專利名稱：一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法
技術領域：
本發明涉及電源，特別涉及一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法。
背景技術：
現有開關電源模塊中， 一般都包括如圖l所示的電路拓撲，包括輸入軟啟
動電路、整流電路、濾波電路(一般由濾波電容組成)、主電源(由主DC/DC 變換器和其輸出濾波電路組成)、輔助電源和監控電路等，有些開關電源還在 整流電路和主電源之間設置有功率因數校正電路，即PFC電路。
開關電源模塊剛接上交流電的一段時間為啟機過程，啟機過程中輸入交流 對PFC母線電容進行充電，由于交流電網電壓與PFC母線電容電壓的壓差很 大，會在瞬間產生很大的沖擊電流，因此通常通過輸入軟啟動電路來限制沖擊 電流。這樣，PFC母線電容電壓逐漸上升，交流電網電壓與PFC母線電容電 壓壓差逐漸減少，PFC母線電容充電電流也將減少。軟啟動結束后，控制與輸 入軟啟動電路并聯連接的電控開關接通，將軟啟動電路短接，模塊進入正常工 作狀態。
然而，在電控開關接通的過程中，輸入軟啟動電路的壓降轉移到電控開關 上，在電控開關上產生較大的電流尖峰，減少電控開關的壽命。
發明內容
本發明的目的在于提供一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法，通過 對電控開關的開關過程進行控制，減小其在開關過程中的電流尖峰。
本發明的技術方案是 一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法，所述 三相交流輸入電路包括軟啟動電路和AC/DC變換電路，至少一相交流輸入線路中的軟啟動電路兩端并聯有電控開關，且所述AC/DC變換電路的輸出為包 括ab， ac， bc， ba， ca， cb六段波頭的直流電；電路軟啟動結束后包括以下步 驟Al，檢測所述包括六段波頭的直流電；A2，如果三相交流電的C相串聯 有電控開關，則在ab、 ba段的過零點與ba/ab段電壓峰值點之間的上升段的任 何時間吸合該電控開關；如果三相交流電的A相串聯有電控開關，則在bc、 cb段的過零點與cb/bc段電壓峰值點之間的上升段的任何時間吸合該電控開 關；如果三相交流電的B相串聯有電控開關，則在ac、 ca段的過零點與ca/ac 段電壓峰值點之間的上升段的任何時間吸合B相電控開關。
作為優選，步驟A2中，如果三相交流電的C相串聯有電控開關，則在 ab、 ba段的過零點吸合該電控開關；如果三相交流電的A相串聯有電控開關， 則在bc、 cb段的過零點吸合該電控開關；如果三相交流電的B相串聯有電控 開關，則在ac、 ca段的過零點吸合B相電控開關。
進一步的，所述電控開關為繼電器。
本發明通過控制電控開關在軟啟動電路的電壓降到最小的時候進行動作， 使得電控開關上的電流尖峰最小，提高繼電器壽命。
圖1是本發明中一種三相交流輸入電路的電路結構示意圖； 圖2是本發明中整流電路輸出波形圖。
具體實施例方式
下面根據附圖和具體實施例對本發明作進一步闡述。
一種三相交流輸入電路電控開關8軟開關方法，應用于包括如圖1所示電 路拓撲的開關電源中。該開關電源至少包括電控開關8、軟啟動電路l、三相/ 單相變換電路2、整流電路3、濾波電路4、主電源5、輔助電源6、監控電路 7和功率因數校正電路(即PFC電路，圖中未示出)。其中，電控開關8串聯 連接在三相交流輸入端(如圖中AC)與三相/單相變換電路2的輸入端之間，軟啟動電路1與電控開關8并聯連接。三相/單相變換電路2將三相交流電轉 換為單相交流電后輸出到整流電路3進行整流，經濾波電路4進行濾波后輸出 到主電源5進行二次整流，最終輸出給負載。PFC電路連接在整流電路3和主 電源5之間，其PFC母線連接到輔助電源6的輸入端。輔助電源6的輸出端 與監控電路7相連。監控電路7的輸出信號發送到三相/單相變換電路2。由于 PFC電路的開關電源拓撲在本專業領域中是基本常識，且對本發明的實施并無 關鍵影響，故本發明附圖中未有將PFC電路畫出來。
本發明一個實施例中，三個電控開關8分別串聯在三路三相交流輸入端與 三相/單相變換電路2之間，三個軟啟動電路1分別與對應電控開關8并聯連 接。本實施例中，電控開關8采用繼電器，繼電器的線圈串接在監控電路7 中。本發明的其它實施例中，電控開關8可采用可控硅等通過電信號控制電路 開通和關斷的器件。三相/單相變換電路2用于將輸入的三相交流電變換為兩 相交流電。整流電路3為二極管橋式整流電路，用于將三相/單相變換電路2 輸出的兩相交流電整流為直流電。濾波電路4用于對整流電路3輸出的直流電 進行濾波后輸出到主電源5。本實施例中，濾波電路4由至少一個濾波電容組 成。主電源5由主DC/DC變換器和其輸出濾波電路組成，用于對濾波電路4 輸出的直流電進行二次整流變換。輔助電源6連接在PFC電路與監控電路7 之間，用于給監控和控制電路提供電源。監控電路7連接在輔助電源6與三相 /單相變換電路2之間，用于采集和檢測控制模塊的工作運行。本發明的其它 實施例中，可只包括一個或兩個電控開關8，串聯連接在三相輸入中的任一路 或兩路中。
在正常操作中，軟啟動結束后，在電控開關8接通的瞬間，軟啟動電路l 的壓降加在了電控開關8上，因此此時軟啟動電路l的壓降直接決定了電控開 關8上的電流尖峰大小。如圖2所示，三相正弦變化的輸入交流電經過三相不 控整流后(經過三相/單相變換電路2和整流電路3后)的電壓有6個波頭。 這樣，三相輸入交流電的一個正弦周期內對PFC電路中PFC母線電容充電分 成6段，包括ab， ac， bc， ba， ca， cb。
易知，在ab (ba)段電壓達到峰值時，C相上的軟啟動電路上的壓降最小，此時吸合C相的電控開關(如圖2中KC)， C相上的電控開關電流尖峰 最小。同樣的，在bc (cb)段電壓達到峰值時，A相上的軟啟動電路上壓降最 小，此時吸合A相的電控開關(如圖2中KA)， A相上的電控開關電流尖峰 最小。在ac (ca)段電壓達到峰值時，B相上的軟啟動電路上壓降最小，此時 吸合B相的電控開關(如圖2中KB)， B相上的電控開關電流尖峰最小。
本發明的一個實施例中，使用兩個電控開關8，分別串聯在三相交流輸入 端的A相和C相上。當交流電網上電后，在軟啟動電路1限流作用下，給PFC 母線電容充電，輔助電源6建立(pfc母線電壓是給輔助電源6提供能量的， 輔助電源6需要把比較高的pfb電壓通過能量變換，變成低壓直流電，.給模塊 內部各種芯片和元器件提供合適的能量)，監控電路7開始工作。軟啟動充電 完成后，監控電路7檢測交流輸入電壓。假設三相電網工作頻率在50Hz 60Hz (20mS 16.7mS)，考慮到電控開關8的延時(如5mS)，當監控電路7檢測交 流輸入電壓在ab、 ba段的過零點吸合C相的電控開關，在bc、 cb段的過零點 吸和A相電控開關。這樣就可以最大限度的減少交流輸入過沖電流，達到保 護繼電器的作用。
本發明其它實施例中，根據電控開關8的具體參數，可在6波頭直流電中 的ab、 ba段的過零點與ba (或ab)段電壓峰值點之間的上升段的某一時間吸 合C相電控開關8，在bc、 cb段的過零點與cb (或bc)段電壓峰值點之間的 上升段的某一時間吸合A相電控開關8，在ac、 ca段的過零點與ca (或ac) 段電壓峰值點之間的上升段的某一時間吸合B相電控開關8，即可最大限度的 減少交流輸入過沖電流，達到保護繼電器的作用。
權利要求
1、一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法，所述三相交流輸入電路包括軟啟動電路和AC/DC變換電路，至少一相交流輸入線路中的軟啟動電路兩端并聯有電控開關，且所述AC/DC變換電路的輸出為包括ab，ac，bc，ba，ca，cb六段波頭的直流電；其特征在于，電路軟啟動結束后包括以下步驟A1，檢測所述包括六段波頭的直流電；A2，如果三相交流電的C相串聯有電控開關，則在ab、ba段的過零點與ba/ab段電壓峰值點之間的上升段的任何時間吸合該電控開關；如果三相交流電的A相串聯有電控開關，則在bc、cb段的過零點與cb/bc段電壓峰值點之間的上升段的任何時間吸合該電控開關；如果三相交流電的B相串聯有電控開關，則在ac、ca段的過零點與ca/ac段電壓峰值點之間的上升段的任何時間吸合B相電控開關。
2、 根據權利要求1所述的方法，其特征在于步驟A2中，如果三相交 流電的C相串聯有電控開關，則在ab、 ba段的過零點吸合該電控開關；如果 三相交流電的A相串聯有電控開關，則在bc、 cb段的過零點吸合該電控開關； 如果三相交流電的B相串聯有電控開關，則在ac、 ca段的過零點吸合B相電 控開關。
3、 根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于所述電控開關為繼電器°
全文摘要
本發明公開一種三相交流輸入電路電控開關軟開關方法，所述三相交流輸入電路包括軟啟動電路，在電路軟啟動結束后包括以下步驟檢測所述六段波頭直流電；如果三相交流電的C相串聯有電控開關，則在ab、ba段的過零點與ba/ab段電壓峰值點之間的任何時間吸合該電控開關；如果三相交流電的A相串聯有電控開關，則在bc、cb段的過零點與cb/bc段電壓峰值點之間的任何時間吸合該電控開關；如果三相交流電的B相串聯有電控開關，則在ac、ca段的過零點與ca/ac段電壓峰值點之間的任何時間吸合B相電控開關。本發明的通過控制電控開關在軟啟動電路的電壓降到最小的時候進行動作，使得電控開關上的電流尖峰最小，提高繼電器壽命。
文檔編號H02M5/04GK101295918SQ200710102468
公開日2008年10月29日 申請日期2007年4月24日 優先權日2007年4月24日
發明者蔡志開 申請人:艾默生網絡能源系統有限公司