[发明专利]整流装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种整流装置，特别涉及一种通过复用开关实现预充电电路与可控硅触发电路复用的整流装置。

背景技术

在工业整流方案中，大多采用不可控二极管整流方式，输入的交流电经整流模块整流后再由电解电容滤波，实现交流电到直流电的变换。上述结构要求在上电过程中对输入电流进行限制，否则会对整流模块和电解电容造成损坏或降低寿命。其中，整流上电过程中的电流限制电路被称为上电预充电电路。

下面介绍现有技术中将输入的交流电整流为直流电的整流装置：

如图1所示，整流装置采用三相桥式整流电路，母线VP和VN间接入一设备如变频器（图中未示出）。上电时，由于该变频器的开关电源没有工作，接触器K0处于断开状态，此时三相交流电经整流后通过限流电阻R0对电解电容C1和C2充电。当电解电容C1和C2充电到一定电压后，该变频器的开关电源工作并产生一隔离电源发送至接触器K0的控制模块，该控制模块发送一控制信号至接触器K0使得接触器K0从断开状态切换到闭合状态，限流电阻R0被接触器K0短接掉，此过程由于电阻的限流，降低了对电解电容和三相桥式整流电路的冲击，延长了寿命。该整流装置的缺点是随着功率的增大，流经接触器K0的电流逐渐增大，这势必对接触器的性能要求就很高，进而导致生产成本大大增加。

如图2所示，整流装置采用三相桥式整流电路。输入的交流电依次流经电阻R0、二极管D0对电容C1和C2预充电。当电容C1和C2充电到一定电压值时，开关电源开始工作并给可控硅触发板供电，进而可控硅触发板开始工作，可控硅触发板的控制单元检测并比较三相交流输入电压与开关电源供电电压之间的大小，当三相交流输入电压高于开关电源供电电压一定值时，可控硅触发板的控制单元控制输出一控制信号至可控硅的触发端子，可控硅导通，使得三相桥式整流电路的上桥臂电路导通进而实现整流。这种整流装置的缺点是需要独立的预充电电路和可控硅触发电路，可控硅触发板的结构比较复杂，且需要软件程序来控制，生产成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中整流装置的硬件结构复杂、需要软件程序的配合以及生产成本高的缺陷，提供一种结构相对简单、完全通过硬件结构实现整流、无需使用高功耗的器件以及减低生产成本的整流装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

本发明提供一种整流装置，其采用一三相桥式整流电路，其特点在于，每相的上桥臂电路均包括一用于使该相上桥臂电路导通的整流开关，该整流装置还包括与每相桥式整流电路均并联的一预充电单元，每相的输入端通过一复用开关与该预充电单元相连接，每相的输入端还通过该复用开关与该相的整流开关相连接，其中每相的输入端至该预充电单元的回路接通；

其后，在该预充电单元的电压达到一设定阈值时，每相的输入端至该相的整流开关间的回路接通，该相上桥臂电路导通，其后若该预充电单元的电压未达到该设定阈值，则每相的输入端至该相的整流开关间的回路不接通，该相上桥臂电路不导通。

在本方案中，三相分别为A相、B相和C相，A相包括一个上桥臂电路和一个下桥臂电路，B相包括一个上桥臂电路和一个下桥臂电路，同样地，C相也包括一个上桥臂电路和一个下桥臂电路。A相的输入端通过一个复用开关（如第一复用开关）与该预充电单元相连接，还通过该第一复用开关与A相的整流开关相连接，B相的输入端通过一个复用开关（如第二复用开关）与该预充电单元相连接，还通过该第二复用开关与B相的整流开关相连接，同样C相的输入端通过一个复用开关（如第三复用开关）与该预充电单元相连接，还通过该第三复用开关与C相的整流开关相连接。

在该预充电单元的电压达到该设定阈值时，A相的输入端至A相的整流开关间的线路被接通，在A相电压大于该预充电单元的电压一定值时，A相上桥臂电路导通，B相的输入端至B相的整流开关间的线路被接通，在B相电压大于该预充电单元的电压一定值时，B相上桥臂电路导通，C相的输入端至C相的整流开关间的线路被接通，在C相电压大于该预充电单元的电压一定值时，C相上桥臂电路导通，进而对输入的交流电实现整流。其后若该预充电单元的电压未达到该设定阈值，每一相到整流开关间的线路被断开。

较佳地，该复用开关为一继电器。

较佳地，每相的输入端依次通过一电抗器、一电阻和一二极管与该复用开关相连接。

较佳地，该预充电单元包括一第一电容和一第二电容，该第一电容和该第二电容相串联。

较佳地，该整流装置还包括一第四电阻和一第五电阻，该第四电阻与该第一电容并联，该第五电阻与该第二电容并联。