[发明专利]带隔离驱动和软上电的整流电路

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子变换技术领域的一种单相整流电路，具体地，涉及一种带 隔离驱动和软上电的整流电路。

背景技术

对含有二极管整流电路的交流电源供电电力电子变换设备，如变频家电和工业变 频器，需要考虑软上电问题。否则由于初始电解电容压为零，在上电阶段电力电子变换 装置就会出现过流故障，造成后级变换器过压击穿和空气开关动作。

在常用的上电限流措施中，大都采用在交流或直流线路中增加限流电阻的方法，具 体包括三种方式：(1)直流侧或交流火线上串联限流电阻，上电时限流，上电结束后时 利用继电器自动切除；(2)串联PTC热敏电阻，利用其正温度特性，上电时限流，上电 结束后利用继电器自动切除；(3)串联NTC热敏电阻，利用其负温度特性，在上电时限 流，上电结束后保留。前两种方法的问题是：在电阻切除时带来了二次电流冲击问题。 后一种方法的问题是：只适合负载功率200W以下的应用场合。为此，对于大功率应用 场合，需要改进现有的上电限流方法，彻底解决上电冲击电流问题。

经过对现有技术的检索发现，张相军等在2011年6月的“电机与控制学报”文章中， 在总结了两种传统的软启动电路后，提出了“一种启动冲击电流抑制电路”，即三级冲击 电流抑制电路，该电路可有效抑制启动时的一次冲击电流和二次冲击电流。发明专利“电 力变换装置”(P2001—238459A)公开了一种改变单纯二极管整流桥为高端、低端或全 桥为晶闸管的整流桥，并使得晶闸管并联合适的电阻和二极管支路，为此可以实现软上 电功能，上电结束后晶闸管导通，触发角为零，起到二极管作用。

为了减少体积，往往上电功率电阻常用热敏电阻PTC代替。对于频繁启停的电力电 子变换装置而言，PTC热敏电阻会因发热失去限流作用，严重时造成整流桥后级接入的 开关电源失电，由此造成控制电路失电，整个设备无法工作。

综合以上，对软上电的整流电路现有电路结构的检索发现，目前阶段仍然需要 推出集成有驱动单元和软上电功能的新型整流电路，同时具备结构简单、功能齐全 和成本低廉等优势。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种带隔离驱动和软上电的整流 电路，同时具有电路结构简单、控制容易等优点。

为实现以上目的：

本发明提供了一种带隔离驱动和软上电的整流电路，可以应用于采用AC-DC 变换器作为前级电路的应用领域，包括整流单元和驱动单元，其中：整流单元用以 完成单相整流，驱动单元用以完成软上电控制。

所述整流单元，包括四只功率二极管PD1—PD4、两只单向晶闸管TY1—TY2、 两只热敏电阻PTC1—PTC2和一只电解电容EC1，其中：

第一只单向晶闸管TY1的阳极与第一只功率二极管PD1的阴极、第一只热敏 电阻PTC1的一端相连，第一只功率二极管PD1的阳极与第二只功率二极管PD2阴 极相连后、与单相交流电源的一端相连，第一只单向晶闸管TY1、第一只功率二极 管PD1、第二只功率二极管PD2成整流桥的第一桥臂；

第二只单向晶闸管TY2的阳极与第三只功率二极管PD3阴极、第二只热敏电 阻PTC2的一端相连，第三只功率二极管PD3阳极与第四只功率二极管PD4的阴极 相连后、与单相交流电源的另一端相连，第二只单向晶闸管TY2、第三只功率二极 管PD3第四只功率二极管PD4构成整流桥的第二桥臂；

第一只单向晶闸管TY1的阴极与第一只热敏电阻PTC1的另一端相连后与直流 母线正极相连，第二只单向晶闸管TY2的阴极与第二只热敏电阻PTC2的另一端相 连后与直流母线正极相连，第二只功率二极管PD2的阳极与第四只功率二极管PD4 阳极的相连后与直流母线负极相连；

电解电容EC1的正极与直流母线正极相连，电解电容EC1的负极与直流母线 负极相连；

第一只单向晶闸管TY1的门极与驱动单元中的第七只电阻R7的一端、第五只 电阻R5的一端相连，第二只单向晶闸管TY2的门极与驱动单元中的第七只电阻R7 的另一端、第六只电阻R6的一端相连，直流母线正极与驱动单元中的第一只电阻 R1、普通二极管D1的正极、第四只电阻R4的一端、电容C1的一端相连；

所述驱动单元，包括七只电阻R1-R7、一只光电耦合器OC1、一只电容C1、一 只普通二极管D1和一只晶体管TR1，其中：