浅析功率电路里面的预充电电路

在高级电力电子系统中，升压模块的输出特性必须满足纹波电压小于1V的严格要求。这一要求不仅体现了对输出滤波电容的性能要求，更为整个系统的稳定性和效率设定了基准。为了满足这一要求，输出滤波电容的选择和设计就显得尤为重要。

实际上，为了保证滤波效果，并考虑到系统运行的安全性，我们通常会选择不小于782uF的电容作为输出滤波电容。而在实际应用中，为了提高系统的可靠性并降低故障风险，我们选择了三个680uF的电容并联（标记为C70、C73和C78），这样得到的总容量可以达到2040uF，足以应对滤波需求。

同时，电源供应部分的设计也经过了精心的考虑。供电电源设定为350V，而电容电压则不能低于400V。实际操作中，为了保证系统的稳定运行，实际使用的电容电压为400V。这一电压等级不仅确保了电容的正常工作，也防止了因电压过低导致的问题和故障。

在逆变模块的输入端，设置了较大容量的输入电容（C70、C73和C78）。这是为了吸收和缓冲开机瞬间的巨大浪涌电流，防止其对电路造成冲击。为了实现这一功能，电路设计部分特别加入了预充电电路。

当开机时，首先通过电阻对电容进行充电。当电容电压逐渐上升并达到200V时，控制板开始进行延时计时。延时5秒结束后，继电器会闭合（由K1控制继电器吸合），将预充电电阻旁路，从而减小了充电的电阻，使得充电电流加大，电容迅速达到所需的电压。这种预充电的设计不仅提高了电容的充电效率，也有效保护了电容本身和整个电路系统。

同时，为了确保延时结束后电容电压能够达到350V，对预充电电阻的选择也有一定的要求。如果预充电电阻的阻值过大，则会导致电容充电时间延长；如果阻值过小，则可能会导致电流过大而损坏电路。因此，为了找到最佳的平衡点，我们通过计算和实践经验发现，预充电电阻的阻值需要小于1.667kR（对应电阻标记为R81）。实际操作中，为了保证预充电的效果和安全性，我们选择了66R的电阻作为预充电电阻，并使用了两个33R的电阻进行串联的方式来实现这一阻值。这种设计不仅保证了预充电的效果，也避免了过大的电流对电路造成潜在的威胁。

审核编辑：刘清