[实用新型]大功率开关电源的软启动装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电源启动技术领域，特别涉及一种大功率开关电源的软启动装置。

背景技术

在大功率开关电源的输入级电路中，与整流电路并联的滤波电容是大容量的电解电容而通过整流桥整流出来的电压也比较高。在上电瞬间，滤波电容两端电压为零，此时如果整流出来的电压不经过限流电阻而直接加到滤波电容两端，将会产生很大的冲击电流，极容易造成元器件的损坏。因此，我们必须设计一种装置，使得在上电的瞬间电容两端电压缓慢上升，以避免上述的故障出现，这就是我们所说的软启动问题。

常用的软启动方法有以下四种方案：

(1)串接热敏电阻

如图1所示，该软启动电路包括由二极管1、二极管2、二极管3、二极管4、二极管5、二极管6构成的整流桥以及热敏电阻7、电容8、绝缘栅晶体管9、绝缘栅晶体管10、绝缘栅晶体管11、绝缘栅晶体管12和变压器13，整流桥接交流电源的三条相线99、100、101；热敏电阻7为负温度系数的热敏电阻。具有负温度系数特性的热敏电阻7，室温电阻大，通电升温后热敏电阻7的电阻急剧下降。利用热敏电阻7这种特性，可以减少上电瞬间的冲击电流，同时降低电源正常工作时的功耗。这种方案的缺点在于，随着输入电流的增大，热敏电阻7上的功耗也增大，从而使得输入级电路的效率降低，进而制约着整个开关电源的总体效率。而在大功率开关电源中，输入电流较大。因此，这种软启动方案不适用于大功率开关电源。

(2)限流电阻、接触器切换

如图2所示，该软启动电路包括由二极管14、二极管15、二极管16、二极管17、二极管18、二极管19构成的整流桥以及限流电阻20、接触器触点21、接触器线圈22、继电器触点23、继电器线圈24、电容25、绝缘栅晶体管26、绝缘栅晶体管27、绝缘栅晶体管28、绝缘栅晶体管29、变压器30，整流桥接交流电源的三条相线99、100、101；上电瞬间，接触器的线圈22不导通，接触器的触点21处于断开状态，整流电路通过限流电阻20对电容25充电，等电容25电压充到预设电压值时，继电器的线圈24导通，继电器的触点23闭合，使接触器的线圈22导通，接触器的触点21闭合，将限流电阻20短路，使得在电源正常工作时，限流电阻20不产生功耗，克服了方案(1)的缺点。这种方案的缺点在于，接触器的导电部分是活动触点，不适合通过大电流；继电器的动作电压会抖动及振荡，造成工作不可靠。

(3)晶闸管三相全桥半控整流

如图3所示，该电路包括由二极管34、二极管35、二极管36、晶闸管31、晶闸管32、晶闸管33构成的半控整流桥以及滤波电容37、绝缘栅晶体管38、绝缘栅晶体管39、绝缘栅晶体管40、绝缘栅晶体管41和变压器42，整流桥接交流电源的三条相线99、100、101；上电启动时，控制晶闸管31、晶闸管32、晶闸管33的导通角，使得滤波电容37上的电压按设定的规律缓慢上升，实现软启动。这个方案的缺点在于，晶闸管半控整流桥价格贵，成本较高，而且需要对导通角进行控制，不允许无触发，触发电路设计复杂。

(4)限流电阻、晶闸管切换

如图4所示，该电路包括由二极管43、二极管44、二极管45、二极管46、二极管47、二极管48构成的整流桥以及晶闸管49、限流电阻50、滤波电容51、绝缘栅晶体管52、绝缘栅晶体管53、绝缘栅晶体管54、绝缘栅晶体管55和变压器56，整流桥接交流电源的三条相线99、100、101；上电启动时，整流电路通过限流电阻50向滤波电容51充电，等滤波电容51电压充到期望值时，触发晶闸管49。此方案的缺点是不允许无触发。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的缺点与不足，提供一种结构简单、合理，能可靠地保证滤波电容电压先升到期望电压后脉冲发生电路再工作的大功率开关电源的软启动装置。

本实用新型采用如下的技术方案：