淺析功率電路里面的預(yù)充電電路

在高級(jí)電力電子系統(tǒng)中，升壓模塊的輸出特性必須滿足紋波電壓小于1V的嚴(yán)格要求。這一要求不僅體現(xiàn)了對(duì)輸出濾波電容的性能要求，更為整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和效率設(shè)定了基準(zhǔn)。為了滿足這一要求，輸出濾波電容的選擇和設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。

實(shí)際上，為了保證濾波效果，并考慮到系統(tǒng)運(yùn)行的安全性，我們通常會(huì)選擇不小于782uF的電容作為輸出濾波電容。而在實(shí)際應(yīng)用中，為了提高系統(tǒng)的可靠性并降低故障風(fēng)險(xiǎn)，我們選擇了三個(gè)680uF的電容并聯(lián)（標(biāo)記為C70、C73和C78），這樣得到的總?cè)萘靠梢赃_(dá)到2040uF，足以應(yīng)對(duì)濾波需求。

同時(shí)，電源供應(yīng)部分的設(shè)計(jì)也經(jīng)過(guò)了精心的考慮。供電電源設(shè)定為350V，而電容電壓則不能低于400V。實(shí)際操作中，為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)際使用的電容電壓為400V。這一電壓等級(jí)不僅確保了電容的正常工作，也防止了因電壓過(guò)低導(dǎo)致的問(wèn)題和故障。

在逆變模塊的輸入端，設(shè)置了較大容量的輸入電容（C70、C73和C78）。這是為了吸收和緩沖開機(jī)瞬間的巨大浪涌電流，防止其對(duì)電路造成沖擊。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，電路設(shè)計(jì)部分特別加入了預(yù)充電電路。

當(dāng)開機(jī)時(shí)，首先通過(guò)電阻對(duì)電容進(jìn)行充電。當(dāng)電容電壓逐漸上升并達(dá)到200V時(shí)，控制板開始進(jìn)行延時(shí)計(jì)時(shí)。延時(shí)5秒結(jié)束后，繼電器會(huì)閉合（由K1控制繼電器吸合），將預(yù)充電電阻旁路，從而減小了充電的電阻，使得充電電流加大，電容迅速達(dá)到所需的電壓。這種預(yù)充電的設(shè)計(jì)不僅提高了電容的充電效率，也有效保護(hù)了電容本身和整個(gè)電路系統(tǒng)。

同時(shí)，為了確保延時(shí)結(jié)束后電容電壓能夠達(dá)到350V，對(duì)預(yù)充電電阻的選擇也有一定的要求。如果預(yù)充電電阻的阻值過(guò)大，則會(huì)導(dǎo)致電容充電時(shí)間延長(zhǎng)；如果阻值過(guò)小，則可能會(huì)導(dǎo)致電流過(guò)大而損壞電路。因此，為了找到最佳的平衡點(diǎn)，我們通過(guò)計(jì)算和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，預(yù)充電電阻的阻值需要小于1.667kR（對(duì)應(yīng)電阻標(biāo)記為R81）。實(shí)際操作中，為了保證預(yù)充電的效果和安全性，我們選擇了66R的電阻作為預(yù)充電電阻，并使用了兩個(gè)33R的電阻進(jìn)行串聯(lián)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這一阻值。這種設(shè)計(jì)不僅保證了預(yù)充電的效果，也避免了過(guò)大的電流對(duì)電路造成潛在的威脅。

審核編輯：劉清