軟啟動與(yu) 浪湧抑製完全不同,盡管這兩(liang) 種功能是互補的。兩(liang) 種動作都能在剛通電期間減小進入開關(guan) 電源浪湧電流。然而不同的是,浪湧抑製直接對進入輸入電容的電流進行限製,而軟啟動則通過作用於(yu) 變換器控製電路使負載逐漸增大,這通常是通過增加脈衝(chong) 寬度來實現的。這種漸進式啟動不僅(jin) 減小了輸出電容和變換器部件上的浪湧電流應力,也減輕了在推挽式和橋式電路中變壓 器“雙倍磁通效應”(flux doubling)的問題。
開關(guan) 電源中,一般的做法是直流把交流輸入電源連接到整流器,並通過了一個(ge) 低阻抗噪聲濾波器連接一個(ge) 大的儲(chu) 能或濾波電容。為(wei) 了避免在剛通電時出現大的浪湧電流,通常要提供浪湧控製電路。在大功率的係統中,經常由一個(ge) 串聯電阻組成浪湧抑製,在輸入電容完全充電後,用雙向三極晶閘管、SRC或繼電器把該串聯電阻短路。
為(wei) 了允許輸入電容在啟動期間能完全充電,有必要推遲功率變換器的啟動,這樣輸入電容在充滿電之後,功率變換器才從(cong) 輸入電容取得電流。如果電容還未充滿電,當浪湧控製晶閘管或雙向三極晶閘管把浪湧抑製串聯電阻旁路的時候,將會(hui) 出現電流浪湧。此外,如果允許變換器以最大脈寬啟動,將會(hui) 有大的電流浪湧進入輸出電容和電感,導致輸出電壓過衝(chong) ,這是由輸出電感的大電流和可能的主變壓器的飽和效應導致的。
為(wei) 了解決(jue) 這些啟動問題,通常要用控製電路提供啟動延時和軟啟動程序。這將使變換器的初始接通延時,並允許輸入電容完全充電。延時之後,軟啟動控製電路必須使變換器從(cong) 零啟動然後緩慢增加輸出電壓。這樣才能使變壓器和輸出電感形成正常工作狀態,防止推挽電路中的“雙倍磁通效應”。由於(yu) 輸出電壓的形成比較慢,所以副邊電感的電流浪湧減小,輸出電壓過衝(chong) 的趨勢減弱。
軟啟動電路
典型的軟啟動電路如圖1.9.1所示,運行情況如下。
當首次接上開關(guan) 電源時,C1將放電。10V開關(guan) 電源線上逐漸增大的電壓將使放大器A1反相輸入端為(wei) 正,禁止脈寬調製器的輸出。晶體(ti) 管Q1將通過R2導通,保持C1放電狀態直到送到變換器電路的300V直流線上形成的電壓超過200V。
此時ZD1將開始導通,而Q1將關(guan) 斷。C1將通過R3充電,使A1的反相輸入端電壓拉向零狀,並允許脈寬調製器的輸出向驅動電路提供逐漸增大寬度的脈 衝(chong) ,直到形成所需的輸出電壓。 當正確的輸出電壓建立後,放大器A2控製了放大器A1反相輸入端的電壓。C1將繼續通過R3充電,使二極管D2反向偏置並使C1不再受調製器的影響。當 開關(guan) 電源關(guan) 斷後,C1將很快地通過D3放電,為(wei) 下一次的啟動動作重新設置C1.在輸入電壓較高時,D1可防止Q1被大於(yu) 正向二極管壓降的電壓反向偏置。
此電路不僅(jin) 提供接通延時和軟啟動,而且提供了低壓禁止作用,防止變壓器在供電電壓完全建立前啟動。