Pg电子游戏平台：一种整流电路启动电流抑制器的制作方法
本发明涉及一种自动保护电路装置，具体地说涉及一种具有以较大容量电容作为滤波器的不可控整流电路启动电流抑制的保护装置。
在交流变频器，交、直流伺服驱动器，UPS电源，静止中频电源等装置中，現在广泛使用着的主功率电路，是由单相或三相交流电源经过不可控整流电路、熔断器、並联的电解电容滤波器、各种变换电路变换再输出给相应的负载。这种结构的主功率电路简单、经济，但其缺奌是在交流电源开始供电时，不可控整流电路的输出电压立即达到最大值，而电解电容滤波器中尚未储存电荷，这样就会对电解电容滤波器产生很大的初始充电电流。不可控整流电路的输入电压越高，输出的功率越大，电解电容滤波器的电容量越大，这亇电流也越大。在不少情况下这亇电流会使线路中的熔断器烧断或上级电源跳闸。这样这种结构的主功率电路就无法正常启动。
申请号为2003 1 0112964.7的发明专利“一种整流电路启动保护装置”很好地解决了这个问题，它在整流电路中的联接如图1所示即在熔断器200的2端与电解电容滤波器400的“+”极性端之间接入申请号2003 10112964.7专利“一种整流电路启动保护装置”的保护装置300。保护装置300的主回路常开接点ZJ2的输入端(3)接熔断器200的2端，它的输出端(4)接电解电容滤波器400和变换电路500的“+”极性端。保护装置300的公共地(5)与不可控整流电路100的“-”输出端、电解电容滤波器400和变换电路500的“-”极性端联接在一起。保护装置300的工作电源输入端(1)、(2)分别接工作电源的+15V和“地”。保护装置300通过它的主回路常开接点ZJ2的输出端(4)监测着电解电容滤波器400的电压，并根据这个电压控制它的主回路常开接点ZJ2的接通或断开。单相或三相交流电源接到不可控整流电路100的输入端时，不可控整流电路100立即输出最大电压，而电解电容滤波器400上的电压为零，保护装置300的主回路常开接奌ZJ2断开，不可控整流电路100的输出电压就经过保护装置300的限流电阻Rb向电解电容滤波器400充电。在电解电容滤波器400的电压上升到预定值时，保护装置300的主回路常开接点ZJ2被接通，正常的工作电流就由主回路常开接点ZJ2通过，电路正常启动。
实践证明在正常的情况下，这个启动保护装置能很好地工作，缺点是当被保护电路或部件如电解电容滤波器400、变换电路500及其联接线出现了如短路、漏电、或负载电路提前运行等情况时，电解电容滤波器400两端的电压不能在较短的时间内上升到预定值，保护装置300的主回路常开接点ZJ2就不能及时闭合，导致保护装置300内的限流电阻Rb过电流时间过长而过热损坏甚至爆炸，甚至于殃及与它装在一起的其它部件。
本发明的目的是克服现有技术的上述缺点，提出一种新的整流电路启动电流抑制器。与現有技术相比较，本发明的优点是当本发明的被保护电路工作正常时本发明能正常工作；而当被保护电路出现短路、漏电或负载电路提前运行等一类故障时，本发明能发出信号去切断被保护电路交流输入端的供电电源。防止本发明的“限流电阻”因长时间过载而损毁。
本发明采用的技术方案是在现有技术申请号为2003 1 0112964.7的专利“一种整流电路启动保护装置”的基础上增加了主回路常开接点输入端电压采样器和控制电路。主回路常开接点输入端的电压采样系数小于它的输出端的电压采样系数，也就是说如果主回路常开接点输入端和输出端对公共地的电压相等，则得到的主回路常开接点输入端的采样电压小于输出端的采样电压。在被保护电路启动时，本发明监测被保护电路的启动时刻和本发明的主回路常开接点输入端和输出端的两个采样电压，并进行比较。如果被保护电路没有故障，启动后主回路常开接点输出端的电压很快上升，在本发明的限流电阻允许过载的预定时间内主回路常开接点输出端的采样电压就超过输入端的采样电压，并上升到使本发明的主回路常开接点接通的预定值。本发明就自动使它的主回路常开接点闭合，限流电阻就被短路，保证了系统正常运行。如果被保护电路存在故障，本发明的主回路接点输出端的电压上升较慢，在预定的时间内该电压的采样值就不可能达到主回路常开接点输入端电压的采样值，更不可能上升到使主回路常开接点接通的预定值，本发明就使它的接在整流器供电接触器线圈电路中的常开控制接点断开，切断整流器的供电电路，从而保护了本发明。
本发明由下述四部分组成(1)申请号2003 1 0112964.7的专利“一种整流电路启动保护装置”；(2)主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器；(3)积分比较器、保护锁定、复位电路；(4)小功率直流继电器常开控制接点输出电路。
上述四部分中(1)专利申请号2003 1 0112964.7的现有技术“一种整流电路启动保护装置”包括储能电解电容、电压检测器、可控复合继电器、限流电阻等四部分。它的工作电源“+”极性端和“地”与外部工作电源相接。它的公共地在内部与工作电源的“地”联接。可控复合继电器的输出常开接点允许通过很大的连续电流，它的输出常开接点也就是本装置的主回路常开接点，两个端点也分别就是本装置的主回路常开接点的输入端和输出端。储能电解电容接在工作电源的“+”极性端和“地”。一个降压电阻的一端接到主回路常开接点的输出端，它的另一端接到一个分压电位器的一端和活动端，该点用TP1来标注，分压电位器的另一端接到公共地，它们构成了主回路常开接点输出端的电压采样器。主回路常开接点输出端的电压采样器与一个电压监控芯片构成了电压检测器。联接点TP1与公共地之间的电压是主回路常开接点输出端的采样电压，联接点TP1与公共地之间的电阻是分压电位器的有效电阻，用r1来标记。联接点TP1与电压监控芯片的输入端相接。在主回路常开接点输出端的采样电压低于本发明的预定值时电压监控芯片输出低电位，在该采样电压高于预定值时电压监控芯片输出高电位。电压监控芯片的输出就是电压检测器的输出，它接到可控复合继电器的控制输入端。当可控复合继电器的控制输入端为低电位时，它的输出常开接点断开；当它的控制输入端为高电位时它的输出常开接点接通。限流电阻的两端分别接到可控复合继电器的输出常开接点的两个端点。为便于被保护电路调试，在可控复合继电器的控制电路中引出一对接线端子XJ，当XJ被短路时相当于可控复合继电器的控制输入端为高电位。作为本发明的一部分，申请号2003 1 0112964.7的现有技术“一种整流电路启动保护装置”的主回路常开接点的输入端和输出端分别就是本发明的主回路常开接点的输入端和输出端；它的工作电源“+”极性输入端和“地”分别与本发明的工作电源的“+”极性输入端和“地”相接；它的公共地与本发明的公共地相接。
(2)主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器包括了主回路常开接点输入端电压采样器的降压电阻和分压电位器各一个；给主回路常开接点输出端电压采样点TP1施加参考电压的降压电阻、分压电阻、二极管各一个；主回路常开接点输入、输出端采样电压比较器输入电阻二个及单电源供电的双运算放大器中的第一个运算放大器。主回路常开接点输入端电压采样器的降压电阻的一端与本发明主回路常开接点输入端相接，该电阻的另一端与主回路常开接点输入端电压采样的分压电位器的一端和活动端联接，该联接点用TP2标记。主回路常开接点输入端电压采样的分压电位器的另一端与公共地联接。联接点TP2与公共地之间的电压为主回路常开接点输入端的采样电压，TP2点与公共地之间的电阻值为主回路常开接点输入端电压采样的分压电位器的有效电阻值，用r2标记。由TP2点通过一个比较器输入电阻接到单电源供电的双运算放大器中的第一个运算放大器的“+”极性输入端。一个参考电压降压电阻的一端与工作电源的“+”极性端相联，它的另一端与一个参考电压分压电阻的一端及一个参考电压二极管的阳极相接，参考电压分压电阻的另一端与公共地联接。参考电压降压电阻与参考电压分压电阻的联接点对公共地的电位应为50mv。参考电压二极管的阴极通过一根导线的现有技术“一种整流电路启动保护装置”的主回路常开接点输出端电压采样点TP1，该二极管的阴极还通过一个比较器输入电阻与双运算放大器中第一个运算放大器的“-”极性输入端联接。双运算放大器中第一个运算放大器的“+”电源端与工作电源的“+”极性端相接，它的“-”电源端与公共地也就是工作电源的“地”相接。
(3)积分比较器、保护锁定、复位电路包括由一个积分电阻和电容组成的积分电路，积分比较器参考电压的降压电阻和分压电阻各一个，积分比较器输入电阻两个，单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器，保护锁定用反馈电阻和二极管各一个，复位用常开按钮一个。积分电阻的一端与单电源供电的双运算放大器中的第一个运算放大器的输出端联接；积分电阻的另一端与积分电容的一端相接，该联接点还通过一个积分比较器输入电阻与单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器的“+”输入端联接。积分电容的另一端与公共地相接。积分比较器参考电压的一个降压电阻的一端与工作电源的“+”极性端联接。另一端与积分比较器参考电压的分压电阻的一端联接，该联接点还通过一个比较器输入电阻接到单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器的“-”输入端；该联接点即为积分比较器的电压参考点。积分比较器参考电压分压电阻的另一端与公共地联接。单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器的输出端通过一个反馈电阻接到一个反馈二极管的阳极，反馈二极管的阴极接到单电源供电的双运算放大器中第二个运算放大器的“+”极性输入端；单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器的输出端还通过一个常开复位按钮接到公共地也就是工作电源的“地”。
(4)小功率直流继电器常开控制接点输出电路包括一个小功率直流继电器和一个续流二极管。小功率直流继电器线圈的一端与续流二极管的阳极相联，该联接点又与用作积分比较器的单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器的输出端联接；小功率直流继电器线圈的另一端及续流二极管的阴极接到工作电源的“+”极性端。小功率直流继电器的一对常开控制接点分别接到本发明的两个常开控制接点输出端。
上面四部分中，除开限流电阻以外都集成封装在一起。封装体有七亇外接端口即工作电源“+”极性输入端、工作电源“地”、主回路常开接点输入端、主回路常开接点输出端、公共地端、及两个常开控制接点输出端。其中工作电源“地”与公共地端在本发明的内部已接通。限流电阻在封装体的外边，它的二亇端奌分别与主回路常开接点的输入端和输出端联接。
本发明的七亇外接端口在被保护电路中的联接是主回路常开接点输入端经过熔断器与不可控整流电路的“+”极性输出端相接，主回路常开接点输出端与电解电容滤波器及变换电路的“+”极性端相接，公共地端与不可控整流电路输出的“-”极、电解电容滤波器及变换电路的“-”极相接，工作电源“+”极性输入端与外加工作电源的“+”极相接，工作电源“地”与外加工作电源的地相接，两个常开控制接点输出端串联到不可控整流电路交流供电接触器的控制线圈电路中。
本发明的封装体有六个外露部分(1)主回路常开接点输出端电压采样器分压电位器调节螺钉，通过调节它可改变分压电位器的有效电阻值r1。
(2)主回路常开接点输出端电压采样器分压电位器的有效电阻值r1的测试点TP1，在它和公共地端之间可测得有效电阻r1的值，用r1值可计算出使本发明的可控复合继电器主回路常开接点闭合时应有的主回路输出端电压值。
(3)一对调试端子XJ，当本发明接上工作电源后把这对调试端子短路，则无论主回路常开接点输出端对公共地端的电压为何值，都使本发明的主回路常开接点的输入端和输出端接通，它用于被保护电路的调试。
(4)一个主回路接点输入端电压采样器分压电位器调节螺钉，通过调节该螺钉可改变该分压电位器的有效电阻值r2。
(5)一个主回路接点输入端电压采样器分压电位器有效电阻值的测试点TP2，在它和公共地之间可测定被调节后的分压电位器有效电阻值r2。用r2值可确定本发明故障保护动作的时机。
(6)一个复位按钮，在保护动作后按下它，可在排除了故障而不切断工作电源的情况下使本发明恢复到保护动作前的状态。
前三个外露部分是专利申请号2003 1 0112964.7的现有技术“一种整流电路启动保护装置”已有的，后三个外露部分是本发明新增的。
在本发明中主回路常开接点输入端电压采样器的降压电阻应与输出端电压采样器的降压电阻相同，而输出端电压采样器的降压电阻及输出端电压采样器分压电位器的有效电阻值r1的确定方法已在申请号2003 10112964.7的专利说明书中详述；输入端电压采样器的分压电位器的有效电阻值r2可用对电路仿真求得。仿真时应规定在被保护电路无故障的情况下启动后在时间为Δt1内，本发明主回路常开接点输出端TP1点的采样电压应达到主回路常开接点输入端TP2点的采样电压。在被保护电路无故障的情况下启动后，不可控整流电路的输出电压立即经过限流电阻向电解电容滤波器充电，这个充电电流远远大于限流电阻的额定电流，只有把充电时间限止在“极短的时间”内，限流电阻才不会被这个充电电流损坏。时间量Δt1必须小于这个“极短的时间”，并留下足够的余量。在积分电路中，积分电容的电容量可设定为一个常用值，比如1微法，然后按在积分电路上突加工作电源的电压后在电阻和电容联接点上的电压能在Δt2的时间内达到积分比较器参考点的电位来确定积分电阻的值。积分比较器的电压参考点对公共地的电压可以设定在工作电源电压的三分之二。t2应略微大于Δt1。
图1专利申请号2003 1 0112964.7的現有技术“一种整流电路启动保护装置”在具有电解电容滤波器的不可控整流电路启动保护中的联接图。
图2专利申请号2003 1 0112964.7的現有技术“一种整流电路启动保护装置”的电路原理图。
現在结合附图，以本发明在具有电解电容滤波器的不可控整流电路中具体实施启动保护的方式进一步说明本发明。
该电路以～380V供电，不可控三相全波桥式整流电路整流，整流电路額定连续输出电流200A，在整流电路的“+”极输出端联接熔断器，熔断器后联接的电解电容滤波器的电容量为6800μF。
图3是按本发明制作的启动电流抑制器600在具有电解电容滤波器的不可控整流电路中具体实施启动保护的联接原理图。三相或单相交流电源由供电线经过交流接触器的常开主接点JLC1和导线的“+”极性输出端接到熔断器200的1端，熔断器200的2端接到本发明600的主回路常开接点输入端口Port3，本发明600的主回路常开接点输出端口Port4接到电解电容滤波器400和变换电路500的“+”极性端。不可控整流电路100的“-”极性输出端与本发明600的公共接地端口Port5、电解电容滤波器400和变换电路500的“-”极性端联接。本发明600的工作电源“+”极性输入端口Port1接工作电源的+15V，“地”端口Port2接工作电源的地。交流接触器的控制线圈JLC的一端接到交流电源进线中的一根相线，另一端与常开按钮AN1的一端相接，常开按钮AN1的另一端与常闭按钮AN2的一端相接，常开按钮AN1的两端又并联一个交流接触器的常开辅助触点JLC4；常闭按钮AN2的另一端接到本发明600的常开控制接点的一个输出端Port6，本发明600的常开控制接点的另一个输出端Port7接到交流供电电源的零线所示虚线内为整流电路启动保护装置，它的具体电路如图2所示，在图2中它由储能电解电容1100，电压检测器1200，可控复合继电器1300，限流电阻Rb等四部分组成。储能电解电容1100接在工作电源的两端。电压检测器1200由电阻R1、R3，电位器R2，电容C1，电解电容E1，电压监控芯片IC2，稳压二极管DW1等七个元器件组成。降压电阻R1的2端接到主回路常开接点输出端(4)，分压电位器R2的1端与公共地(5)联接，降压电阻R1的1端与分压电位器R2的2端和W端联接，该联接点用TP1标记。TP1点与公共地(5)间的电阻r1为分压电位器R2的有效电阻，TP1点与公共地(5)间的电压是主回路常开接点输出端(4)的采样电压。TP1点与电压监控芯片IC2的输入端3相接，电压监控芯片IC2的输出端8接到可控复合继电器1300的控制信号输入端，即电解电容C2的1端、电阻R5的1端、电阻R4的2端的联接点。设主回路常开接点输出端(4)的电压为Ud1，它的采样电压Utp1＝Ud1*r1/(R1+r1)。当输入电压监控芯片IC2的3端的电压由0上升到Utp1≥1.182V时电压监控芯片IC2的输出端8由低电位变为高电位，可控复合继电器1300的输出常开接点ZJ2接通。当输入电压监控芯片IC2的3端的电压由高降低到Utp1＜(1.182-0.05)V时，电压监控芯片IC2的输出端8由高电位变为低电位，可控复合继电器1300的输出常开接点ZJ2断开。可控复合继电器1300的输出常开接点ZJ2及其两端1、2分别就是专利申请号2003 1 0112964.7的现有技术“一种整流电路启动保护装置”的主回路常开接点ZJ2及其输入端(3)和输出端(4)。限流电阻Rb的1、2端分别接到主回路常开接点ZJ2的输入端(3)、输出端(4)。
下面对照图4来说明虚线的内部及与虚线的联接整流电路启动保护装置21004的主回路常开接点ZJ2及其输入端(3)和输出端(4)分别是本发明600的主回路常开接点ZJ2及其输入端Port3和输出端Port4，限流电阻Rb的两端分别与这两端联接。它的工作电源端(1)、(2)和公共地端(5)分别接到本发明的工作电源“+”极性输入端Port1、工作电源“地”Port2和公共地端Port5。由虚线引出一根导线接到主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器21003中的比较器输入电阻R18，电阻R18的另一端与用作比较器的单电源运算放大器I C11A的“-”输入端2相接。参考电压降压电阻R13的一端与工作电源的“+”极性端Port1联接，它的另一端与参考电压分压电阻R14的一端和参考电压二极管D11的阳极相接，参考电压分压电阻R14的另一端接到公共地端Port5，参考电压二极管D11的阴极与导线把工作电源分压，该两个电阻的联接点对公共地端Port5的电压为50mV。由本发明600的虚线中的主回路常开接点的输入端PORT3接出一个降压电阻R15，降压电阻R15的另一端与一个分压电位器R16的一端及活动端相接，该联接点用TP2标记；分压电位器R16的另一端与公共地端Port5联接。联接点TP2与公共地端Port5间的电阻为分压电位器R16的有效电阻r2，联接点TP2对公共地端Port5间的电压是主回路常开接点输入端Port3的采样电压。联接点TP2还通过一个比较器输入电阻R17接到用作比较器的单电源供电的运算放大器IC11A的“+”输入端3，电阻R15应与虚线中主回路常开接点的输出端口电压采样器的降压电阻R1相同。分压电位器R16中分压电位器有效值r2可用仿真来求得。方法是当把本发明接入没有故障的被保护电路中启动后，r2的值应能满足在Δt1的时间内(在本实施例子中Δt1＝120ms)使TP1点的电位达到TP2点的电位。Δt1应小于限流电阻Rb在该被保护电路中承受最大连续电流而不损坏的时间限定值。运算放大器IC11A为集成电路双运算放大器的第一个运算放大器，它的“+”电源端8接工作电源的“+”极性端Port1，它的“-”电源端4接公共地端Port5。运算放大器IC11A的输出端1接到积分比较器、保护锁定、复位电路21002中积分电阻R19的一端，电阻R19的另一端与积分电容C11的一端相接，该联接点还通过一个电阻R23接到用作积分比较器的运算放大器IC11B的“+”输入端5，积分电容C11的另一端接公共地端Port5。一个用作积分比较器的参考点设定的降压电阻R20的一端接到工作电源的“+”极性端Port1，电阻R20的另一端与参考点设定的分压电阻R21的一端相接，该点还通过比较器输入电阻R22接到用作积分比较器的运算放大器IC11B的“-”输入端6，分压电阻R21的另一端接到公共地端Port5。积分比较器的参考点电位可取为工作电源电压的2/3。由电阻R19和电容C11组成的积分电路参数如下确定先设定电容C11为一个常用值(在本实施例中C11＝1微法)，然后按照当运算放大器IC11A的输出端1为高电位即工作电源“+”极的电位后经过一段时间Δt2电阻R19和电容C11联接处的电位应达到积分比较器的参考点的电位来计算电阻R19的阻值，Δt2应略微大于Δt1(在本实施例子中Δt2＝130ms)。用作积分比较器的运算放大器IC11B的输出端7通过一个反馈电阻R24接到一个反馈二极管D12的阳极，反馈二极管D12的阴极接到运算放大器IC11B的“+”输入端5。运算放大器IC11B的输出端7还通过一个常开按钮AN与公共地端Port5相联；公共地端Port5与工作电源的“地”Port2相联。运算放大器IC11B的输出端7又接到小功率直流继电器保护接点信号输出电路21001中的小功率直流继电器ZJ的线的阳极。小功率直流继电器ZJ的线的阴极都接到工作电源的“+”极性端Port1。小功率直流继电器ZJ的输出常开控制接点6和10分别接到本发明的常开控制接点输出端口PORT6和PORT7。
下面结合图3和图4说明本发明的工作原理如下如图3所示的电路，在所有外加的供电电源接上但未按常开按钮AN1的时候，交流接触器的线圈JLC无电，不可控整流电路100输出电压为0。这时TP2的电位为0，而由于电阻R13、R14和二极管D11提供的50mv的参考电位，使TP1的电位高于TP2。由图4可知，这时运算放大器IC11A的输出端1为低电位，运算放大器IC11B的输出端7也为低电位，小功率直流继电器ZJ的线圈得电，小功率直流继电器ZJ的常开控制接点把本发明的控制信号输出端口PORT6和PORT7接通。由图3可见，这时如果按下常开按钮AN1交流接触器的线圈JLC即可得电，交流接触器的常开辅助接点JLC4把AN1的两端短路，使交流接触器的线圈JLC保持得电，交流接触器的常开主接点JLC1把单相或三相交流电源接到不可控整流电路100的输入端。不可控整流电路100立即输出数值等于输入交流电压幅值的直流电压。TP2的电位立即达到设定值，而由于电解电容滤波器400和本发明600内部的限流电阻Rb的存在，TP1的电位将从50mV逐渐上升，此时TP1的电位低于TP2。由图4可知，这时候运算放大器IC11A的输出端1为高电位，但由于电阻R19和电容C11组成的积分电路的存在，电阻R19和电容C11联接点的电位在按下按钮AN1后的Δt2时间(本实例中为130ms)内不会高于由电阻R20和R21产生的参考点的电位(本实例中为10V)，所以运算放大器IC11B的输出端7仍为低电位，小功率直流继电器ZJ的常开控制接点仍然接通。由图3可知，不可控整流电路100的供电不会中断。如果图3中的电解电容滤波器400和变换电路500没有故障，则电解电容滤波器400上的电压很快上升，相应地TP1点的电位也会在Δt1(本实例中为120ms)的时间达到TP2的电位。也就是说在图4中的积分比较器的运算放大器IC11B的输出端7变为高电位以前运算放大器IC11A的输出端1已变为低电位，运算放大器IC11B的输出端7不会再变为高电位。自此以后整流电路启动保护装置21004将很快把它的复合继电器的常开主回路接点ZJ2闭合，系统进入正常运行。但如果图3中的电解电容滤波器400和变换电路500出现了故障，则电解电容滤波器400上的电压上升很慢，相应地TP1点的电位也不会在Δt2(130ms)的时间内达到TP2的电位。由图4可见在Δt2时刻以后，在电阻R19和电容C11组成的积分电路上电阻R19和电容C11联接点的电位将高于由电阻R20和电阻R21联接点的参考电位。这样运算放大器IC11B的输出端7就变为高电位；由于反馈电阻R24和反馈二极管D12的作用，运算放大器IC11B的“+”输入端5被锁定在高电位，因而运算放大器IC11B的输出端7也被锁定在高电位。运算放大器IC11B的输出端7变为高电位导致了小功率直流继电器ZJ的线圈失电而使它的控制常开接点断开。因而本发明的输出端口PORT6和PORT7的联接被切断。由图3可见，这时交流接触器的线圈JLC失电，交流接触器的常开主接点JLC1也就断开，不可控整流电路100失去了供电，它的输出不再向电解电容滤波器400充电，这样就保护了本装置中的限流电阻Rb不被烧毁。故障排除后如果不切断工作电源，而想使运算放大器IC11B的输出端7恢复正常，可按下复位按钮AN。
权利要求1.一种整流电路启动电流抑制器，包括由储能电解电容，电压检测器，可控复合继电器，限流电阻[Rb]等部分组成的整流电路启动保护装置[21004]，其特征在于，还包括一个主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器[21003]；一个积分比较器、保护锁定、复位电路[21002]；一个小功率直流继电器控制接点信号输出电路[21001]；主回路常开接点输入端电压采样器及输入、输出端采样电压比较器[21003]包括了主回路常开接点输入端电压采样器的降压电阻[R15]和分压电位器[R16]，给主回路常开接点输出端电压采样点TP1施加参考电压的降压电阻[R13]、分压电阻[R14]、二极管[D11]，主回路常开接点输入、输出端采样电压比较器输入电阻[R17]、[R18]及单电源供电的双运算放大器中的第一个运算放大器[IC11A]；积分比较器、保护锁定、复位电路[21002]包括由积分电阻[19]和电容[C11]组成的积分电路，积分比较器参考电压的降压电阻[R20]和分压电阻[R21]，积分比较器输入电阻[R22]、[R23]，单电源供电的双运算放大器中的第二个运算放大器[IC11B]，保护锁定用反馈电阻[R24]和二极管[D12]，复位用常开按钮[AN]；小功率直流继电器常开控制接点输出电路[21001]包括小功率直流继电器[ZJ]和续流二极管[D13]；整流电路启动保护装置[21004]的主回路常开接点[ZJ2]及其输入端(3)和输出端(4)分别是启动电流抑制器[600]的主回路常开接点[ZJ2]及其输入端[Port3]和输出端[Port4]；它的工作电源端(1)、(2)和公共地(5)分别接到启动电流抑制器[600]的工作电源“+”极性输入端[Port1]、工作电源“地”端[Port2]和公共地端[Port5]；[Port6]和[Port7]分别是启动电流抑制器[600]的两个控制接点输出端；限流电阻的两端分别与主回路常开接点的输入端[Port3]和输出端[Port4]联接。
2.按照权利要求1所述的一种整流电路启动电流抑制器，其特征在于启动电流抑制器[600]的集成封装体内部的联接是由虚线框整流电路启动保护装置[21004]的TP1点引出一根导线]接到主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器电路[21003]中的比较器输入电阻[R18]，电阻[R18]的另一端与用作比较器的单电源运算放大器[IC11A]的“-”输入端2相接；参考电压降压电阻[R13]的一端与工作电源的“+”极性端[Port1]联接，它的另一端与参考电压分压电阻[R14]的一端和二极管[D11]的阳极相接，参考电压分压电阻[R14]的另一端接到公共地端[Port5]，二极管[D11]的阴极与导线]相接；虚线]中的主回路常开接点的输入端[PORT3]接出一个降压电阻[R15]，降压电阻[R15]的另一端与一个分压电位器[R16]的一端及活动端相接，该联接点用TP2标记；分压电位器[R16]的另一端与公共地端[Port5]联接；联接点TP2与公共地端[Port5]间的电阻[r2]为分压电位器[R16]的有效电阻，联接点TP2对公共地端[Port5]的电压是主回路常开接点输入端[Port3]的采样电压；联接点TP2还通过一个比较器输入电阻[R17]接到用作比较器的单电源供电的运算放大器[IC11A]的“+”输入端3，电阻[R15]应与虚线]中主回路常开接点的输出端口电压采样器的降压电阻[R1]相同；运算放大器[IC11A]的“+”电源端8接工作电源的“+”极性端[Port1]，它的“-”电源端4接公共地端[Port5]；运算放大器[IC11A]的输出端1接到积分比较器、保护锁定、复位电路[21002]中的积分电阻[R19]的一端，电阻[R19]的另一端与积分电容[C11]的一端相接，该联接点还通过一个电阻[R23]接到用作积分比较器的运算放大器[IC11B]的“+”输入端5，积分电容[C11]的另一端接公共地端[Port5]；一个用作积分比较器的参考点设定的降压电阻[R20]的一端接到工作电源的“+”极性端[Port1]，电阻[R20]的另一端与参考点设定的分压电阻[R21]的一端相接，该点还通过比较器输入电阻[R22]接到用作积分比较器的运算放大器[IC11B]的“-”输入端6，分压电阻[R21]的另一端接到公共地端[Port5]；用作积分比较器的运算放大器[IC11B]的输出端7通过反馈电阻[R24]接到反馈二极管[D12]的阳极，反馈二极管[D12]的阴极接到运算放大器[IC11B]的“+”输入端5；运算放大器[IC11B]的输出端7还通过一个常开按钮[AN]与公共地端[Port5]相联；公共地端[Port5]与工作电源的“地”[Port2]相联；运算放大器[IC11B]的输出端7又接到小功率直流继电器保护接点信号输出电路[21001]中的小功率直流继电器[ZJ]的线]的阳极；小功率直流继电器[ZJ]的线]的阴极都接到工作电源的“+”极性端[Port1]；小功率直流继电器[ZJ]的输出常开控制接点6和10分别接到启动电流抑制器[600]的常开控制接点输出端口[PORT6]和[PORT7]。
3.按照权利要求1所述的一种整流电路启动电流抑制器，其特征在于启动电流抑制器[600]在被保护电路中的联接方式是交流供电电源导线经过交流接触器的常开主接点JLC1和导线]输入到不可控整流电路[100]的输入端，不可控整流电路[100]的“+”极性输出端接到熔断器[200]的1端，熔断器[200]的2端接到启动电流抑制器[600]的主回路常开接点输入端口[Port3]，启动电流抑制器[600]的主回路常开接点输出端口[Port4]接到电解电容滤波器[400]和变换电路[500]的“+”极性端；不可控整流电路[100]的“-”极性输出端与启动电流抑制器[600]的公共地端口[Port5]、电解电容滤波器[400]和变换电路[500]的“-”极性端联接；启动电流抑制器[600]的工作电源“+”极性输入端口[Port1]接+15V工作电源的“+”极，工作电源的“地”输入端口[Port2]接工作电源的地；交流接触器的控制线圈[JLC]的一端接到交流电源进线]中的一根相线，另一端与常开按钮[AN1]的一端相接，常开按钮[AN1]的另一端与常闭按钮[AN2]的一端相接，常开按钮[AN1]的两端又并联一个交流接触器的常开辅助触点[JLC4]；常闭按钮[AN2]的另一端接到[600]的常开控制接点的一个输出端[Port6]，启动电流抑制器[600]的常开控制接点的另一个输出端[Port7]接到交流供电电源的零线所述的一种整流电路启动电流抑制器，其特征在于启动电流抑制器[600]的主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器电路[21003]中的电阻[R13]、[R14]把工作电源分压，该两个电阻的联接点对公共地端[Port5]的电压为50mV。
5.按照权利要求1所述的一种整流电路启动电流抑制器，其特征在于所述的启动电流抑制器[600]的主回路常开接点输入端电压采样器及输入端、输出端采样电压比较器电路[21003]中分压电位器[R16]的分压电位器有效值r2可用仿真来求得，方法是当把启动电流抑制器[600]接入没有故障的被保护电路中并启动后，r2的值应能满足在Δt1的时间内使TP1点的电位达到TP2的电位，Δt1应小于限流电阻[Rb]在该被保护电路中承受最大连续电流而不损坏的时间限定值。
6.按照权利要求1所述的一种整流电路启动电流抑制器，其特征在于所述的启动电流抑制器[600]由电阻[R19]和电容[C11]组成的积分电路参数如下确定先设定电容[C11]为一个常用值，然后按照当用作比较器的运算放大器[IC11A]的输出端1为高电位即工作电源“+”极的电位后后，经过一段时间Δt2后电阻[R19]和电容[C11]联接处的电位应达到由电阻[R20]、[R21]组成的积分比较器的参考点的电位来计算电阻[R19]的阻值，Δt2应略微大于Δt1；积分比较器的参考点电位可取为工作电源电压的2/3。
一种整流电路启动电流抑制器，涉及具有以较大容量电容作为滤波器的不可控整流电路的起动过程保护装置。它包括整流电路启动保护装置；主回路接点输入、输出端的电压检测比较器；积分比较器、保护锁定电路、复位电路；小功率直流继电器控制接点信号输出电路等部件，除其中的限流电阻外全部集成封装在一起，结构紧凑，使用简便。本发明在被保护电路正常时它能正常保护整流电路起动，抑制对滤波电解电容的初始充电电流；而当被保护电路出现故障时，它能发出信号去切断被保护电路交流输入端的供电电源从而保护本发明本身。本发明的主回路接点额定电流可达到200A，而控制功率很小，产生的热量也很小，便于在电子设备中安装。
蔡昆, 胜晓松, 王平, 李耀华, 谢孟, 王时毅 申请人:中国科学院电工研究所
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