CN115864814B - 一种软启动电路和功率变换设备 - Google Patents

一种软启动电路和功率变换设备 Download PDF

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CN115864814B CN202310188220.0A CN202310188220A CN115864814B CN 115864814 B CN115864814 B CN 115864814B CN 202310188220 A CN202310188220 A CN 202310188220A CN 115864814 B CN115864814 B CN 115864814B
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Abstract

本申请提供一种软启动电路和功率变换设备。在该软启动电路中,当该软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较高时,多个第一开关模块关断,此时该软启动电路可以通过多个串联的充电支路抑制自身所在***中母线电容上的浪涌电流,并为母线电容充电,而当软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较低时,多个第一开关模块导通,此时充电电流较小,表明软启动电路所在***的母线电容完成预充电,因此该软启动电路实现了自身所在***的软启动;另外,由于该软启动电路的开关器件为串联连接的至少两个第一开关模块,所以通过开关模块串联分压来降低对各个开关模块的耐压等级要求,因此本申请提供的软启动电路降低了自身开关器件的选型难度。

Description

一种软启动电路和功率变换设备
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域,特别是涉及一种软启动电路和功率变换设备。
背景技术
在功率变换设备中,通常会在直流母线之间连接有容值较大的母线电容,以保证母线电压的稳定;由于电容的通交隔直特性,在功率变换设备的输入与电源接通瞬间,便会在母线电容上产生较大的浪涌电流,从而导致功率变换设备停机,或者,对功率变换设备造成损坏。
目前,可以通过增设软启动电路,来抑制母线电容上的浪涌电流;通常情况下,使用继电器、接触器或者可控硅作为软启动电路的开关器件;但是,随着功率变换设备的输入电压的升高,软启动电路的开关器件的选型难度也在增加。
因此,如何降低软启动电路的开关器件的选型难度,是亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种软启动电路和功率变换设备,以降低软启动电路的开关器件的选型难度。
为实现上述目的,本发明实施例提供如下技术方案:
本申请一方面提供一种软启动电路,包括:至少两个第一开关模块、至少两个开关模块控制电路和至少两个充电支路;其中:
各所述第一开关模块串联连接,形成的串联支路的输入端作为所述软启动电路的输入端,形成的串联支路的输出端作为所述软启动电路的输出端;
每个所述第一开关模块均用于在自身导通时旁路与自身对应的充电支路;
每个所述开关模块控制电路用于采集与自身对应的所述充电支路中检测电阻支路的两端电压,并在与自身对应的所述检测电阻支路的两端电压小于第一预设阈值时,将与自身对应的所述第一开关模块导通。
可选的,还包括:反馈电路;其中:
所述反馈电路用于检测全部所述第一开关模块串联连接所形成的串联支路的通断状态,并在此串联支路处于导通状态时,将全部所述第一开关模块完全导通的信号传递给所述软启动电路所处***中的控制器。
可选的,若各所述第一开关模块未同时导通,则所述反馈电路用于检测最后导通的所述第一开关模块的通断状态,并在其处于导通状态时,将全部所述第一开关模块完全导通的信号传递给所述控制器。
可选的,所述反馈电路,包括:第一稳压二极管支路、第一限流电阻支路和光耦;其中:
所述第一稳压二极管支路的阳极与所述光耦的初级侧的输入端相连,所述光耦的初级侧的输出端与所述第一限流电阻支路的一端相连;
所述第一稳压二极管支路的阴极、所述第一限流电阻支路的另一端分别作为所述反馈电路的输入端的两极,分别与相应所述第一开关模块的相应端口相连;
所述光耦的次级侧的输入端与第一辅助电源相连,所述光耦的次级侧的输出端作为所述反馈电路的输出端与所述控制器相连。
可选的,所述开关模块控制电路,包括:旁路电路和电压生成电路;其中:
所述旁路电路用于采集与自身对应的所述检测电阻支路的两端电压,并在此所述检测电阻支路的两端电压不小于相应所述第一预设阈值时,将所述电压生成电路旁路,在小于相应所述第一预设阈值时,未将所述电压生成电路旁路;
所述电压生成电路用于生成使相应所述第一开关模块导通的电压,并施加给相应所述第一开关模块。
可选的,所述旁路电路,包括:第二开关模块;其中:
所述第二开关模块的相应端口分别与所述检测电阻支路的两端相连;
所述第二开关模块的输入端、所述第二开关模块的输出端分别作为所述旁路电路的输出端的两极,分别与所述电压生成电路的输入端的两极相连;
所述第二开关模块用于采集相应所述检测电阻支路的两端电压,并在此所述检测电阻支路的两端电压小于所述第一预设阈值时关断。
可选的,所述旁路电路,还包括:第一转换电阻支路;其中:
所述第二开关模块的控制端通过所述第一转换电阻支路与所述检测电阻支路的相应端相连。
可选的,在所述开关模块控制电路中,所述第一转换电阻支路的阻值决定了相应所述第一开关模块的导通顺序。
可选的,所述电压生成电路,包括:第二辅助电源、第二限流电阻支路、充电电容支路和防反二极管支路;其中:
所述防反二极管支路的阴极与所述充电电容支路的第一端相连;
所述防反二极管支路的阳极通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连,或者,所述充电电容支路的第二端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述防反二极管支路的阳极、所述充电电容支路的第二端分别作为所述电压生成电路的输入端的两极;
所述充电电容支路的两端分别作为所述电压生成电路的输出端的两极,分别与相应所述第一开关模块的相应端口相连。
可选的,在所述开关模块控制电路中,所述第二限流电阻支路的阻值与所述充电电容支路的容值之积决定了相应所述第一开关模块的导通顺序。
可选的,所述电压生成电路,还包括:泄流电路;其中:
所述泄流电路与所述充电电容支路并联连接,所述泄流电路的控制端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述第二辅助电源的端口电压在所述软启动电路的输入小于第二预设阈值时小于第三预设阈值;
所述泄流电路用于在所述第二辅助电源的端口电压小于所述第三预设阈值时,对所述充电电容支路进行泄流。
可选的,所述泄流电路,包括:第三开关模块;其中:
所述第三开关模块的输入端与所述充电电容支路的第一端相连,所述第三开关模块的输出端与所述充电电容支路的第二端相连,所述第三开关模块的控制端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述第三开关模块用于在所述第二辅助电源的端口电压小于所述第三预设阈值时导通。
可选的,所述泄流电路,还包括:第三限流电阻支路;其中:
所述第三限流电阻支路的一端与所述第三开关模块的输出端相连,所述第三限流电阻支路的另一端与所述充电电容支路的第二端相连。
可选的,所述电压生成电路,还包括以下至少一种:第二稳压二极管支路、第三稳压二极管支路、泄放电阻支路、滤波电容支路;其中:
所述第二稳压二极管支路的阴极与所述充电电容支路的第一端相连,所述第二稳压二极管支路的阳极作为所述电压生成电路的输出端的一极;
所述第三稳压二极管支路、所述泄放电阻支路和所述滤波电容支路均与所述充电电容支路并联连接。
可选的,若所述开关模块控制电路中的旁路电路包括第一转换电阻支路,则所述充电支路,包括:至少一个第一充电电阻支路;其中:
全部所述第一充电电阻支路串联连接,形成的串联支路的两端分别作为所述充电支路的两端;
其中一个充电电阻支路作为所述检测电阻支路。
可选的,若所述旁路电路不包括所述第一转换电阻支路,则所述充电支路,还包括:第二充电电阻支路;其中:
所述第二充电电阻支路的一端作为所述充电支路的一端;
全部所述第一充电电阻支路所形成的串联支路的一端与所述第二充电电阻支路的另一端相连,全部所述第一充电电阻支路所形成的串联支路的另一端作为所述充电支路的另一端。
可选的,所述充电支路,还包括:第一过压保护电路;其中:
所述第一过压保护电路并联在所述检测电阻支路的两端;
或者,
所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路。
可选的,当所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路时:
所述检测电阻支路的阻值与此串联支路中的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了所述第一开关模块的导通顺序。
可选的,当所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路时:
此串联支路的阻值之和与此串联支路之外的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了所述第一开关模块的导通顺序。
可选的,还包括:至少两个第二过压保护电路;其中:
每个所述第二过压保护电路与一个相应的所述第一开关模块并联连接。
本申请另一方面提供一种功率变换设备,包括:前级功率变换器、后级功率变换器、母线电容、控制器和如本申请上一方面任一项所述的软启动电路;其中:
所述前级功率变换器的输出侧正极与所述软启动电路的输入端相连,所述软启动电路的输出端通过正极直流母线与所述后级变换器的输入侧正极相连;
所述前级功率变换器的输出侧负极通过负极直流母线与所述后级变换器的输出侧负极相连;
所述母线电容并联在所述正极直流母线与所述负极直流母线之间;
所述后级功率变换器受控于所述控制器。
可选的,所述前级功率变换器为整流器,所述后级功率变换器为DCDC变换器或者逆变器;
或者,
所述前级功率变换器为DCDC变换器,所述后级功率变换器为逆变器。
可选的,所述前级功率变换器为不可控变换器或可控变换器;
若所述前级功率变换器为可控变换器,则所述前级功率变换器受控于所述控制器。
由上述技术方案可知,本发明提供了一种软启动电路,其具体包括:至少两个第一开关模块、至少两个开关模块控制电路和至少两个充电支路。在该软启动电路中,由于每个开关模块控制电路在与自身对应的充电支路中检测电阻支路的两端电压小于预设阈值时,将与自身对应的第一开关模块导通,所以当该软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较高时,多个第一开关模块关断,此时该软启动电路可以通过多个串联的充电支路抑制自身所在***中母线电容上的浪涌电流,并为母线电容充电,而当软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较低时,即软启动电路所在***的母线电容基本完成预充电时,多个第一开关模块导通,此时充电电流较小,表明软启动电路所在***的母线电容完成预充电,因此该软启动电路实现了自身所在***的软启动;另外,由于该软启动电路的开关器件为串联连接的至少两个第一开关模块,所以通过开关模块串联分压来降低对各个开关模块的耐压等级要求,从而便于开关器件选型。并且,当该软启动电路所在***的输入电压升高时,仅需通过增加串联的第一开关模块的个数即可满足实际需求,因此本申请提供的软启动电路不仅降低了自身开关器件的选型难度,还便于应用在更高电压等级的场合。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1-图16分别为本申请实施例提供的软启动电路的十六种实施方式的结构示意图;
图17和图18分别为本申请实施例提供的功率变换设备的两种实施方式的结构示意图;
图19为在整流器的最大输入电压为456VAC时,母线电容03的充电示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
为了降低软启动电路的开关器件的选型难度,本申请实施例提供一种软启动电路,其具体结构可参见图1,具体包括:至少两个第一开关模块10、至少两个开关模块控制电路20和至少两个充电支路30。
在实际应用中,第一开关模块10可以由一个开关管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个开关管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
其中,开关管同向串联具体为:一个开关管的输出端与另一个开关管的输入端相连;开关管同向并联具体为:一个开关管的输入端与另一个开关管的输入端相连、一个开关管的输出端与另一个开关管的输出端相连。
具体而言,在第一开关模块10由同向串并联连接的至少两个开关管组成时,形成的串并联连接支路的输入端作为第一开关模块10的输入端,形成的串并联支路的输出端作为第一开关模块10的输出端,全部开关管的控制端均相连,连接点作为第一开关模块10的控制端。
可选的,第一开关模块10中的开关管可以为NMOS管,也可以为PMOS管,还可以为IGBT,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
需要说明的是,在实际应用中,各第一开关模块10中的开关管优先选择同类型的开关管,以保证软启动电路的正常运行。
各器件之间的连接关系具体如下所述:
各第一开关模块10串联连接,形成的串联支路的输入端作为软启动电路的输入端,形成的串联支路的输出端作为软启动电路的输出端。
需要说明的是,在实际应用中,各第一开关模块10输入端与输出端之间所能承受的最大电压之和应略大于软启动电路的输入端与输出端之间的最大压差,即软启动电路的输入应适当降额。
每个充电支路30并联在一个相应第一开关模块10的输入端与输出端之间;每个第一开关模块10用于在自身导通时旁路与自身对应的充电支路30。
每个开关模块控制电路20的输入端两极分别与自身对应的充电支路30中的检测电阻支路的两端相连,用于采集相应检测电阻支路的两端电压。
每个开关模块控制电路20的输出端两极分别与相应的第一开关模块10的相应端口相连,用于在与相应检测电阻支路的两端电压小于第一预设阈值时,将相应第一开关模块10导通,在相应检测电阻支路的两端电压大于等于第一预设阈值时,将与自身对应的第一开关模块10关断。
其中,第一预设阈值是根据第一开关模块10的实际参数进行设定,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内。
在一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为NMOS管或IGBT,此时开关模块控制电路20与第一开关模块10之间的具体连接关系如图1所示,具体为:开关模块控制电路20的输出端正极与相应第一开关模块10的控制端相连,开关模块控制电路20的输出端负极与相应第一开关模块10的输出端相连。
在另一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为PMOS管,此时开关模块控制电路20与第一开关模块10之间的具体连接关系具体为:开关模块控制电路20的输出端正极与相应第一开关模块10的输入端相连,开关模块控制电路20的输出端负极与相应第一开关模块10的控制端相连。
可选的,各第一开关模块10可以同时导通,也可以未同时导通,并且,当各第一开关模块10未同时导通时,各第一开关模块10还可以部分先后导通、部分同时导通,甚至可以全部先后导通,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内;下面会结合软启动电路的不同结构,对如何使各第一开关模块10实现同时导通或未同时导通进行详细说明,此处不再赘述。
需要说明的是,各第一开关模块10全部先后导通,可以使软启动电路的等效阻值由大逐渐变小,并且,相比于各第一开关模块10同时导通,各第一开关模块10先后导通可以缩短软启动电路所处***中的母线电容的充电时间,减少软启动时间,因此优选各第一开关模块10全部先后导通。
由此可知,在软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较高时,多个第一开关模块10关断,此时该软启动电路可以通过多个串联的充电支路30抑制自身所在***中母线电容上的浪涌电流,并为母线电容充电;而在软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较低时,多个第一开关模块10导通,此时充电电流较小,表明软启动电路所在***的母线电容完成预充电;因此该软启动电路实现了自身所在***的软启动。
另外,由于该软启动电路的开关器件为串联连接的至少两个第一开关模块10,所以通过开关模块串联分压来降低对各个开关模块的耐压等级要求,从而便于开关器件选型。
并且,当该软启动电路所在***的输入电压升高时,仅需通过增加串联的第一开关模块10的个数即可满足实际需求,因此本申请提供的软启动电路不仅降低了自身开关器件的选型难度,而且还便于应用在更高电压等级的场合。
比如,当软启动电路设置的输入端与整流器的直流侧正极相连时,若整流器的额定输入电压为380VAC、其最大输入电压为额定输入电压的1.2倍,则现有技术中的软启动电路需要选用1200V的继电器或可控硅,而本申请提供的软启动电路仅需包括两个第一开关模块10、每个第一开关模块10选择600V的开关管,即仅需要选用两只600V的开关管串联连接即可;另外,若整流器的额定输入电压为690VAC、其最大输入电压为额定输入电压的1.2倍,则现有技术中的软启动电路需要选用1700V的继电器或可控硅,而本申请提供的软启动电路仅需包括两个第一开关模块10、每个第一开关模块10选择900V的开关管,即仅需要选用两只900V的开关管串联连接即可。
值得说明的是,本申请提供的软启动电路所处***的输入可以为交流输入,也可以为直流输入,从而扩宽了自身的应用场景;并且,该软启动电路是通过硬件电路实现的,即不容易发生控制错误,因此该软启动电路提高了自身可靠性;另外,在开关管不会误导通的情况下,理论上,开关管的开关寿命远大于机械式开关,比如继电器,因此本申请提供的软启动电路的使用寿命更长。
本申请另一实施例提供软启动电路的另一种实施方式,其具体结构可参见图2所示,此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:反馈电路40;反馈电路40用于检测全部第一开关模块10串联连接所形成的串联支路的通断状态,并在此串联支路处于导通状态时,将全部第一开关模块10完全导通的信号传递给软启动电路所处***中的控制器。
若各第一开关模块10同时导通,则反馈电路40用于检测其中一个第一开关模块10的通断状态,并在其处于导通状态时,将全部第一开关模块10完全导通的信号传递给软启动电路所处***中的控制器。
若各第一开关模块10未同时导通,则反馈电路40用于检测最后导通的第一开关模块10的通断状态,并在其处于导通状态时,将全部第一开关模块10完全导通的信号传递给控制器。
本实施例还提供反馈电路40的一种具体实施方式,其具体结构如图2所示,包括:第一稳压二极管支路41(图2中仅以稳压二极管Z1为例进行展示)、第一限流电阻支路42(图2中仅以电阻Rx1为例进行展示)和光耦43。
在实际应用中,第一稳压二极管支路41可以由一个稳压二极管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个稳压二极管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,每个限流电阻支路可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
各器件之间的连接关系具体如下所述:
第一稳压二极管支路41的阳极与光耦43的初级侧的输入端相连,光耦43的初级侧的输出端与第一限流电阻支路42的一端相连;第一稳压二极管支路41的阴极、第一限流电阻支路42的另一端分别作为反馈电路40的输入端的两极,分别与相应第一开关模块10的相应端口相连。
光耦43的次级侧的输入端与第一辅助电源(图2中仅以V1表示第一辅助电源的端口电压)相连,光耦43的次级侧的输出端作为反馈电路40的输出端与软启动电路所处***中的控制器相连(为简化视图,图2中并未对此进行展示)。
可选的,第一辅助电源可以从独立电源取电,也可以从软启动电路所处***的输入侧取电,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为NMOS管或IGBT,此时反馈电路40的输入端的两极与相应第一开关模块10的连接关系如图2所示,具体为:第一稳压二极管支路41的阴极与相应第一开关模块10的控制端相连,第一限流电阻支路42的另一端与相应第一开关模块10的输出端相连。
在一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为PMOS管,此时反馈电路40的输入端的两极与相应第一开关模块10的连接关系具体为:第一稳压二极管支路41的阴极与相应第一开关模块10的输入端相连,第一限流电阻支路42的另一端与相应第一开关模块10的控制端相连。
在实际应用中,当第一开关模块10处于导通状态时,在第一开关模块10的控制端与输出端之间,或者,在第一开关模块10的输入端与控制端之间存在压差,因此需要合理设置第一稳压二极管支路41和第一限流电阻支路42,以保证光耦43的正常工作。
本实施例还提供反馈电路40的另一种具体实施方式,其具体结构可参见图3(图3仅在图2的基础上进行展示),此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:旁路电阻支路44(图3中仅以电阻Rp为例进行展示);其中,旁路电阻支路44并联在光耦43的初级侧的两端之间。
在实际应用中,旁路电阻支路44可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
上述仅为反馈电路40的两种实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供开关模块控制电路20的一种实施方式,其具体结构可参见图4(图4仅在图3的基础上,以一个开关管控制电路20为例对其具体结构进行展示,并且为了简化视图将其余开关管控制电路10和反馈电路40均省略),其具体包括:旁路电路21和电压生成电路22。
旁路电路21用于采集与自身对应的检测电阻支路的两端电压,并在此检测电阻支路的两端电压不小于相应第一预设阈值时,将电压生成电路22旁路,在小于相应第一预设阈值时,未将电压生成电路22旁路。
电压生成电路22用于生成使相应第一开关模块10导通的电压,并施加给相应第一开关模块10。
本申请另一实施例还提供旁路电路21的一种具体实施方式,此实施方式的具体结构可参见图5(图5仅在图4的基础上进行展示),具体包括:第二开关模块211(图5中仅以开关管Q2为例进行展示)。
在实际应用中,第二开关模块211可以由一个开关管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个开关管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
需要说明的是,当第二开关模块211由同向串并联连接的至少两个开关管组成时,第二开关模块211中各开关管的连接与第一开关模块10中各开关管的连接原理相同,此处不再赘述。
可选的,第二开关模块211中的开关管可以为MOS管,也可以为IGBT,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第二开关模块211的相应端口分别与检测电阻支路的两端相连;第二开关模块211的输入端、第二开关模块211的输出端分别作为旁路电路21的输出端的两极,分别与电压生成电路22的输入端的两极相连;第二开关模块211用于采集相应检测电阻支路的两端电压。
在一种具体示例中,第二开关模块211中的开关管均为NMOS管或IGBT,此时第二开关模块211与检测电阻支路之间的连接关系如图4所示,具体为:第二开关模块211的控制端与检测电阻支路的高压端相连,第二开关模块211的输出端与检测电阻支路的低压端相连。
在一种具体示例中,第二开关模块211中的开关管均为PMOS管,此时第二开关模块211与检测电阻支路之间的连接关系具体为:第二开关模块211的输入端与检测电阻支路的高压端相连,第二开关模块211的控制端与检测电阻支路的低压端相连。
工作中,当此检测电阻支路的两端电压小于第一预设阈值时,第二开关模块211关断,此时第二开关模块211未将电压生成电路22的输入端的两极短路,因此旁路电路21未将电压生成电路22旁路,即电压生成电路22仍具有输出;当此检测电阻支路的两端电压不小于第一预设阈值时,第二开关模块211导通,此时第二开关模块211将电压生成电路22的输入端的两极短路,因此旁路电路21将电压生成电路22旁路,即电压生成电路22没有输出。
本实施例还提供旁路电路21的另一种实施方式,其具体结构如图6(图6仅在图5的基础上进行中展示)所示,在此实施方式中,第二开关模块211中的开关管为三极管,此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:第一转换电阻支路212(图6中仅以电阻Rz1为例进行展示);其中,第二开关模块211的控制端通过第一转换电阻支路212与检测电阻支路的相应端相连,第一转换电阻支路212用于将检测电阻支路的两端电压转换为第二开关模块211的控制端的电流,即第二开关模块211中每个三极管的基极电流。
需要说明的是,第二开关模块211的控制端与检测电阻支路之间的连接关系已经在上述进行详细说明,此处不再赘述。
在实际应用中,第一转换电阻支路212可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
其中,第一转换电阻支路212的阻值决定了相应第一开关模块10的导通顺序;具体而言,第一转换电阻支路212的阻值越大,第二开关模块211的控制端的电流越小,第二开关模块211越容易关断,第一开关模块10越先导通;相反,第一转换电阻支路212的阻值越小,第二开关模块211的控制端的电流越大,第二开关模块211越容易导通,第一开关模块10越后导通。
上述仅为旁路电路21的两种实施方式,在实际应用中,包括但不限于上述实施方式,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例还提供电压生成电路22的一种具体实施方式,此实施方式的具体结构可参见图7(图7仅在图6的基础上进行展示),具体包括:第二辅助电源(图7中仅以V2表示第二辅助电源的端口电压)、第二限流电阻支路221(图7中仅以电阻Rx2为例进行展示)、充电电容支路222(图7中仅以电容Cc为例进行展示)和防反二极管支路223(图7中仅以防反二极管Zf为例进行展示)。
在实际应用中,每个限流电阻支路可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,充电电容支路222可以由一个电容组成,也可以由串并联连接的至少两个电容组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,防反二极管支路223可以由一个防反二极管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个防反二极管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
可选的,第二辅助电源可以从独立电源取电,也可以从软启动电路所处***的输入侧取电,此处不做具体限定,均在本申请的保护范围内,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
各器件之间的连接关系具体如下所述:
防反二极管支路223的阴极与充电电容支路222的第一端相连,防反二极管支路223的阳极通过第二限流电阻支路221与第二辅助电源相连,如图7所示。
防反二极管支路223的阳极、充电电容支路222的第二端分别作为电压生成电路22的输入端的两极。
充电电容支路222的两端分别作为电压生成电路22的输出端的两极,分别与相应第一开关模块10的相应端口相连。
在一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为NMOS管或IGBT,此时充电电容支路222与相应第一开关模块10之间的连接关系如图7所示,具体为:充电电容支路222的第一端与相应第一开关模块10的控制端相连,充电电容支路222的第二端与相应第一开关模块10的输出端相连。
在一种具体示例中,第一开关模块10中的开关管均为PMOS管,此时充电电容支路222与相应第一开关模块10之间的连接关系具体为:充电电容支路222的第一端与相应第一开关模块10的输入端相连,充电电容支路222的第二端与相应第一开关模块10的控制端相连。
结合旁路电路21的实施方式可知,防反二极管支路223的阳极、充电电容支路222的第二端,分别用于连接检测电阻支路、第二辅助电源,因此利用软启动电路的输入和第二辅助电源,可以使电压生成电路22形成回路,即可以实现对充电电容支路222的充电;之后,当充电电容支路222的两端电压充电到大于第一开关模块10的导通阈值时,相应第一开关模块10便可以导通。
其中,第二限流电阻支路221的阻值与充电电容支路222的容值之积决定了相应第一开关模块10的导通顺序;由于第二限流电阻支路221的阻值与充电电容支路222的容值之积等于时间常数,所以容值之积越小,充电电容支路222的充电速率越快,相应第一开关模块10越先导通;相反,容值之积越大,充电电容支路222的充电速率越慢,相应第一开关模块10越后导通。
本申请另一实施例提供电压生成电路22的另一种实施方式,其具体结构可参见图8(图8在图7的基础上进行展示),在上述实施方式的基础上,还包括:泄流电路224;此器件的连接关系具体如下所述:
泄流电路224与充电电容支路222并联连接,泄流电路224的控制端通过第二限流电阻支路221与第二辅助电源相连。
第二辅助电源的端口电压在软启动电路的输入小于第二预设阈值时小于第三预设阈值。
其中,第二预设阈值是为了防止在判断软启动电路是否存在输入的过程中出现误判而设置的,设置时根据实际情况即可,此处不做具体限定;具体而言,当软启动电路的输入小于第二预设阈值时,表明软启动电路近似没有输入,即软启动电路所处***的输入近似断开,反之表明软启动电路存在输入。
另外,第三预设阈值是为了防止在判断第二辅助电源是否存在端口电压而设置的,设置时根据实际情况即可,此处不做具体限定;具体而言,当第二辅助电源的端口电压小于第三预设阈值时,表明第二辅助电源近似不存在端口电压,反之表明第二辅助电源存在端口电压。
泄流电路224在第二辅助电源的端口电压小于第三预设阈值时,对充电电容支路222进行泄流。
需要说明的是,由于在第二辅助电源的端口电压小于第三预设阈值时,表明第二辅助电源不存在端口电压,所以此时电压生成电路22所形成的回路近似变为断路,因此泄流电路224的控制端的电位与第二辅助电源的端口电压相等,即泄流电路224可以采集到第二辅助电源的端口电压。
由上述可知,当软启动电路的输入小于第二预设阈值时,表明软启动电路所处***的输入断开,因此第二辅助电源的端口电压在软启动电路所处***的输入断开时小于第三预设阈值,从而泄流电路224在软启动电路所处***的输入断开时,对充电电容支路222进行泄流。
在软启动电路所处***的输入断开时对充电电容支路222的泄流,使得充电电容支路222的两端电压迅速下降,因此第一开关模块10可以迅速关断,从而使得软启动电路在自身所处***的输入断开时进入停机状态。
另外,当软启动电路所处***的输入迅速重新建立时,比如在瞬间关机再开机的情况下,软启动电路可以迅速重新启动,不会因为充电电容支路222的存电造成第一开关模块10的误导通,因此使得自身的抗干扰能力增强。
本实施例提供泄流电路224的一种具体实施方式,其具体结构可参见图9,具体包括:第三开关模块2241(图9中仅以开关管Q3为例进行展示);其中,第三开关模块2241中的开关管均为PMOS管。
在实际应用中,第三开关模块2241可以由一个开关管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个开关管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第三开关模块2241的输入端与充电电容支路222的第一端相连,第三开关模块2241的输出端与充电电容支路222的第二端相连,第三开关模块2241的控制端通过第二限流电阻支路221与第二辅助电源相连;第三开关模块2241用于在第二辅助电源的端口电压小于第三预设阈值时导通。
由于第三开关模块2241与充电电容支路222并联,所以在第三开关模块2241导通后,充电电容支路222可以与第三开关模块2241形成回路;另外,实际应用中,第三开关模块2241存在内阻,因此利用第三开关模块2241的内阻即可完成对充电电容支路222的泄放。
本实施例还提供泄流电路224的另一种具体实施方式,其具体结构可参见图10(图10仅在图9的基础上进行展示),此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:第三限流电阻支路2242(图10中仅以电阻Rx3为例进行展示)。
在实际应用中,每个限流电阻支路可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第三限流电阻支路2242的一端与第三开关模块2241的输出端相连,第三限流电阻支路2242的另一端与充电电容支路222的第二端相连,用于限制泄流时的电流,以避免泄流电流对第三开关模块2241的损坏。
本实施例还提供泄流电路224的又一种实施方式,其具体结构如图11(图11仅在图10的基础上进行展示)所示,在此实施方式中,第三开关模块2241中的开关管为PNP三极管,此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:第二转换电阻支路2243(图11中仅以电阻Rz2为例进行展示)。
在实际应用中,第二转换电阻支路2243可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第二转换电阻支路2243的一端与第三开关模块2241的控制端相连,第二转换电阻支路2243的另一端通过第二限流电阻支路221与第二辅助电源相连;第二限流电阻支路221用于将电压转换为第三开关模块2241的控制端的电流,即第三开关模块2241中每个PNP三极管的基极电流。
上述仅为泄流电路224的三种实施方式,在实际应用中,包括但不限于此,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例还提供电压生成电路22的另一种具体实施方式,其具体结构可参见图12(图12仅在图11的基础上进行展示),此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括以下至少一种:第二稳压二极管支路225(图12中仅以稳压二极管Z2为例进行展示)、第三稳压二极管支路226(图12中仅以稳压二极管Z3为例进行展示)、泄放电阻支路227(图12中仅以电阻Rxf为例进行展示)、滤波电容支路228(图12中仅以电容CL为例进行展示)、分压电阻支路229(图12中仅以电阻Re为例进行展示)。
在实际应用中,每个稳压二极管支路可以由一个稳压二极管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个稳压二极管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,泄放电阻支路227可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,分压电阻支路229可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,滤波电容支路228可以由一个电容组成,也可以由串并联连接的至少两个电容组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
各器件之间的连接关系具体如下所述:
第二稳压二极管支路225的阴极与充电电容支路222的第一端相连,第二稳压二极管支路225的阳极作为电压生成电路22的输出端的一极。
第三稳压二极管支路226、泄放电阻支路227和滤波电容支路228均与充电电容支路222并联连接。
分压电阻支路229的一端与防反二极管支路223的阳极相连,分压电阻支路229的另一端与充电电容支路222的第二端相连。
其中,第三稳压二极管支路226用于防止电压生成电路22生成的电压对第一开关模块10造成损坏;泄放电阻支路227用于在相应第一开关模块10关断时泄放浮压;滤波电容支路228用于对电压生成电路22生成的电压进行滤波,防止第一开关模块10的误导通。
本申请另一实施例提供充电支路30的一种具体实施方式,其适用于开关模块控制电路20中的旁路电路21包括第一转换电阻支路212的情况;此实施方式的具体结构可参见图13(图13仅在图12的基础上进行展示),具体包括:至少一个第一充电电阻支路31(图13中仅以两个第一充电电阻支路31为例进行展示,并且分别以电阻Rc1和电阻Rc2对两个第一充电电阻支路31进行展示)。
在实际应用中,第一充电电阻支路31可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
各器件之间的连接关系具体如下所述:
全部第一充电电阻支路31串联连接,形成的串联支路的两端分别作为充电支路30的两端;其中一个充电电阻支路作为检测电阻支路。
本实施例还提供充电支路30的另一种具体实施方式,其适用于开关模块控制电路20中的旁路电路21不包括第一转换电阻支路212的情况;此实施方式的具体结构可参见图14(图14仅在图13的基础上进行展示),此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:第二充电电阻支路32(图14中仅以电阻Rc3为例进行展示)。
在实际应用中,第二充电电阻支路32可以由一个电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第二充电电阻支路32的一端作为充电支路30的一端;全部第一充电电阻支路31所形成的串联支路的一端与第二充电电阻支路32的另一端相连,全部第一充电电阻支路31所形成的串联支路的另一端作为充电支路30的另一端。
本实施例还提供充电支路30的又一种具体实施方式,其具体结构可参见图15(图15仅在图14的基础上进行展示),此实施方式在上述实施方式的基础上,还包括:第一过压保护电路33(图15中仅以第四稳压二极管支路331为例对第一过压保护电路33进行展示,并且图15中仅以稳压二极管Z4为例对第四稳压二极管支路进行展示)。
可选的,第一过压保护电路33可以包括稳压二极管支路,也可以包括TVS(Transient Voltage Suppressor,瞬态二极管)支路;此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,稳压二极管支路可以由一个稳压二极管组成,也可以由同向串并联连接的至少两个稳压二极管组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,TVS支路可以由一个TVS组成,也可以由串并联连接的至少两个TVS组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
此器件的连接关系具体如下所述:
第一过压保护电路33并联在检测电阻支路的两端;或者,第一过压保护电路33并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在检测电阻支路;第一过压保护电路33用于将第一充电电阻支路31所形成的串联支路的两端电压钳位,从而当该软启动电路的输入端与输出端之间的电压差较高时,使第二充电电阻支路32获得电压更高,因此充电电流更大,充电速度更快。
比如,如图15所示,两个第一充电电阻支路31中的一个作为检测电阻,第一过压保护电阻并联在两个第一充电电阻支路31形成的串联支路的两端。
另外,当第一过压保护电路33并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在检测电阻支路时,检测电阻支路的阻值与此串联支路中的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了第一开关模块10的导通顺序。
具体而言,在第一过压保护电路33的过压阈值相同时,检测电阻支路的阻值与此串联支路中的其他充电电阻支路的阻值之和的比值越小,第二开关模块211越难导通,第一开关模块10越先导通,而检测电阻支路的阻值与此串联支路中的其他充电电阻支路的阻值之和的比值越大,第二开关模块211越容易导通,第一开关模块10越后导通。
还有,当第一过压保护电路33并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在检测电阻支路时,此串联支路的阻值之和与此串联支路之外的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了第一开关模块10的导通顺序。
具体而言,在第一过压保护电路33的过压阈值相同时,此串联支路的阻值之和与此串联支路之外的其他充电电阻支路的阻值之和的比值越小,第二开关模块211越难导通,第一开关模块10越先导通;此串联支路的阻值之和与此串联支路之外的其他充电电阻支路的阻值之和的比值越大,第二开关模块211越容易导通,第一开关模块10越后导通。
上述仅为供充电支路30的三种实施方式,在实际应用中,包括但不限于此,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供软启动电路的另一种实施方式,其具体结构可参见图16(图16仅在图3的基础上进行展示),在上述实施方式的基础上,还包括:至少两个第二过压保护电路50(图16中仅以压敏电阻支路41为例对第二过压保护电路50进行展示,并且图16仅以压敏电阻MOV为例对压敏电阻支路进行展示),每个第二过压保护电路50与一个相应的第一开关模块10并联连接,用于在软启动电路的输入较大时,防止第一开关模块10被损坏。
可选的,第二过压保护电路50可以包括双向TVS支路,也可以包括压敏电阻支路;此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,双向TVS支路可以由一个双向TVS组成,也可以由同向串并联连接的至少两个双向TVS组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,压敏电阻支路可以由一个压敏电阻组成,也可以由串并联连接的至少两个压敏电阻组成,此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
本申请另一实施例提供一种功率变换设备,其具体结构如可参见图17(图17仅在图16的基础上进行展示),具体包括:前级功率变换器01、后级功率变换器02、母线电容03、控制器04和如上述实施例提供的软启动电路05;各器件之间的连接关系具体如下:
前级功率变换器01的输出侧正极与软启动电路05的输入端相连,软启动电路05的输出端通过正极直流母线与后级变换器的输入侧正极相连;前级功率变换器01的输出侧负极通过负极直流母线与后级变换器的输出侧负极相连;母线电容03并联在正极直流母线与负极直流母线之间;后级功率变换器02受控于控制器04。
可选的,前级功率变换器01和后级功率变换器02的组合方式,可以为:前级功率变换器01为整流器,后级功率变换器02为DCDC变换器或者逆变器;也可以为:前级功率变换器为DCDC变换器,后级功率变换器02为逆变器;此处不做具体限定,可视具体情况而定,均在本申请的保护范围内。
在实际应用中,前级功率变换器01可以为不可控变换器,比如整流器,也可以为可控变换器,比如DCDC变换器;若前级功率变换器01为可控变换器,则前级功率变换器01受控于控制器04。
本实施例还提供功率变换设备的另一种实施方式,其具体结构如图18所示,在上述实施方式的基础上,还包括:共模电感06;此器件之间的连接关系具体如下:
软启动电路05的输出端通过共模电感06中的一个电感与正极直流母线相连;前级功率变换器01的输出侧负极通过共模电感06中的另一电感与负极直流母线相连。
需要说明的是,功率变换设备的工作原理已经比较成熟,便不在上述两种实施方式中赘述其工作原理。
下面以图18所示功率变换设备为例,通过仿真实验验证其软启动性能;下面先对功率变换设备中各器件的配置进行详细介绍,具体如下:
假设图18中的前级功率变换器01为整流器,软启动电路05采用图15所示结构;由上述可知,当整流器的额定输入电压为380VAC、其最大输入电压为额定输入电压的1.2倍时,该软启动电路仅需包括两个第一开关模块10、每个第一开关模块10选择600V的开关管;当整流器的额定输入电压为690VAC、其最大输入电压为额定输入电压的1.2倍时,该软启动电路仅需仅需包括两个第一开关模块10、每个第一开关模块10选择900V的开关管。
按照图18和图15所示的连接关系,使用Spice(Simulation program withintegrated circuit emphasis,通用模拟电路仿真器)或者Multisim建立仿真模型,并进行仿真试验,当整流器的最大输入电压为456VAC时,由图19可知,各第一模块分时导通,可以逐渐加快母线电容的充电速度。
对所公开的实施例的上述说明,本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合,使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明技术方案范围情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (23)

1.一种软启动电路,其特征在于,包括:至少两个第一开关模块、至少两个开关模块控制电路和至少两个充电支路;其中:
各所述第一开关模块串联连接,形成的串联支路的输入端作为所述软启动电路的输入端,形成的串联支路的输出端作为所述软启动电路的输出端;
每个所述第一开关模块均用于在自身导通时旁路与自身对应的充电支路;
每个所述开关模块控制电路用于采集与自身对应的所述充电支路中检测电阻支路的两端电压,并在与自身对应的所述检测电阻支路的两端电压小于第一预设阈值时,将与自身对应的所述第一开关模块导通。
2.根据权利要求1所述的软启动电路,其特征在于,还包括:反馈电路;其中:
所述反馈电路用于检测全部所述第一开关模块串联连接所形成的串联支路的通断状态,并在此串联支路处于导通状态时,将全部所述第一开关模块完全导通的信号传递给所述软启动电路所处***中的控制器。
3.根据权利要求2所述的软启动电路,其特征在于,若各所述第一开关模块未同时导通,则所述反馈电路用于检测最后导通的所述第一开关模块的通断状态,并在其处于导通状态时,将全部所述第一开关模块完全导通的信号传递给所述控制器。
4.根据权利要求2所述的软启动电路,其特征在于,所述反馈电路,包括:第一稳压二极管支路、第一限流电阻支路和光耦;其中:
所述第一稳压二极管支路的阳极与所述光耦的初级侧的输入端相连,所述光耦的初级侧的输出端与所述第一限流电阻支路的一端相连;
所述第一稳压二极管支路的阴极、所述第一限流电阻支路的另一端分别作为所述反馈电路的输入端的两极,分别与相应所述第一开关模块的相应端口相连;
所述光耦的次级侧的输入端与第一辅助电源相连,所述光耦的次级侧的输出端作为所述反馈电路的输出端与所述控制器相连。
5.根据权利要求1至4任一项所述的软启动电路,其特征在于,所述开关模块控制电路,包括:旁路电路和电压生成电路;其中:
所述旁路电路用于采集与自身对应的所述检测电阻支路的两端电压,并在此所述检测电阻支路的两端电压不小于相应所述第一预设阈值时,将所述电压生成电路旁路,在小于相应所述第一预设阈值时,未将所述电压生成电路旁路;
所述电压生成电路用于生成使相应所述第一开关模块导通的电压,并施加给相应所述第一开关模块。
6.根据权利要求5所述的软启动电路,其特征在于,所述旁路电路,包括:第二开关模块;其中:
所述第二开关模块的相应端口分别与所述检测电阻支路的两端相连;
所述第二开关模块的输入端、所述第二开关模块的输出端分别作为所述旁路电路的输出端的两极,分别与所述电压生成电路的输入端的两极相连;
所述第二开关模块用于采集相应所述检测电阻支路的两端电压,并在此所述检测电阻支路的两端电压小于所述第一预设阈值时关断。
7.根据权利要求6所述的软启动电路,其特征在于,所述旁路电路,还包括:第一转换电阻支路;其中:
所述第二开关模块的控制端通过所述第一转换电阻支路与所述检测电阻支路的相应端相连。
8.根据权利要求7所述的软启动电路,其特征在于,在所述开关模块控制电路中,所述第一转换电阻支路的阻值决定了相应所述第一开关模块的导通顺序。
9.根据权利要求5所述的软启动电路,其特征在于,所述电压生成电路,包括:第二辅助电源、第二限流电阻支路、充电电容支路和防反二极管支路;其中:
所述防反二极管支路的阴极与所述充电电容支路的第一端相连;
所述防反二极管支路的阳极通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连,或者,所述充电电容支路的第二端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述防反二极管支路的阳极、所述充电电容支路的第二端分别作为所述电压生成电路的输入端的两极;
所述充电电容支路的两端分别作为所述电压生成电路的输出端的两极,分别与相应所述第一开关模块的相应端口相连。
10.根据权利要求9所述的软启动电路,其特征在于,在所述开关模块控制电路中,所述第二限流电阻支路的阻值与所述充电电容支路的容值之积决定了相应所述第一开关模块的导通顺序。
11.根据权利要求9所述的软启动电路,其特征在于,所述电压生成电路,还包括:泄流电路;其中:
所述泄流电路与所述充电电容支路并联连接,所述泄流电路的控制端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述第二辅助电源的端口电压在所述软启动电路的输入小于第二预设阈值时小于第三预设阈值;
所述泄流电路用于在所述第二辅助电源的端口电压小于所述第三预设阈值时,对所述充电电容支路进行泄流。
12.根据权利要求11所述的软启动电路,其特征在于,所述泄流电路,包括:第三开关模块;其中:
所述第三开关模块的输入端与所述充电电容支路的第一端相连,所述第三开关模块的输出端与所述充电电容支路的第二端相连,所述第三开关模块的控制端通过所述第二限流电阻支路与所述第二辅助电源相连;
所述第三开关模块用于在所述第二辅助电源的端口电压小于所述第三预设阈值时导通。
13.根据权利要求12所述的软启动电路,其特征在于,所述泄流电路,还包括:第三限流电阻支路;其中:
所述第三限流电阻支路的一端与所述第三开关模块的输出端相连,所述第三限流电阻支路的另一端与所述充电电容支路的第二端相连。
14.根据权利要求9所述的软启动电路,其特征在于,所述电压生成电路,还包括以下至少一种:第二稳压二极管支路、第三稳压二极管支路、泄放电阻支路、滤波电容支路;其中:
所述第二稳压二极管支路的阴极与所述充电电容支路的第一端相连,所述第二稳压二极管支路的阳极作为所述电压生成电路的输出端的一极;
所述第三稳压二极管支路、所述泄放电阻支路和所述滤波电容支路均与所述充电电容支路并联连接。
15.根据权利要求1至4任一项所述的软启动电路,其特征在于,若所述开关模块控制电路中的旁路电路包括第一转换电阻支路,则所述充电支路,包括:至少一个第一充电电阻支路;其中:
全部所述第一充电电阻支路串联连接,形成的串联支路的两端分别作为所述充电支路的两端;
其中一个充电电阻支路作为所述检测电阻支路。
16.根据根据权利要求15所述的软启动电路,其特征在于,若所述旁路电路不包括所述第一转换电阻支路,则所述充电支路,还包括:第二充电电阻支路;其中:
所述第二充电电阻支路的一端作为所述充电支路的一端;
全部所述第一充电电阻支路所形成的串联支路的一端与所述第二充电电阻支路的另一端相连,全部所述第一充电电阻支路所形成的串联支路的另一端作为所述充电支路的另一端。
17.根据根据权利要求16所述的软启动电路,其特征在于,所述充电支路,还包括:第一过压保护电路;其中:
所述第一过压保护电路并联在所述检测电阻支路的两端;
或者,
所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路。
18.根据权利要求17所述的软启动电路,其特征在于,当所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路时:
所述检测电阻支路的阻值与此串联支路中的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了所述第一开关模块的导通顺序。
19.根据权利要求17所述的软启动电路,其特征在于,当所述第一过压保护电路并联在由至少两个充电电阻支路所形成的串联支路的两端,并且在此串联支路中存在所述检测电阻支路时:
此串联支路的阻值之和与此串联支路之外的其他充电电阻支路的阻值之和的比值决定了所述第一开关模块的导通顺序。
20.根据权利要求1至4任一项所述的软启动电路,其特征在于,还包括:至少两个第二过压保护电路;其中:
每个所述第二过压保护电路与一个相应的所述第一开关模块并联连接。
21.一种功率变换设备,其特征在于,包括:前级功率变换器、后级功率变换器、母线电容、控制器和如权利要求1至20任一项所述的软启动电路;其中:
所述前级功率变换器的输出侧正极与所述软启动电路的输入端相连,所述软启动电路的输出端通过正极直流母线与所述后级功率变换器的输入侧正极相连;
所述前级功率变换器的输出侧负极通过负极直流母线与所述后级功率变换器的输出侧负极相连;
所述母线电容并联在所述正极直流母线与所述负极直流母线之间;
所述后级功率变换器受控于所述控制器。
22.根据权利要求21所述的功率变换设备,其特征在于,所述前级功率变换器为整流器,所述后级功率变换器为DCDC变换器或者逆变器;
或者,
所述前级功率变换器为DCDC变换器,所述后级功率变换器为逆变器。
23.根据权利要求21或22所述的功率变换设备,其特征在于,所述前级功率变换器为不可控变换器或可控变换器;
若所述前级功率变换器为可控变换器,则所述前级功率变换器受控于所述控制器。
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