三相电压型pwm整流器快速软启动电路及其控制方法
【专利摘要】本发明公布了三相电压型PWM整流器快速软启动电路及其控制方法，包括:第一小电容、第二大电容、第七开关管、DSP处理器；所述第一小电容的阳极与三相整流桥正极输出端、第七开关管的集电极连接在一起，阴极与三相整流桥负极输出端、第二大电容的阴极、负载的一端连接在一起；所述第七开关管的发射极与第二大电容的阳极、负载另一端连接在一起；所述DSP处理器通过IO口输出一路信号控制第七开关管的开关状态。本发明的三相电压型PWM整流器快速软启动电路通过对第二大电容分时充电，实现软启动，并且启动速度快，电路无限流电阻，启动时损耗小。
【专利说明】三相电压型PWM整流器快速软启动电路及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及三相整流技术，尤其涉及三相电压型PWM整流器快速软启动电路及其控制方法，属于电力电子交流【技术领域】。
【背景技术】
[0002]三相电压型PWM整流器具有单位功率因数、电流谐波低、能量双向流动等诸多优点，成为当前电力电子领域研究的热点课题之一。三相电压型PWM整流器的软启动技术是三相电压型PWM整流器使用化的关键技术之一。由于直流侧的大电容，使得电路启动瞬间会产生较大的冲击电流，不仅影响电路中元器件的寿命，同时会对电网造成极大的影响。软启动技术的主要目的就是减小启动时的冲击电流，目前的软启动电路常用限流电阻跟开关管并联或限流电阻跟继电器并联，改技术缺点是启动时间较长，特别对于大功率三相电压型PWM整流器来说启动时间将达IOs以上，同时软启动结束后依然会出现较大的冲击电流，并且该软启动电路在启动时限流电阻的损耗较大。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的不足，本发明公开三相电压型PWM整流器快速软启动电路及其控制方法，可消除启动时的冲击电流，启动速度快、并且启动时fe耗小。
[0004]本发明为达到上述目的，所采用的技术方案如下:
三相电压型PWM整流器快速软启动电路，其包括:第一小电容、第二大电容、第七开关管和用于控制第七开关管通断的DSP处理器；所述第一小电容的阳极与三相整流桥正极输出端、第七开关管的集电极连接在一起，阴极与三相整流桥负极输出端、第二大电容的阴极、负载的一端连接在一起；所述第七开关管的发射极与第二大电容的阳极、负载的另一端连接在一起；所述DSP处理器通过IO 口输出一路信号控制第七开关管的开关状态。
[0005]用于上述的三相电压型PWM整流器快速软启动电路的控制方法是:电路启动时，三相整流桥输出的电压给第一小电容迅速充电，由于第一小电容的容量很小，所以充电电流很小；同时DSP处理器输出一路方波控制第七开关管的通断；iDSP处理器输出的方波的状态为高电平时，第七开关管导通，三相整流桥输出的电压给第二大电容充电；当DSP处理器输出的方波的状态为低电平时，第七开关管关断，此时第二大电容不充电；当第二大电容充电完成时，DSP处理器输出高电平,使第七开关管一直导通；由于第二大电容是每隔一段时间充次电，所以充电电流也很小，这样通过对第一小电容和第二大电容的配合充电，完成电路的软启动，有效抑制启动时的冲击电流。
[0006]与现有技术方案相比较，本发明具有以下优点和技术效果:
1、电路结构简单，启动速度快；
2、消除了启动时的冲击电流；
3、启动fe耗小。【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1为包含本发明软启动电路的三相电压型PWM整流器电路示意图。
【具体实施方式】
[0008]以下结合附图对本发明的具体实施作进一步说明，但本发明的实施和保护不限于此。
[0009]如图1所示，为包含本发明软启动电路的三相电压型PWM整流器电路示意图，图中包括三相交流电压源Es、三相电抗器L、第一开关管IGBT1、第二开关管IGBT2、第三开关管IGBT3、第四开关管IGBT4、第五开关管IGBT5、第六开关管IGBT6、软启动电路1、负载& ;所述的软启动电路I包括:第七开关管IGBT7、第一小电容Ctl、第二大电容Q、DSP处理器；所述的三相交流电压源Es与三相电抗器L 一端连接；所述的第一开关管IGBT1、第二开关管IGBT2、第三开关管IGBT3、第四开关管IGBT4、第五开关管IGBT5、第六开关管IGBT6组成三相整流桥；所述三相电抗器Ls的另一端分别与三相整流桥的3个桥臂中点(A、B、C)连接；所述第一小电容Ctl的阳极与三相整流桥正极输出端P+、第七开关管IGBT7的集电极连接在一起，阴极与三相整流桥负极输出端P-、第二大电容C1的阴极、负载&的一端连接在一起；所述第七开关管IGBT7的发射极与第二大电容C1的阳极、负载&的另一端连接在一起；所述DSP处理器通过IO 口输出一路信号控制第七开关管IGBT7的开关状态。
[0010]作为优选，所述DSP处理器选用德州仪器公司2000系列的DSP处理器。
[0011]所述的第一小电容Ctl为小的电解电容，例如可选IOOuF的电解电容。
[0012]所述的第二大电容C1为大的电解电容，例如可选4700uF的电解电容，实现稳定直流测电压和抑制直流侧谐波电压。
[0013]上述软启动电路的控制是:电路启动时，第一小电容Ctl迅速充电，由于第一小电容C0的容量很小，所以充电电流很小；同时DSP处理器输出一路方波控制第七开关管IGBT7的通断，所述的方波可设定为频率为2KHz、占空比为50%的方波；当DSP处理器输出的方波的状态为高电平时，第七开关管IGBT7导通，整流桥输出的电压给第二大电容C1充电；当DSP处理器输出的方波的状态为低电平时，第七开关管IGBT7关断，此时第二大电容C1不充电；当第二大电容C1充电完成时，DSP处理器输出高电平，使第七开关管IGBT7 —直导通；由于第二大电容C1是每隔一段时间充次电,所以充电电流也很小,这样通过对第一小电容Ctl和第二大电容C1的配合充电，完成电路的软启动，有效抑制启动时的冲击电流。
[0014]本领域技术人员可以在不违背本发明的原理和实质的前提下对本具体实施例做出各种修改或补充或者采用类似的方式替代，但是这些改动均落入本发明的保护范围。因此本发明技术范围不局限于上述实施例。
【权利要求】
1.三相电压型PWM整流器快速软启动电路，其特征在于包括:第一小电容(Cd、第二大电容(C1X第七开关管(IGBT7)和用于控制第七开关管通断的DSP处理器；所述第一小电容(C。)的阳极与三相整流桥正极输出端(P+)、第七开关管(IGBT7)的集电极连接在一起，阴极与三相整流桥负极输出端(P-)、第二大电容(C1)的阴极、负载(?)的一端连接在一起；所述第七开关管(IGBT7)的发射极与第二大电容(C1)的阳极、负载(?)的另一端连接在一起；所述DSP处理器通过IO 口输出一路信号控制第七开关管(IGBT7)的开关状态。
2.根据权利要求1所述的三相电压型PWM整流器快速软启动电路，其特征在于所述DSP处理器选用德州仪器公司2000系列的DSP处理器。
3.根据权利要求1所述的三相电压型PWM整流器快速软启动电路，其特征在于两个电容的大小不同，其中第一小电容为小的电解电容，第二大电容为大的电解电容。
4.用于权利要求1所述的三相电压型PWM整流器快速软启动电路的控制方法是:电路启动时，三相整流桥输出的电压给第一小电容(Ctl)迅速充电，由于第一小电容(Ctl)的容量很小，所以充电电流很小；同时DSP处理器输出一路方波控制第七开关管(IGBT7)的通断；当DSP处理器输出的方波的状态为高电平时，第七开关管(IGBT7)导通，三相整流桥输出的电压给第二大电容(C1)充电；当DSP处理器输出的方波的状态为低电平时，第七开关管(IGBT7)关断，此时第二大电容(C1)不充电；当第二大电容(C1)充电完成时，DSP处理器输出高电平，使第七开关管(IGBT7)—直导通；由于第二大电容(C1)是每隔一段时间充次电，所以充电电流也很小，这样通过对第一小电容(Ctl)和第二大电容(C1)的配合充电，完成电路的软启动。
【文档编号】H02M1/36GK103956892SQ201410135059
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年4月4日 优先权日:2014年4月4日
【发明者】杜贵平, 朱天生, 方俊翔 申请人:华南理工大学