[发明专利]变流器的软启动电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域中变流器的软启动电路，特别涉及一种含有DC/DC和DC/AC两次变换的变流器的软启动电路，可广泛用于充电器、适配器、开关电源、蓄电池等设备的充放电测试电路中。

背景技术

针对现有的包含DC/DC和DC/AC两次变换的变流器，对应其充电工作时的软启动电路通常具有如下特点：并网开关两端并联有软启电阻，当要启动时先让电流流过软启电阻，软启电阻的阻值越大，则软启电流越小，从而实现减小软启电流的目的。

但是在并网的瞬间，由于并网开关两侧的压差较大，因此冲击电流也较大，另外，如果选用阻值较小的软启电阻，由于电网侧交流滤波电容和隔离变压器的存在，则软启电流较大，对软启电阻的散热要求相应较高；如果选用较大功率的软启电阻，尽管可以减小软启电流，但增加了电路的体积和成本。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种变流器的软启动电路，既实现了较小的启动电流，使得散热设计较为容易，又实现了较小的并网冲击电流，可广泛用于直流负载的充电过程，减小对直流负载的冲击。

本发明所采用的主要技术方案是：

一种变流器的软启动电路，包括主电路，所述主电路包括依次连接的DC/DC变换电路、DC/AC变换电路和并网开关，所述DC/DC变换电路包括一条或多条相互独立的直流通道，至少一条所述直流通道为其上设有直流斩波电路的斩波直流通道，所述直流通道的输入端为负载连接端，输出端设有用于形成其输出端电压的直流母线电容，输出端连接所述DC/AC变换电路的DC端，所述并网开关的一端连接所述DC/AC变换电路的AC端，另一端构成与电网或交流电源连接的电源连接端，还包括一条或多条设有软启开关的软启支路，所述软启支路的一端连接所述并网开关的电源连接端，另一端连接所述负载连接端，所述多条软启支路中不同的软启支路分别与不同的直流通道对应，所述一条或多条软启支路中至少有一条设有软启电阻，且至少一条设置了软启电阻的所述软启支路与所述斩波直流通道相对应。

所述DC/AC变换电路自DC端到AC端依次设有逆变桥和隔离变压器。

所述直流斩波电路优选由直流通道滤波电路和电子开关组件构成，所述直流通道滤波电路为L、CL、LC或LCL滤波电路，所述电子开关组件由第一功率开关管和第二功率开关管组成，所述第一功率开关管的集电极连接直流母线电容的正极端，发射极连接所述第二功率开关管的集电极和所述直流通道滤波电路的正极输出端，所述第二功率开关管的发射极连接直流母线电容的负极端。

所述变流器的软启动电路还可以设有用于调节所述逆变桥的输出电压幅值和相位的数字控制单元。

前述任一一种所述变流器的软启动电路中，所述直流斩波电路的输出优选通过所述数字控制单元采用PWM方式调节。

对于上述任意一种变流器的软启动电路，至少一条设置了软启电阻的所述软启支路上还并联有一条或多条由相互串联的旁路电阻和旁路开关组成的软启旁路，且至少一条所述斩波直流通道所对应的软启支路为设有所述软启旁路的软启支路。

本发明的有益效果：

由于设置了软启支路，可以在并网之前先通过软启电阻将所述直流通道的输入端接入所述交流电网，并利用交流电网对所述直流母线电容充电，一方面减小了启动电流，相应降低了散热要求，另一方面，在并网前实现了对直流母线电容的充电，为进一步要解决的减小并网时的冲击电流问题作了必要的准备，设置多个软启支路有助于对启动过程的优化控制。

由于设置了设有直流斩波电路的斩波直流通道，可充分利用直流斩波电路的电压变换功能改变直流母线电容电压的大小，通常是升高直流母线电容的电压，以尽可能地使并网开关闭合瞬间并网开关内侧电压可以与并网开关外侧的电压在大小上达到匹配。

由于所述DC/AC变换电路上设有逆变桥，可以充分利用逆变桥的变换功能使得并网开关内侧的电压与外侧的电压同幅同相或基本同幅同相，即达到同步，以减小甚至消除并网开关闭合瞬间的电流冲击。

由于设置了软启旁路，并采用升压隔离变压器，在先闭合软启开关对直流母线电容充电以后，可以再闭合旁路开关进一步升高直流母线电容电压，即使不通过数字控制调节所述直流斩波电路的输出电压，只要旁路电阻的阻值选取合适，仍然可以实现直流母线电容电压至少不小于升压隔离变压器的内侧线电压的峰值，因此可以简化系统结构、提高系统可靠性。

附图说明

图1为本发明的原理示意图；

图2为软启动电路的第一个实施例的原理图；

图3为软启动电路的第二个实施例的原理图；