第二电平信号，且所述第二控制信号为所述第四电平信号时，所述充电单元，还用于根据所述第一控制信号，使所述第一开关的第一端与第二端导通；根据所述第二控制信号，使所述第二开关的第一端与第二端断开，以断开所述充电单元与所述母线电容的连接。7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述控制单元包括参考电压模块、第一控制模块、第二控制模块；其中，所述参考电压模块，用于为所述第一控制模块提供预设的第一参考电压，为所述第二控制模块提供预设的第二参考电压；所述第一参考电压小于所述第二参考电压；所述第一控制模块，用于根据所述采样电压及所述第一参考电压，确定所述第一控制信号，并向所述充电单元发送所述第一控制信号；所述第二控制模块，用于根据所述采样电压及所述第二参考电压，确定所述第二控制信号，并向所述充电单元发送所述第二控制信...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚坤，孙本新，
申请(专利权)人：北京汇能精电科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：