过零软启动电路的制作方法

本实用新型主要涉及可控硅过零软启动电路领域，尤其涉及过零软启动电路。

背景技术：

apf、svg、变频器等设备在启动时会对直流侧储能滤波电容进行充电，但是其启动具有随机性，如果在交流电的峰值处启动，对直流侧电容充电时(上电瞬间电容相当于短路状态)，会产生非常大的启动电流，此冲击电流会造成设备跳故障，甚至对电网有较大冲击。

目前常用的方式主要为串联低阻值、大功率的启动电阻的方式，待直流侧充电到一定电压再通过继电器将电阻旁路，这种方式相对简单，但是在启动的过程中在电阻上会产生较大损耗，若选用的电阻过大会让继电器在吸合的瞬间由于电阻两端压降的存在，导致继电器失效，电阻过小则达不到限流的作用，甚至会烧坏电阻，一般大功率的启动电阻体积也比较大。

技术实现要素：

本实用新型提供过零软启动电路，包括：光电耦合控制器u1、可控硅q1、电阻r2、电阻r4，光电耦合控制器u1的信号输入端接com端和ka端，接收触发信号；光电耦合控制器u1的信号输出端与电阻r2、电阻r4串联，可控硅q1的输入与输出端分别接在电阻r2的另一端、电阻r4的另一端。

优选的，光电耦合控制器u1选用moc3081m。

优选的，moc3081m的1引脚接com端，2引脚接ka，用于接收触发信号。

优选的，moc3081m的6引脚接电阻r2、可控硅q1的g极，电阻r2的另一端接可控硅q1的k极；moc3081m的4引脚接电阻r4，电阻r4的另一端接可控硅q1的a极。

优选的，moc3081m的4引脚和6引脚之间接电阻r3，关断保护作用。

优选的，还包括二极管d1，二极管d1阳极接com端、阴极接moc3081mu1的1引脚。

优选的，还包括电阻r1，电阻r1的两端分别连接在ka端、moc3081mu1的2引脚。

优选的，还包括二极管d2，二极管d2的阳极接moc3081mu1的6引脚、阴极接在可控硅q1的g极。

优选的，还包括二极管d3，二极管d3的阳极接在可控硅q1的k极、阴极接在可控硅q1的g极。

本实用新型的有益效果：此电路在充电时由于充电差压小，充电电流低，对电网无冲击，电路简单，不需要额外的控制信号，维护方便。

附图说明

图1为本实用新型的电路原理图；

图2为moc3081m的引脚电路图；

图3为充电过程中，过零点随着直流侧电压升高的迁移示意图。

具体实施方式

图2所示带有过零检测的光电耦合控制器moc3081m，也可采用其他带有过零检测的光电耦合控制器，其典型检测过零电压范围为12v，这确保了交直流侧压差在很小时电路才能开通，即4引脚和6引脚间电压小于12v时，且1引脚2引脚间有控制电压，则电路开通；超出此电压范围时，即使1引脚2引脚间有控制电压，电路也不会开通；若想要获得更大的导通压差范围，可采用多个moc3081m串联，检测的压差范围为12n(n为串联器件数量)。

以230v交流电为例，图1所示，本实用新型包括：光电耦合控制器u1、可控硅q1、电阻r2、电阻r4，光电耦合控制器u1的信号输入端接com端和ka端，接收触发信号，com端为触发信号的“+”极，ka为触发信号的“-”极；光电耦合控制器u1的信号输出端与电阻r2、电阻r4构成串联回路，可控硅q1为单向可控硅，可控硅q1的输入端k2与输出端k1分别接在电阻r2的另一端、电阻r4的另一端，g-k2为可控硅的驱动引脚，q1的开通电压(vg-k2)即为电阻r2上的电压，可根据实际需要，调整电阻r4的阻值获得理想的驱动电压值。

优选的，光电耦合控制器u1选用moc3081m。

优选的，moc3081m的1引脚接com端，2引脚接ka，用于接收触发信号。

优选的，moc3081m的6引脚接电阻r2、可控硅q1的g极，电阻r2的另一端接可控硅q1的k极；moc3081m的4引脚接电阻r4，电阻r4的另一端接可控硅q1的a极。

优选的，moc3081m的4引脚和6引脚之间接电阻r3，关断保护作用。

优选的，还包括二极管d1，二极管d1阳极接com端、阴极接moc3081mu1的1引脚。

优选的，还包括电阻r1，电阻r1的两端分别连接在ka端、moc3081mu1的2引脚。

优选的，还包括二极管d2，二极管d2的阳极接moc3081mu1的6引脚、阴极接在可控硅q1的g极。

优选的，还包括二极管d3，二极管d3的阳极接在可控硅q1的k极、阴极接在可控硅q1的g极。

图3为充电过程中，过零点随着直流侧电压升高的迁移示意图，其中曲线为交流电压，斜线为直流侧电压，充电过程仅发生在交流电压大于直流电压时，且两者压差不大于12v(或预先设置好的允许充电压差)，随着充电周期的推移，整流后端的直流侧电压升高，u1检测到的过零点也会随之发生偏移，直至达到交流电压的峰值附近完成充电。

过零软启动电路会在交直流侧压差(交流侧电压减去直流侧电压)很低时开通充电电路，当压差超过一定范围时电路关闭，如此反复，经过多个周期后将直流侧电压充至最大值。

此电路在充电时由于充电差压小，充电电流低，对电网无冲击，电路简单，不需要额外的控制信号，维护方便。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。

技术特征：

1.过零软启动电路，其特征在于：包括：光电耦合控制器u1、可控硅q1、电阻r2、电阻r4，光电耦合控制器u1的信号输入端接com端和ka端，接收触发信号；光电耦合控制器u1的信号输出端与电阻r2、电阻r4串联，可控硅q1的输入与输出端分别接在电阻r2的另一端、电阻r4的另一端。

2.根据权利要求1所述的过零软启动电路，其特征在于：光电耦合控制器u1选用moc3081m。

3.根据权利要求2所述的过零软启动电路，其特征在于：moc3081m的1引脚接com端，2引脚接ka，用于接收触发信号。

4.根据权利要求2所述的过零软启动电路，其特征在于：moc3081m的6引脚接电阻r2、可控硅q1的g极，电阻r2的另一端接可控硅q1的k极；moc3081m的4引脚接电阻r4，电阻r4的另一端接可控硅q1的a极。

5.根据权利要求4所述的过零软启动电路，其特征在于：moc3081m的4引脚和6引脚之间接电阻r3，关断保护作用。

6.根据权利要求2所述的过零软启动电路，其特征在于：还包括二极管d1，二极管d1阳极接com端、阴极接moc3081mu1的1引脚。

7.根据权利要求2所述的过零软启动电路，其特征在于：还包括电阻r1，电阻r1的两端分别连接在ka端、moc3081mu1的2引脚。

8.根据权利要求4所述的过零软启动电路，其特征在于：还包括二极管d2，二极管d2的阳极接moc3081mu1的6引脚、阴极接在可控硅q1的g极。

9.根据权利要求2所述的过零软启动电路，其特征在于：还包括二极管d3，二极管d3的阳极接在可控硅q1的k极、阴极接在可控硅q1的g极。

技术总结
本实用新型提供过零软启动电路，包括：光电耦合控制器U1、可控硅Q1、电阻R2、电阻R4，光电耦合控制器U1的信号输入端接COM端和KA端，接收触发信号；光电耦合控制器U1的信号输出端与电阻R2、电阻R4串联，可控硅Q1的输入与输出端分别接在电阻R2的另一端、电阻R4的另一端，此电路在充电时由于充电差压小，充电电流低，对电网无冲击，电路简单，不需要额外的控制信号，维护方便。

技术研发人员：卢悦;丁仕彬
受保护的技术使用者：江苏莱提电气股份有限公司
技术研发日：2019.07.26
技术公布日：2020.04.07