本实用新型属于开关电源领域，特别涉及一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路。
背景技术：
光伏储能逆变器通常有大容量的直流母线电容CBUS，母线电容CBUS的两端并联有等效负载RL。正常情况下储能逆变器会接光伏板、电池和市电进行工作，而母线电容由光伏板或电池进行软起。
在特殊情况下，比如未接光伏板、电池亏电情况下，则需要逆变器能够直接从市电侧对母线电容进行软起升至高压，从而使得逆变器能够从市电交流侧自我启动，进入工作模式后对亏电的电池进行充电。由于母线电容CBUS是一个极大的容性负载，所以需要对母线电容CBUS进行软起限流充电。而母线电容在直流侧，所以从市电交流侧对其软起时必须要进行电气隔离。普通的反激变换电路输出电压一般都比较低，如果设计的比较高的话，会使反激变换电路输出侧二极管承受极高的电压应力。
技术实现要素：
为了解决现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种对交流电源的输出电压依次经整流滤波、反激隔离、以及限流升压软起后可以软起母线电容CBUS至高压的AC-DC隔离变换电路，进而解决了普通反激变换电路输出侧二极管承受极高的电压应力的问题。
为了达到上述技术目的，本实用新型提出一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路，用于市电向直流母线电容CBUS供电，所述AC-DC隔离变换电路，包括：
用于与交流电源连接的整流滤波电路，整流滤波电路的输出端连接有第一级反激变换电路，第一级反激变换电路的输出端连接有第二级升压开关电路，第二级升压开关电路的输出端连接有限流电路，限流电路的输出端连接母线电容CBUS，第一级反激变换电路还连接有用于对第一级反激变换电路进行控制的第一级电源控制芯片，第二级升压开关电路还连接有用于对第二级升压开关电路进行控制的第二级电源控制芯片。
可选的，所述限流电路包含限流电阻。
可选的，所述整流滤波电路包括整流桥、以及滤波电容C1，整流桥的输入端连接交流电源，整流桥的输出端连接滤波电容C1。
可选的，所述第一级反激变换电路包括变压器T1、开关管Q1、二极管D6、电容C3，变压器T1初级线圈的一端连接滤波电容C1的一端，变压器T1初级线圈的另一端连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的栅极连接用于控制开关管Q1的第一级电源控制芯片，开关管Q1的源极连接滤波电容C1的另一端，滤波电容C1的另一端接地，变压器T1次级线圈的一端经二极管D6、电容C3连接变压器T1次级线圈的另一端，变压器T1次级线圈的另一端接地。
可选的，所述第二级升压开关电路包括储能电感L1、开关管Q2、二极管D7、以及电容C4，储能电感L1的一端连接二极管D6的负极，储能电感L1的一端连接开关管Q2的漏极，开关管Q2的栅极连接用于控制开关管Q2的第二级电源控制芯片，开关管Q2的源极连接变压器T1次级线圈的另一端，电感L1的另一端经二极管D7、电容C4连接变压器T1次级线圈的另一端。
可选的，所述第一级反激变换电路还包括用于吸收变压器T1存储的漏感能量的RCD钳位电路。
可选的，所述RCD钳位电路包括电阻R1、电容C2、二极管D5，电阻R1的一端连接变压器T1初级线圈的一端，电阻R1的另一端连接二极管D5的负极，电阻R1的两端连接电容C2，二极管D5的正极连接变压器T1初级线圈的另一端。
本实用新型提供的技术方案带来的有益效果是：
1、基于第一级反激变换电路的设计，实现了电气隔离；
2、基于在第一级反激变换电路的设计上增加了第二级升压开关电路的设计，降低了第一级反激变换电路的输出电压，有利于第一级电路变压器的设计；
3、基于第一级反激变换电路和第二级升压开关电路的设计，降低了第一级电路器件的电压应力，如降低了反激电路输出侧二极管电压应力的要求，且带大容性负载能力强。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型提供的一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路的结构示意图；
图2是本实用新型提供的一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路的电路图。
具体实施方式
为使本实用新型的结构和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的结构作进一步地描述。
实施例一
本实用新型提出一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路，用于对母线电容电压CBUS的软起，如图1所示，所述AC-DC隔离变换电路，包括：
用于与交流电源连接的整流滤波电路，整流滤波电路的输出端连接有第一级反激变换电路，第一级反激变换电路的输出端连接有第二级升压开关电路，第二级升压开关电路的输出端连接有限流电路，限流电路的输出端连接母线电容CBUS，母线电容CBUS的两端并联在负载RL上，第一级反激变换电路还连接有用于对第一级反激变换电路进行控制的第一级电源控制芯片，第二级升压开关电路还连接有用于对第二级升压开关电路进行控制的第二级电源控制芯片。
在实施中，根据上述可知，如果采用普通反激变换电路给母线电容CBUS供电，则普通反激变换电路的输出电压必须很高，但普通反激变换电路的输出电压较高会使反激变换电路输出侧二极管承受极高的电压应力。为了解决普通反激变换电路的输出电压较高会使反激变换电路输出侧二极管承受极高的电压应力的问题，本实施例提出一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路，用于交流市电向直流母线电容CBUS进行软起，AC-DC隔离变换电路包括整流滤波电路、第一级反激变换电路、第二级升压开关电路、第一级电源控制芯片、第二级电源控制芯片、限流电路。
AC-DC隔离变换电路工作原理：在输入交流市电(230V)的情况下，交流市电经整流滤波后得到比较平滑的直流电，直流电输入第一级反激变换电路，第一级反激变换电路在第一级电源控制芯片控制下进入工作状态，直流电经第一级反激变换电路电气隔离后输出280V直流电，该直流电对母线电容CBUS预充电。
刚开始第二级电源控制芯片的供电电压低于第二级电源控制芯片的启动电压，大约4秒后供电电压达到第二级电源控制芯片的启动电压，第二级升压开关电路在第二级电源控制芯片控制下进入工作状态，经大约14秒的限流升压软起过程后稳定输出900V直流电压，900V直流电压再经限流电路限流后输出至母线电容CBUS，使得母线电容CBUS上电压足够高。
基于上述的第一级反激变换电路与第二级升压开关电路先后工作，降低了第一级反激变换电路输出侧二极管的电压应力的要求，而且带大容性负载能力强。
此外，基于在第一级反激变换电路的基础上增加了第二级升压开关电路，降低了第一级反激变换电路的输出电压，从而有利于第一级反激变换电路的设计。
另外，本实施例中第一级电源控制芯片的型号为ICE3BR0680JZ，其中，第二级电源控制芯片的类型为具有限流软起功能的电源控制芯片，该第二级电源控制芯片的型号为UC2842D8，第一级电源控制芯片和第二级电源控制芯片内部均采用峰值电流模式控制方式。
可选的，所述限流电路包含限流电阻。
在实施中，在第二级升压开关电路与母线电容CBUS之间还设有限流电路，限流电路包含限流电阻，本实施例中仅采用一个限流电阻Rrestrict，如图2所示，限流电阻Rrestrict的一端连接第二级升压开关电路，限流电阻Rrestrict的另一端连接母线电容CBUS，限流电阻Rrestrict的作用是限制母线电容CBUS充电电流，从而达到了降低整个电路的峰值功率的目的，使得整个电路能正常启动，从而不会永远都处于反复启动的状态，无法正常工作。
可选的，如图2所示，所述整流滤波电路包括整流桥、以及滤波电容C1，整流桥的输入端连接交流电源，整流桥的输出端连接滤波电容C1。
在实施中，整流滤波电路用于将交流市电转换成直流电后输入第一级反激变换电路，整流滤波电路包括整流桥和滤波电容C1，交流电先经整流桥得到脉动的直流电，直流电经滤波电容C1滤除杂波，得到比较平滑的直流电，并将直流电输入第一级反激变换电路。
可选的，如图2所示，所述第一级反激变换电路包括变压器T1、开关管Q1、二极管D6、电容C3，变压器T1初级线圈的一端连接滤波电容C1的一端，变压器T1初级线圈的另一端连接开关管Q1的漏极，开关管Q1的栅极连接用于控制开关管Q1的第一级电源控制芯片，开关管Q1的源极连接滤波电容C1的另一端，滤波电容C1的另一端接地，变压器T1次级线圈的一端经二极管D6、电容C3连接变压器T1次级线圈的另一端，变压器T1次级线圈的另一端接地。
在实施中，根据上述可知，第一级反激变换电路对输入的直流电压进行电气隔离后输出至第二级升压开关电路、第二级电源供电芯片、母线电容CBUS。此时，第一级反激变换电路的输出电压用于给第二级升压开关电路和第二级电源控制芯片供电，还用于给母线电容CBUS预充电。
另外，第一级反激变换电路还起了降低第二级升压开关电路启动时对开关管Q1的电流应力的作用。由于第一级反激变换电路给母线电容预充电，导致第二级升压开关电路启动时降低了开关管Q1的电流应力。
可选的，所述第一级反激变换电路还包括用于吸收变压器T1存储的漏感能量的RCD钳位电路。
可选的，如图2所示，所述RCD钳位电路包括电阻R1、电容C2、二极管D5，电阻R1的一端连接变压器T1初级线圈的一端，电阻R1的另一端连接二极管D5的负极，电阻R1的两端连接电容C2，二极管D5的正极连接变压器T1初级线圈的另一端。
在实施中，任何变压器都存在漏感，因变压器T1存在漏感，第一级反激变换电路在开关管Q1关断瞬间会产生很大的尖峰电压，使得开关管Q1承受较高的电压应力，甚至可能损坏开关管Q1，因此在第一级反激变换电路中增加RCD钳位电路，用于吸收变压器T1存储的漏感能量，从而达到消除尖峰电压的目的，保证了第一级反激变换电路能正常工作。
可选的，如图2所示，所述第二级升压开关电路包括储能电感L1、开关管Q2、二极管D7、以及电容C4，储能电感L1的一端连接二极管D6的负极，储能电感L1的一端连接开关管Q2的漏极，开关管Q2的栅极连接用于控制开关管Q2的第二级电源控制芯片，开关管Q2的源极连接变压器T1次级线圈的另一端，电感L1的另一端经二极管D7、电容C4连接变压器T1次级线圈的另一端。
在实施中，当第二级电源控制芯片的供电电压达到第二级电源控制芯片的启动值时，第二级升压开关电路在第二级电源控制芯片控制下进入工作状态，经限流升压软起过程后，给母线电容CBUS限流充电，直至母线电容CBUS上电压足够高。
相对于其他用于给母线电容CBUS供电的产品，本实施例提出的一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路，因第一级反激变换电路与第二级升压开关电路内部的开关管数量少，以及纯模拟控制，从而达到成本较低的目的。
本实用新型提供了一种用于母线电容软起的AC-DC隔离变换电路，用于对母线电容电压CBUS的软起，包括：整流滤波电路、第一级反激变换电路、第二级升压开关电路、第一级电源控制芯片和第二级电源控制芯片。基于上述的升压AC-DC隔离变换电路，第一级电源控制芯片控制第一级反激变换电路工作，第一级反激变换电路对输入的直流电压进行隔离后输出至第二级升压开关电路、第二级电源控制芯片、母线电容CBUS。当第二级电源控制芯片的供电电压达到第二级电源控制芯片的启动值时，第二级电源控制芯片开始控制第二级升压开关电路工作，经限流升压软起过程后，给母线电容限流充电，最终可以使得母线电容CBUS达到逆变器软起需要的高压。
上述实施例中的各个序号仅仅为了描述，不代表各部件的组装或使用过程中的先后顺序。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。