专利名称：一种三相交流输入电路电控开关软开关方法
技术领域：
本发明涉及电源，特别涉及一种三相交流输入电路电控开关软开关方法。
背景技术：
现有开关电源模块中， 一般都包括如图l所示的电路拓扑，包括输入软启
动电路、整流电路、滤波电路(一般由滤波电容组成)、主电源(由主DC/DC 变换器和其输出滤波电路组成)、辅助电源和监控电路等，有些开关电源还在 整流电路和主电源之间设置有功率因数校正电路，即PFC电路。
开关电源模块刚接上交流电的一段时间为启机过程，启机过程中输入交流 对PFC母线电容进行充电，由于交流电网电压与PFC母线电容电压的压差很 大，会在瞬间产生很大的冲击电流，因此通常通过输入软启动电路来限制冲击 电流。这样，PFC母线电容电压逐渐上升，交流电网电压与PFC母线电容电 压压差逐渐减少，PFC母线电容充电电流也将减少。软启动结束后，控制与输 入软启动电路并联连接的电控开关接通，将软启动电路短接，模块进入正常工 作状态。
然而，在电控开关接通的过程中，输入软启动电路的压降转移到电控开关 上，在电控开关上产生较大的电流尖峰，减少电控开关的寿命。
发明内容
本发明的目的在于提供一种三相交流输入电路电控开关软开关方法，通过 对电控开关的开关过程进行控制，减小其在开关过程中的电流尖峰。
本发明的技术方案是 一种三相交流输入电路电控开关软开关方法，所述 三相交流输入电路包括软启动电路和AC/DC变换电路，至少一相交流输入线路中的软启动电路两端并联有电控开关，且所述AC/DC变换电路的输出为包 括ab， ac， bc， ba， ca， cb六段波头的直流电；电路软启动结束后包括以下步 骤Al，检测所述包括六段波头的直流电；A2，如果三相交流电的C相串联 有电控开关，则在ab、 ba段的过零点与ba/ab段电压峰值点之间的上升段的任 何时间吸合该电控开关；如果三相交流电的A相串联有电控开关，则在bc、 cb段的过零点与cb/bc段电压峰值点之间的上升段的任何时间吸合该电控开 关；如果三相交流电的B相串联有电控开关，则在ac、 ca段的过零点与ca/ac 段电压峰值点之间的上升段的任何时间吸合B相电控开关。
作为优选，步骤A2中，如果三相交流电的C相串联有电控开关，则在 ab、 ba段的过零点吸合该电控开关；如果三相交流电的A相串联有电控开关， 则在bc、 cb段的过零点吸合该电控开关；如果三相交流电的B相串联有电控 开关，则在ac、 ca段的过零点吸合B相电控开关。
进一步的，所述电控开关为继电器。
本发明通过控制电控开关在软启动电路的电压降到最小的时候进行动作， 使得电控开关上的电流尖峰最小，提高继电器寿命。
图1是本发明中一种三相交流输入电路的电路结构示意图； 图2是本发明中整流电路输出波形图。
具体实施例方式
下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
一种三相交流输入电路电控开关8软开关方法，应用于包括如图1所示电 路拓扑的开关电源中。该开关电源至少包括电控开关8、软启动电路l、三相/ 单相变换电路2、整流电路3、滤波电路4、主电源5、辅助电源6、监控电路 7和功率因数校正电路(即PFC电路，图中未示出)。其中，电控开关8串联 连接在三相交流输入端(如图中AC)与三相/单相变换电路2的输入端之间，软启动电路1与电控开关8并联连接。三相/单相变换电路2将三相交流电转 换为单相交流电后输出到整流电路3进行整流，经滤波电路4进行滤波后输出 到主电源5进行二次整流，最终输出给负载。PFC电路连接在整流电路3和主 电源5之间，其PFC母线连接到辅助电源6的输入端。辅助电源6的输出端 与监控电路7相连。监控电路7的输出信号发送到三相/单相变换电路2。由于 PFC电路的开关电源拓扑在本专业领域中是基本常识，且对本发明的实施并无 关键影响，故本发明附图中未有将PFC电路画出来。
本发明一个实施例中，三个电控开关8分别串联在三路三相交流输入端与 三相/单相变换电路2之间，三个软启动电路1分别与对应电控开关8并联连 接。本实施例中，电控开关8采用继电器，继电器的线圈串接在监控电路7 中。本发明的其它实施例中，电控开关8可采用可控硅等通过电信号控制电路 开通和关断的器件。三相/单相变换电路2用于将输入的三相交流电变换为两 相交流电。整流电路3为二极管桥式整流电路，用于将三相/单相变换电路2 输出的两相交流电整流为直流电。滤波电路4用于对整流电路3输出的直流电 进行滤波后输出到主电源5。本实施例中，滤波电路4由至少一个滤波电容组 成。主电源5由主DC/DC变换器和其输出滤波电路组成，用于对滤波电路4 输出的直流电进行二次整流变换。辅助电源6连接在PFC电路与监控电路7 之间，用于给监控和控制电路提供电源。监控电路7连接在辅助电源6与三相 /单相变换电路2之间，用于采集和检测控制模块的工作运行。本发明的其它 实施例中，可只包括一个或两个电控开关8，串联连接在三相输入中的任一路 或两路中。
在正常操作中，软启动结束后，在电控开关8接通的瞬间，软启动电路l 的压降加在了电控开关8上，因此此时软启动电路l的压降直接决定了电控开 关8上的电流尖峰大小。如图2所示，三相正弦变化的输入交流电经过三相不 控整流后(经过三相/单相变换电路2和整流电路3后)的电压有6个波头。 这样，三相输入交流电的一个正弦周期内对PFC电路中PFC母线电容充电分 成6段，包括ab， ac， bc， ba， ca， cb。
易知，在ab (ba)段电压达到峰值时，C相上的软启动电路上的压降最小，此时吸合C相的电控开关(如图2中KC)， C相上的电控开关电流尖峰 最小。同样的，在bc (cb)段电压达到峰值时，A相上的软启动电路上压降最 小，此时吸合A相的电控开关(如图2中KA)， A相上的电控开关电流尖峰 最小。在ac (ca)段电压达到峰值时，B相上的软启动电路上压降最小，此时 吸合B相的电控开关(如图2中KB)， B相上的电控开关电流尖峰最小。
本发明的一个实施例中，使用两个电控开关8，分别串联在三相交流输入 端的A相和C相上。当交流电网上电后，在软启动电路1限流作用下，给PFC 母线电容充电，辅助电源6建立(pfc母线电压是给辅助电源6提供能量的， 辅助电源6需要把比较高的pfb电压通过能量变换，变成低压直流电，.给模块 内部各种芯片和元器件提供合适的能量)，监控电路7开始工作。软启动充电 完成后，监控电路7检测交流输入电压。假设三相电网工作频率在50Hz 60Hz (20mS 16.7mS)，考虑到电控开关8的延时(如5mS)，当监控电路7检测交 流输入电压在ab、 ba段的过零点吸合C相的电控开关，在bc、 cb段的过零点 吸和A相电控开关。这样就可以最大限度的减少交流输入过冲电流，达到保 护继电器的作用。
本发明其它实施例中，根据电控开关8的具体参数，可在6波头直流电中 的ab、 ba段的过零点与ba (或ab)段电压峰值点之间的上升段的某一时间吸 合C相电控开关8，在bc、 cb段的过零点与cb (或bc)段电压峰值点之间的 上升段的某一时间吸合A相电控开关8，在ac、 ca段的过零点与ca (或ac) 段电压峰值点之间的上升段的某一时间吸合B相电控开关8，即可最大限度的 减少交流输入过冲电流，达到保护继电器的作用。
权利要求
1、一种三相交流输入电路电控开关软开关方法，所述三相交流输入电路包括软启动电路和AC/DC变换电路，至少一相交流输入线路中的软启动电路两端并联有电控开关，且所述AC/DC变换电路的输出为包括ab，ac，bc，ba，ca，cb六段波头的直流电；其特征在于，电路软启动结束后包括以下步骤A1，检测所述包括六段波头的直流电；A2，如果三相交流电的C相串联有电控开关，则在ab、ba段的过零点与ba/ab段电压峰值点之间的上升段的任何时间吸合该电控开关；如果三相交流电的A相串联有电控开关，则在bc、cb段的过零点与cb/bc段电压峰值点之间的上升段的任何时间吸合该电控开关；如果三相交流电的B相串联有电控开关，则在ac、ca段的过零点与ca/ac段电压峰值点之间的上升段的任何时间吸合B相电控开关。
2、 根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤A2中，如果三相交 流电的C相串联有电控开关，则在ab、 ba段的过零点吸合该电控开关；如果 三相交流电的A相串联有电控开关，则在bc、 cb段的过零点吸合该电控开关； 如果三相交流电的B相串联有电控开关，则在ac、 ca段的过零点吸合B相电 控开关。
3、 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述电控开关为继电器°
全文摘要
本发明公开一种三相交流输入电路电控开关软开关方法，所述三相交流输入电路包括软启动电路，在电路软启动结束后包括以下步骤检测所述六段波头直流电；如果三相交流电的C相串联有电控开关，则在ab、ba段的过零点与ba/ab段电压峰值点之间的任何时间吸合该电控开关；如果三相交流电的A相串联有电控开关，则在bc、cb段的过零点与cb/bc段电压峰值点之间的任何时间吸合该电控开关；如果三相交流电的B相串联有电控开关，则在ac、ca段的过零点与ca/ac段电压峰值点之间的任何时间吸合B相电控开关。本发明的通过控制电控开关在软启动电路的电压降到最小的时候进行动作，使得电控开关上的电流尖峰最小，提高继电器寿命。
文档编号H02M5/04GK101295918SQ200710102468
公开日2008年10月29日 申请日期2007年4月24日 优先权日2007年4月24日
发明者蔡志开 申请人:艾默生网络能源系统有限公司