一种整流电源缓启电路及控制方法技术

本发明专利技术涉及电网电能变换技术领域，提供一种整流电源缓启电路及控制方法，包括：电源单元、EMI滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；电路控制单元包括：锁相单元和整流电路控制单元；电源单元与锁相单元和EMI滤波器电性连接，EMI滤波器与缓启开关单元电性连接，缓启开关单元与缓启驱动单元和整流电路电性连接，缓启驱动单元与缓启驱动控制单元电性连接，缓启驱动控制单元与整流电路控制单元电性连接，整流电路控制单元与整流电路电性连接。本发明专利技术缓启电路的控制方法简单可靠，通过简单CPU即可实现，对计算速度与精度要求不高，简化了缓启操作。作。作。

【技术实现步骤摘要】
一种整流电源缓启电路及控制方法


[0001]本专利技术涉及电网电能变换
，尤其涉及一种整流电源缓启电路及控制方法。

技术介绍

[0002]现有的缓启电路在进行电源缓启操作时，由于大多数整流源均有不控整流二极管，在启动时由于整流滤波电容的存在，启动电流非常大可能会损坏整流管。并且通用的整流缓启电路由继电器/接触器和缓启电阻组成，无法实现带载缓启动，且缓启电阻可靠性不高。

技术实现思路

[0003]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种整流电源缓启电路，包括：电源单元、EMI滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；
[0004]电路控制单元包括：锁相单元和整流电路控制单元；
[0005]电源单元与锁相单元和EMI滤波器电性连接，EMI滤波器与缓启开关单元电性连接，缓启开关单元与缓启驱动单元和整流电路电性连接，缓启驱动单元与缓启驱动控制单元电性连接，缓启驱动控制单元与整流电路控制单元电性连接，整流电路控制单元与整流电路电性连接。
[0006]优选的，电源单元为单相电源，缓启开关单元为一路缓启开关；
[0007]缓启开关包括：第一NPN型MOSFET和第二NPN型MOSFET；
[0008]单相电源的L线经过EMI滤波器与第一NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚3和第二NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚1和第二NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；
[0009]单相电源的N线经过EMI滤波器与整流电路电性连接。
[0010]优选的，电源单元为三相电源，包括：第一电源、第二电源和第三电源；
[0011]缓启开关单元为三路缓启开关，包括：第一缓启开关、第二缓启开关和第三缓启开关；
[0012]第一缓启开关包括：第一NPN型MOSFET和第二NPN型MOSFET；
[0013]第二缓启开关包括：第三NPN型MOSFET和第四NPN型MOSFET；
[0014]第三缓启开关包括：第五NPN型MOSFET和第六NPN型MOSFET；
[0015]第一电源的Ua线经过EMI滤波器与第一NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚3和第二NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚1和第二NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；
[0016]第二电源的Ub线经过EMI滤波器与第三NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第三NPN型
MOSFET的引脚3和第四NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第四NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第三NPN型MOSFET的引脚1和第四NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；
[0017]第三电源的Uc线经过EMI滤波器与第五NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第五NPN型MOSFET的引脚3和第六NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第六NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第五NPN型MOSFET的引脚1和第六NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；
[0018]三相电源的N线经过EMI滤波器与整流电路电性连接。
[0019]一种整流电源缓启电路的控制方法，包括：
[0020]S1：进行缓启预检查，若缓启预检查异常则判断缓启失败，结束流程；若缓启预检查正常则进入步骤S2；
[0021]S2：判断电源单元的种类，若电源单元为单相电源则采用第一缓启流程，若电源单元为三相电源则采用第二缓启流程。
[0022]优选的，缓启预检查具体为：
[0023]S11：判断电网电压是否正常，若电网电压正常则进入步骤S12，否则判断缓启失败并结束流程；
[0024]S12：判断锁相单元是否就绪，若为否则重复步骤S12，若为是则进入步骤S2。
[0025]优选的，第一缓启流程具体为：
[0026]S211：将单相电源的L线作为缓启使能支路，接通缓启使能支路，由缓启驱动单元控制缓启开关进行缓启操作，缓启起始点位于该相电网电压波形的0
°
或180
°
；
[0027]S212：缓启使能支路的缓启占空比按照缓启步长进行累加，每电网的一个周期或半个周期累加一次，判断缓启占空比是否为1，若是则进入步骤S213，否则重复步骤S212；
[0028]S213：判断母线电压是否达到缓启要求；若是则判断缓启成功，结束流程；否则进入步骤S214；
[0029]S214：判断是否达到最大缓启时间；若是则判断缓启失败，结束流程；否则返回步骤S213。
[0030]优选的，第二缓启流程具体为：
[0031]S221：将Ua线、Ub线和Uc线中的任一条作为缓启使能支路，将其它两条作为非缓启支路，接通缓启使能支路并关闭非缓启支路，由缓启驱动单元控制缓启使能支路对应的缓启开关进行缓启操作，缓启起始点位于使能相电网电压波形的0
°
或180
°
；
[0032]S222：缓启使能支路的缓启占空比按照缓启步长进行累加，每电网的一个周期或半个周期累加一次，判断缓启占空比是否为1，若是则进入步骤S223，否则重复步骤S222；
[0033]S223：判断母线电压是否达到缓启要求，若是则进入步骤S225，否则进入步骤S224；
[0034]S224：判断是否达到最大缓启时间；若是则判断缓启失败，结束流程；否则返回步骤S223；
[0035]S225：接通非缓启支路，判断缓启成功，结束流程。
[0036]本专利技术具有以下有益效果：
[0037]1、缓启开关单元中无需缓启电阻，减少器件，简化整体设计；
[0038]2、缓启电路无需考虑负载情况，满载及空载均能为直流母线电容充电，实现缓启功能，提高可靠性；
[0039]3、单相或三相电源在缓启时只需一路脉冲驱动，其它路恒关即可，实现简单；
[0040]4、缓启电路的控制方法简单可靠，通过简单CPU即可实现，对计算速度与精度要求不高，简化了缓启操作；
[0041]5、适用于多种单相/三相四线制整流电路，适用面广。
附图说明
[0042]图1为整流电源缓启电路整体结构图；
[0043]图2为整流电源缓启电路的第一实施例结构图；
[0044]图3为整流电源缓启电路的第二实施例结构图；
[0045]图4为整流电路的缓启起始点位于使能相电网电压波形0
°
的波形图；
[0046]图5为整流电路的缓启起始点位于使能相电网电压波形180
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种整流电源缓启电路，其特征在于，包括：电源单元、EMI滤波器、缓启开关单元、缓启驱动单元、缓启驱动控制单元、电路控制单元和整流电路；电路控制单元包括：锁相单元和整流电路控制单元；电源单元与锁相单元和EMI滤波器电性连接，EMI滤波器与缓启开关单元电性连接，缓启开关单元与缓启驱动单元和整流电路电性连接，缓启驱动单元与缓启驱动控制单元电性连接，缓启驱动控制单元与整流电路控制单元电性连接，整流电路控制单元与整流电路电性连接。2.根据权利要求1所述的整流电源缓启电路，其特征在于，电源单元为单相电源，缓启开关单元为一路缓启开关；缓启开关包括：第一NPN型MOSFET和第二NPN型MOSFET；单相电源的L线经过EMI滤波器与第一NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚3和第二NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚1和第二NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；单相电源的N线经过EMI滤波器与整流电路电性连接。3.根据权利要求1所述的整流电源缓启电路，其特征在于，电源单元为三相电源，包括：第一电源、第二电源和第三电源；缓启开关单元为三路缓启开关，包括：第一缓启开关、第二缓启开关和第三缓启开关；第一缓启开关包括：第一NPN型MOSFET和第二NPN型MOSFET；第二缓启开关包括：第三NPN型MOSFET和第四NPN型MOSFET；第三缓启开关包括：第五NPN型MOSFET和第六NPN型MOSFET；第一电源的Ua线经过EMI滤波器与第一NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚3和第二NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第二NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第一NPN型MOSFET的引脚1和第二NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；第二电源的Ub线经过EMI滤波器与第三NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第三NPN型MOSFET的引脚3和第四NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元电性连接，第四NPN型MOSFET的引脚2与整流电路电性连接，第三NPN型MOSFET的引脚1和第四NPN型MOSFET的引脚1与缓启驱动单元电性连接；第三电源的Uc线经过EMI滤波器与第五NPN型MOSFET的引脚2电性连接，第五NPN型MOSFET的引脚3和第六NPN型MOSFET的引脚3与缓启驱动单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾召松，石林，廖君佐，朱傲，汪文涛，万里，姚川，柳彬，王磊，徐阳，
申请(专利权)人：武汉华海通用电气有限公司，
类型：发明
国别省市：