[发明专利]直流双电源起动和切换限流电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力电子技术，特别涉及一种适用于逆变电源的直流双电源起动和切换限流电路。

背景技术

逆变电源将直流电转换成交流电为小型电网的负载供电，为保证可靠性，直流输入常采用两路直流电源，一路为主用，一路为备用。当主用电源断电时，自动转换到备用电源，两电源转换不影响逆变电源正常工作。在断电状态时要求输入电源与逆变电源实现电气隔离的情况下，通常采用接触器作为切换开关，而接触器动作时间通常较长，为了使逆变电源母线电容在这段无供电时间内不发生大幅度掉电，母线电容要求有足够大的容量，那么输入直流电源由低压切换至高压的工况下母线电容会重新充电，产生较大的冲击电流，易发生跳闸。

发明内容

本发明是针对现在常用的直流转换开关存在的问题，提出了一种直流双电源起动和切换限流电路，抑制两路直流电源切换过程中的冲击电流。

本发明的技术方案为：一种直流双电源起动和切换限流电路，两路直流输入电源I和II给逆变器供电，直流电源I输出接至接触器I，直流电源II输出接至接触器II，

接触器I和接触器II的输出并联至同一点后接至起动和切换限流单元，起动和切换限流单元的输出接至逆变电源直流母线电容；

采集直流电源I和直流电源II的输出电压信号、接触器I和接触器II的触点反馈信号送至控制算法电路，控制算法电路产生接触器控制信号送至限流实现电路和接触器控制电路，起动和切换限流单元包含并联的IGBT Q1和电压尖峰吸收电路，逆变电源输入电流信号作为反馈值送限流实现电路，限流实现电路产生IGBT Q1控制信号到起动和切换限流单元，通过控制IGBT和接触器的开关动作，协调抑制起动和电源切换时产生的冲击电流。

所述电压尖峰吸收电路由第一电容C1、第二电容C2、第一电阻R1、第一二极管D1组成；第一电容C1并联于IGBT Q1集电极和发射极两端；第一电阻R1一端接于IGBT Q1集电极，另一端与第二电容C2的一端相连，第二电容C2的另一端接于IGBT Q1的发射极；第一二极管D1并联于第一电阻R1两端，且D1的阳极与IGBT Q1的集电极相连。

所述限流实现电路包含比较器N1，D触发器N2，第二电阻R2，第三电阻R3，第二二极管D2，第三二极管D3和IGBT驱动电路；

输入电流反馈值送入比较器N1正向端，限流参考值送入比较器负向端，比较器N1输出端通过第三电阻R3上拉至电源Vcc；第三二极管D3阳极与比较器N1输出端相连，D3阴极与D触发器N2置位端S相连；第二二极管D2阳极接控制算法电路产生的D触发器使能和封锁信号，D2阴极与第三二极管D3阴极相连；第二电阻R2一端接D触发器N2置位端S，另一端接地；D触发器N2时钟端CK接一固定频率的方波信号，复位端R接地，数据输入端D接地，反相输出端Qn送至IGBT驱动电路。

本发明的有益效果在于：本发明直流双电源起动和切换限流电路，能抑制两路直流电源切换过程中的冲击电流，同时兼顾了逆变电源起动时的工况，抑制起动冲击电流，可省去额外的软起动电路。本发明控制策略简单，可实现接触器不带电流闭合和脱开，工作可靠，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明直流双电源起动和切换限流电路结构示意图；

图2为本发明直流双电源起动和切换限流电路控制示意图；

图3为本发明限流实现电路示意图；

图4为本发明直流双电源起动限流电路波形图；

图5为本发明直流双电源切换限流电路波形图。

具体实施方式

如图1和图2所示直流双电源起动和切换限流电路结构和控制示意图，电路包含两路直流输入电源I和II，两路电源给逆变器供电，直流电源I输出接至接触器I，直流电源II输出接至接触器II，接触器I和接触器II的输出并联至同一点后接至起动和切换限流单元101，起动和切换限流单元101的输出接至逆变电源直流母线电容。采集直流电源I和直流电源II的输出电压信号、接触器I和接触器II的触点反馈信号送至控制算法电路，控制算法电路产生接触器控制信号送至限流实现电路和接触器控制电路，逆变电源输入电流信号送限流实现电路，限流实现电路产生IGBT控制信号到起动和切换限流单元101，最终通过控制IGBT和接触器的开关动作，协调抑制起动和电源切换时产生的冲击电流。

直流双电源起动和切换限流电路中，直流电源I和直流电源II输出电缆上的寄生电感不可忽略，分别等效为第一电感L1和第二电感L2。