[发明专利]三相脉宽调制整流电路及其预充电方法

说明书

本发明提供了一种三相脉宽调制整流电路及其预充电方法，所述三相脉宽调制整流电路包括：三相脉宽调制整流器，其包括输入端、正极输出端子和负极输出端子；连接在所述三相脉宽调制整流器的输入端和三相交流电之间的第一、第二和第三开关；在所述正极输出端子和负极输出端子之间串联连接的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容相连接形成的节点连接至中性点；连接在所述三相交流电中的第一相交流电与所述正极输出端子之间的第一单向充电支路，其用于对所述第一电容进行预充电；以及连接在所述第一相交流电与所述负极输出端子之间的第二单向充电支路，其用于对所述第二电容进行预充电。本发明的预充电方法避免了产生输入尖峰电流。

技术领域

本发明涉及脉宽调制整流电路，具体涉及一种三相脉宽调制整流电路及其预充电方法。

背景技术

三相脉宽调制整流电路具有网侧电流谐波低、功率因数高、能量双向流动等优点，目前已经得到了广泛的应用和研究。

图1是现有技术中的一种三相脉宽调制整流电路。如图1所示，三相脉宽调制整流电路1包括三相脉宽调制整流器11；与三相脉宽调制整流器11的输入端连接的第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13；连接在三相脉宽调制整流器11的输出端的电容C11；以及预充电电路12，其中预充电电路12的输出端连接至电容C11的两端，用于在三相脉宽调制整流电路启动(即第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13闭合)之前给电容C11进行充电。电容C11预充电结束后，再控制第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13闭合，以避免或减小第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13中的输入尖峰电流或浪涌电流。

但是，三相脉宽调制整流电路1存在以下一个或多个缺陷：预充电电路12的电路结构复杂，电子元器件数量较多、成本较高。对预充电电路12的控制方法较复杂。预充电电路12不能使得电容C11两端的电压高于三相交流电的峰值电压，此时串联的第一开关S11和电感L11的两端、串联的第二开关S12和电感L12的两端、串联的第三开关S13和电感L13的两端具有较大的电压，如果控制第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13闭合，第一开关S11、第二开关S12和第三开关S13中将产生输入尖峰电流或浪涌电流。尤其是某一相交流电的电压过大时，与该相交流电串联的开关和电感中将产生非常大的输入尖峰电流或浪涌电流，从而造成该开关的损坏。

发明内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种三相脉宽调制整流电路，包括：

三相脉宽调制整流器，其包括输入端、正极输出端子和负极输出端子；

连接在所述三相脉宽调制整流器的输入端和三相交流电之间的第一开关、第二开关和第三开关；

在所述正极输出端子和所述负极输出端子之间串联连接的第一电容和第二电容，所述第一电容和第二电容相连接形成的节点连接至中性点；

连接在所述三相交流电中的第一相交流电与所述正极输出端子之间的第一单向充电支路，其用于对所述第一电容进行预充电；以及

连接在所述第一相交流电与所述负极输出端子之间的第二单向充电支路，其用于对所述第二电容进行预充电。

优选的，所述第一单向充电支路包括串联的第一二极管、第一充电开关和第一电阻。

优选的，所述第二单向充电支路包括串联的第二二极管、第二充电开关和第二电阻。

优选的，所述三相脉宽调制整流器包括在所述正极输出端子和所述负极输出端子之间并联的第一桥臂、第二桥臂和第三桥臂，连接在所述第一开关和所述第一桥臂的中间节点之间的第一电感，连接在所述第二开关和所述第二桥臂的中间节点之间的第二电感，连接在所述第三开关和所述第三桥臂的中间节点之间的第三电感。