CN108964219B - 高容量电容组预充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种高容量电容组预充电电路，包括：整流模块、分级充电模块；所述整流模块的输入端连接交流电源，所述整流模块的输出端与所述分级充电模块电连接，用于将交流电转换为直流电后，向所述分级充电模块传输直流电；所述分级充电模块中包括电容组，用于接收外部的控制信号，并根据所述控制信号对所述电容组中的电容分别进行单独充电。本发明可以实现对整周波的软上电功能，并有效限制上电电流，通过对电容组中电容的单独预充电，使得充电电流大大降低。本发明整体控制逻辑简单，电路易于实现，可适用于各种情景下的高容量电容组预充电。

Description

高容量电容组预充电电路

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，具体地，涉及高容量电容组预充电电路。

背景技术

在电力电子变换装置中，特别是在大容量储能逆变器当中，通常需要用到大量的电解电容来滤波或者储存能量。但是，在接通电源的时，电解电容的电压会发生快速变化，这会形成大的上电电流，轻则引起保护动作，重则可能击穿甚至烧毁变换器。因此，需要在高容量电容组的预充电时实现软上电。

目前，可以利用电流比较电路来限制开关管的电流，消除浪涌。但是，这种方法的缺点是需要增加电流检测和电流比较电路，不适用于没有电流限制功能的开关电源电路。而且电流限制值一般大于工作电流的最大值，若开始就以电流限制值工作，则会造成输出过冲。

现有技术中，还可以通过电解电容与热敏电阻构成阻容充电支路，电解电容的电压可缓慢上升，当电解电容电压上升至额定值后，分压电压触发晶闸管导通，短接热敏电阻，完成软上电。但是，当电解电容的容值比较大时，采用上述方法会使得预充电的时间过长。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种高容量电容组预充电电路。

根据本发明提供的一种高容量电容组预充电电路，包括：整流模块、分级充电模块；其中：

所述整流模块的输入端连接交流电源，所述整流模块的输出端与所述分级充电模块电连接，用于将交流电转换为直流电后，向所述分级充电模块传输直流电；

所述分级充电模块中包括电容组，用于接收外部的控制信号，并根据所述控制信号对所述电容组中的电容分别进行单独充电。

可选地，所述整流模块包括：第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、滤波电容；所述第一功率二极管的正极分别连接交流电源的一端、第二功率二极管的负极，所述第一功率二极管的负极分别连接第三功率二极管的负极、滤波电容的一端，所述第三功率二极管的正极分别连接交流电源的另一端、第四功率二极管的负极，所述第二功率二极管的正极和所述第四功率二极管的正极均与所述滤波电容的另一端连接；其中，所述滤波电容的一端构成所述整流模块的输出端的一端，所述滤波电容的另一端构成所述整流模块的输出端的另一端。

可选地，所述分级充电模块包括：第一热敏电阻、N个电解电容、2N-1个可控开关、N-1个功率二极管，N为大于等于2的自然数；所述第一热敏电阻的一端连接至所述整流模块的输出端的一端，所述第一热敏电阻的另一端连接第1个电解电容的正极；所述第1个可控开关的两端分别所述第一热敏电阻的两端相连，所述第1个可控开关根据第1个控制信号开启或者断开；所述第1个电解电容的负极分别与第1个功率二极管的正极、第2N-1个可控开关的一端相连，所述第2N-1个可控开关的另一端接地，所述第2N-1个可控开关根据第2N-1个控制信号开启或者断开；其中：

第i个可控开关的一端连接所述第一热敏电阻的另一端，所述第i个可控开关的另一端分别连接第N+2-i个电解电容的正极、第N+1-i个功率二极管的负极；i＝2,3,4…N；所述第i个可控开关根据第i个控制信号开启或者断开；

第j个可控开关的一端分别连接所述第2N-j个电解电容的负极、所述第2N-j个功率二极管的正极，所述第j个可控开关的另一端接地；j＝N+1,N+2,N+3…,2N-2；所述第j个可控开关根据第j个控制信号开启或者断开。

可选地，所述可控开关包括：继电器、功率开关管、场效应晶体管中的任一种。

可选地，分别控制2N-1个可控开关按照时间顺序开启或关闭，以使得所述整流模块分别对所述N个电解电容进行单独充电；当所述N个电解电容均充电完成后，控制2N-1个可控开关全部开启，以使所述电容组中的电解电容形成串联结构。

可选地，所述分级充电模块包括：4个电解电容、3个功率二极管、7个继电器、7个三极管、7个电阻、7个二极管、1个热敏电阻；其中：

第一继电器的第1引脚、第一二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第一继电器的第2引脚分别连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端构成第一控制信号的输入端，所述第一三极管的发射极接地；所述第一继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的一端，所述第一热敏电阻的另一端与第一继电器的第3引脚连接；

第二继电器的第1引脚、第二二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第二继电器的第2引脚分别连接所述第二三极管的集电极、第二二极管的正极，所述第二三极管的基极与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端构成第二控制信号的输入端，所述第二三极管的发射极接地；所述第二继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的另一端，所述第二继电器的第3引脚分别连接第4个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；所述第4个电解电容的负极接地；

第三继电器的第1引脚、第三二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第三继电器的第2引脚分别连接所述第三三极管的集电极、第三二极管的正极，所述第三三极管的基极与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端构成第三控制信号的输入端，所述第三三极管的发射极接地；所述第三继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的另一端，所述第三继电器的第3引脚分别连接第3个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；

第四继电器的第1引脚、第四二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第四继电器的第2引脚分别连接所述第四三极管的集电极、第四二极管的正极，所述第四三极管的基极与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端构成第四控制信号的输入端，所述第四三极管的发射极接地；所述第四继电器的第4引脚分别连接至所述第一热敏电阻的另一端、第1个电解电容的正极，所述第四继电器的第3引脚分别连接第2个电解电容的正极、第2个功率二极管的负极；

第五继电器的第1引脚、第五二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第五继电器的第2引脚分别连接所述第五三极管的集电极、第五二极管的正极，所述第五三极管的基极与所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端构成第五控制信号的输入端，所述第五三极管的发射极接地；所述第五继电器的第4引脚分别连接至第3个功率二极管的正极、第3个电解电容的负极；所述第五继电器的第3引脚接地；

第六继电器的第1引脚、第六二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第六继电器的第2引脚分别连接所述第六三极管的集电极、第六二极管的正极，所述第六三极管的基极与所述第六电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端构成第六控制信号的输入端，所述第六三极管的发射极接地；所述第六继电器的第4引脚分别连接至第2个功率二极管的正极、第2个电解电容的负极；所述第六继电器的第3引脚接地；

第七继电器的第1引脚、第七二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第七继电器的第2引脚分别连接所述第七三极管的集电极、第七二极管的正极，所述第七三极管的基极与所述第七电阻的一端相连，所述第七电阻的另一端构成第七控制信号的输入端，所述第七三极管的发射极接地；所述第七继电器的第4引脚分别连接至第1个功率二极管的正极、第1个电解电容的负极；所述第七继电器的第3引脚接地。

与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：

本发明提供的高容量电容组预充电电路包括：整流模块、分级充电模块；所述整流模块的输入端连接交流电源，所述整流模块的输出端与所述分级充电模块电连接，用于将交流电转换为直流电后，向所述分级充电模块传输直流电；所述分级充电模块中包括电容组，用于接收外部的控制信号，并根据所述控制信号对所述电容组中的电容分别进行单独充电。本发明可以实现对整周波的软上电功能，并有效限制上电电流，通过对电容组中电容的单独预充电，使得充电电流大大降低。本发明整体控制逻辑简单，电路易于实现，可适用于各种情景下的高容量电容组预充电。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明实施例一提供的高容量电容组预充电电路的结构示意图；

图2为图1所示电路中控制信号的时序图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。

本发明实施例提供一种高容量电容组预充电电路，包括：整流模块、分级充电模块；其中：

所述整流模块的输入端连接交流电源，所述整流模块的输出端与所述分级充电模块电连接，用于将交流电转换为直流电后，向所述分级充电模块传输直流电；

所述分级充电模块中包括电容组，用于接收外部的控制信号，并根据所述控制信号对所述电容组中的电容分别进行单独充电。

图1为本发明实施例一提供的高容量电容组预充电电路的结构示意图。

如图1所示，本实施例中的整流模块包括：第一功率二极管D1、第二功率二极管D2、第三功率二极管D3、第四功率二极管D4、滤波电容C1；所述第一功率二极管D1的正极分别连接交流电源u_i的一端ACL、第二功率二极管D2的负极，所述第一功率二极管D1的负极分别连接第三功率二极管D3的负极、滤波电容C1的一端，所述第三功率二极管D3的正极分别连接交流电源u_i的另一端ACN、第四功率二极管D4的负极，所述第二功率二极管D2的正极和所述第四功率二极管D4的正极均与所述滤波电容C1的另一端连接；其中，所述滤波电容C1的一端构成所述整流模块的输出端的一端，所述滤波电容C1的另一端构成所述整流模块的输出端的另一端。

本实施例中的分级充电模块包括：第一热敏电阻PTC1、N个电解电容、2N-1个可控开关、N-1个功率二极管，N为大于等于2的自然数；所述第一热敏电阻PTC1的一端连接至所述整流模块的输出端的一端，所述第一热敏电阻PTC1的另一端连接第1个电解电容的正极；所述第1个可控开关的两端分别所述第一热敏电阻PTC1的两端相连，所述第1个可控开关根据第1个控制信号开启或者断开；所述第1个电解电容的负极分别与第1个功率二极管的正极、第2N-1个可控开关的一端相连，所述第2N-1个可控开关的另一端接地，所述第2N-1个可控开关根据第2N-1个控制信号开启或者断开；其中：

第i个可控开关的一端连接所述第一热敏电阻的另一端，所述第i个可控开关的另一端分别连接第N+2-i个电解电容的正极、第N+1-i个功率二极管的负极；i＝2,3,4…N；所述第i个可控开关根据第i个控制信号开启或者断开；

第j个可控开关的一端分别连接所述第2N-j个电解电容的负极、所述第2N-j个功率二极管的正极，所述第j个可控开关的另一端接地；j＝N+1,N+2,N+3…,2N-2；所述第j个可控开关根据第j个控制信号开启或者断开。

可选地，分别控制2N-1个可控开关按照时间顺序开启或关闭，以使得所述整流模块分别对所述N个电解电容进行单独充电；当所述N个电解电容均充电完成后，控制2N-1个可控开关全部开启，以使所述电容组中的电解电容形成串联结构。

需要说明的是，本实施例不限定电解电容的具体数量，电解电容的数量可根据实际需要进行调整。本实施例中也不限定可控开关的具体类型，在应用中可控开关可以采用：继电器、功率开关管、场效应晶体管等等开关器件。

具体地，如图1所示，图1中以四个电解电容为例进行说明。本实施例中的分级充电模块包括：4个电解电容、3个功率二极管、7个继电器、7个三极管、7个电阻、7个二极管、1个热敏电阻；其中：

第一继电器RL1的第1引脚、第一二极管Dr1的负极均连接至正12V电源端，所述第一继电器RL1的第2引脚分别连接所述第一三极管Tr1的集电极、第一二极管Dr1的正极，所述第一三极管Tr1的基极与所述第一电阻Rr1的一端相连，所述第一电阻Rr1的另一端构成第一控制信号S1的输入端，所述第一三极管Tr1的发射极接地；所述第一继电器RL1的第4引脚连接至所述第一热敏电阻PTC1的一端，所述第一热敏电阻PTC1的另一端与第一继电器RL1的第3引脚连接；

第二继电器RL2的第1引脚、第二二极管Dr2的负极均连接至正12V电源端，所述第二继电器RL2的第2引脚分别连接所述第二三极管Tr2的集电极、第二二极管Dr2的正极，所述第二三极管Tr2的基极与所述第二电阻Rr2的一端相连，所述第二电阻Rr2的另一端构成第二控制信号S2的输入端，所述第二三极管Tr2的发射极接地；所述第二继电器RL2的第4引脚连接至所述第一热敏电阻PTC1的另一端，所述第二继电器RL2的第3引脚分别连接第4个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；所述第4个电解电容的负极接地；

第三继电器RL3的第1引脚、第三二极管Dr3的负极均连接至正12V电源端，所述第三继电器RL3的第2引脚分别连接所述第三三极管Tr3的集电极、第三二极管Dr3的正极，所述第三三极管Tr3的基极与所述第三电阻Rr3的一端相连，所述第三电阻Rr3的另一端构成第三控制信号S3的输入端，所述第三三极管Tr3的发射极接地；所述第三继电器RL3的第4引脚连接至所述第一热敏电阻PTC1的另一端，所述第三继电器RL3的第3引脚分别连接第3个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；

第四继电器RL4的第1引脚、第四二极管Dr4的负极均连接至正12V电源端，所述第四继电器RL4的第2引脚分别连接所述第四三极管Tr4的集电极、第四二极管Dr4的正极，所述第四三极管Tr4的基极与所述第四电阻Rr4的一端相连，所述第四电阻Rr4的另一端构成第四控制信号S4的输入端，所述第四三极管Tr4的发射极接地；所述第四继电器RL4的第4引脚分别连接至所述第一热敏电阻PTC1的另一端、第1个电解电容的正极，所述第四继电器RL4的第3引脚分别连接第2个电解电容的正极、第2个功率二极管的负极；

第五继电器RL5的第1引脚、第五二极管Dr5的负极均连接至正12V电源端，所述第五继电器RL5的第2引脚分别连接所述第五三极管Tr5的集电极、第五二极管Dr5的正极，所述第五三极管Tr5的基极与所述第五电阻Rr5的一端相连，所述第五电阻Rr5的另一端构成第五控制信号S5的输入端，所述第五三极管Tr5的发射极接地；所述第五继电器RL5的第4引脚分别连接至第3个功率二极管的正极、第3个电解电容的负极；所述第五继电器RL5的第3引脚接地；

第六继电器RL6的第1引脚、第六二极管Dr6的负极均连接至正12V电源端，所述第六继电器RL6的第2引脚分别连接所述第六三极管Tr6的集电极、第六二极管Dr6的正极，所述第六三极管Tr6的基极与所述第六电阻Rr6的一端相连，所述第六电阻Rr6的另一端构成第六控制信号S6的输入端，所述第六三极管Tr6的发射极接地；所述第六继电器RL6的第4引脚分别连接至第2个功率二极管的正极、第2个电解电容的负极；所述第六继电器RL6的第3引脚接地；

第七继电器RL7的第1引脚、第七二极管Dr7的负极均连接至正12V电源端，所述第七继电器RL7的第2引脚分别连接所述第七三极管Tr7的集电极、第七二极管Dr7的正极，所述第七三极管Tr7的基极与所述第七电阻Rr7的一端相连，所述第七电阻Rr7的另一端构成第七控制信号S7的输入端，所述第七三极管Tr7的发射极接地；所述第七继电器RL7的第4引脚分别连接至第1个功率二极管的正极、第1个电解电容的负极；所述第七继电器RL7的第3引脚接地。

图2为图1所示电路中控制信号的时序图，如图2所示，当单相交流电源(220V)接通时，四个功率二极管D1～D4构成整流桥，此时控制信号均关闭，4个电解电容串联并以热敏电阻PTC1作为上电电阻进行充电，由于上电电阻的阻值较大且串联电解电容的容值较小，充电电流较小，实现软启动。t2时刻时，控制信号S2为高电平，第二继电器RL2吸合，第4个电解电容单独接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值。而后控制信号S2为低电平，第二继电器RL2打开，由于功率二极管的反向阻断作用，第4个电解电容的电压值保持不变。t3时刻时，控制信号S3和S5均为高电平，第三继电器RL3和第五继电器RL5吸合，第3个电解电容经过第三继电器RL3和第五继电器RL5接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值，而后控制信号S3和S5均为低电平，第三继电器RL3和第五继电器RL5打开，第3个电解电容的电压值保持不变。t4时刻，控制信号S4和S6均为高电平，第四继电器RL4和第六继电器RL6吸合，第2个电解电容接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值，而后控制信号S4和S6均为低电平，第四继电器RL4和第六继电器RL6打开，第2个电解电容的电压值保持不变。t5时刻时，控制信号S7为高电平，第七继电器RL7吸合，第1个电解电容接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值。最后，控制信号S1为高电平，继电器RL1吸合，上电电阻PTC1被短路，预充电完成，控制信号S2-S7均为高电平，继电器RL2～RL7吸合，4个电解电容并联给负载供电。

本实施例，通过一开始上电时多个电解电容经热敏电阻串联充电，串联电容容值较小，充电电流小；而后分时逐级打开继电器，当继电器逐级吸合后，单个电解电容逐级预充电，电解电容电压升高到额定值后再关闭相应继电器，由于二极管的反向阻断作用，电解电容电压维持在额定值，所有电解电容预充电完成后再次吸合所有继电器，多个电解电容并联放电。本发明可应用于高容量电容组的预充电，能够同时实现软上电和单相整流过程。。

本发明可以应用于采用AC-DC变换器作为前级电路的应用领域，能够同时实现软上电和单相整流过程，具有控制逻辑简单、电路易于实现、适用范围广等优点。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (2)

1.一种高容量电容组预充电电路，其特征在于，包括：整流模块、分级充电模块；其中：

所述整流模块的输入端连接交流电源，所述整流模块的输出端与所述分级充电模块电连接，用于将交流电转换为直流电后，向所述分级充电模块传输直流电；

所述分级充电模块中包括电容组，用于接收外部的控制信号，并根据所述控制信号对所述电容组中的电容分别进行单独充电；

所述分级充电模块包括：第一热敏电阻、N个电解电容、2N-1个可控开关、N-1个功率二极管，N为大于等于2的自然数；所述第一热敏电阻的一端连接至所述整流模块的输出端的一端，所述第一热敏电阻的另一端连接第1个电解电容的正极；所述第1个可控开关的两端分别所述第一热敏电阻的两端相连，所述第1个可控开关根据第1个控制信号开启或者断开；所述第1个电解电容的负极分别与第1个功率二极管的正极、第2N-1个可控开关的一端相连，所述第2N-1个可控开关的另一端接地，所述第2N-1个可控开关根据第2N-1个控制信号开启或者断开；其中：

第i个可控开关的一端连接所述第一热敏电阻的另一端，所述第i个可控开关的另一端分别连接第N+2-i个电解电容的正极、第N+1-i个功率二极管的负极；i＝2,3,4…N；所述第i个可控开关根据第i个控制信号开启或者断开；

第j个可控开关的一端分别连接所述第2N-j个电解电容的负极、所述第2N-j个功率二极管的正极，所述第j个可控开关的另一端接地；j＝N+1,N+2,N+3…,2N-2；所述第j个可控开关根据第j个控制信号开启或者断开；

所述分级充电模块包括：4个电解电容、3个功率二极管、7个继电器、7个三极管、7个电阻、7个二极管、1个热敏电阻；其中：

第一继电器的第1引脚、第一二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第一继电器的第2引脚分别连接所述第一三极管的集电极、第一二极管的正极，所述第一三极管的基极与所述第一电阻的一端相连，所述第一电阻的另一端构成第一控制信号的输入端，所述第一三极管的发射极接地；所述第一继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的一端，所述第一热敏电阻的另一端与第一继电器的第3引脚连接；

第二继电器的第1引脚、第二二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第二继电器的第2引脚分别连接所述第二三极管的集电极、第二二极管的正极，所述第二三极管的基极与所述第二电阻的一端相连，所述第二电阻的另一端构成第二控制信号的输入端，所述第二三极管的发射极接地；所述第二继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的另一端，所述第二继电器的第3引脚分别连接第4个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；所述第4个电解电容的负极接地；

第三继电器的第1引脚、第三二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第三继电器的第2引脚分别连接所述第三三极管的集电极、第三二极管的正极，所述第三三极管的基极与所述第三电阻的一端相连，所述第三电阻的另一端构成第三控制信号的输入端，所述第三三极管的发射极接地；所述第三继电器的第4引脚连接至所述第一热敏电阻的另一端，所述第三继电器的第3引脚分别连接第3个电解电容的正极、第3个功率二极管的负极；

第四继电器的第1引脚、第四二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第四继电器的第2引脚分别连接所述第四三极管的集电极、第四二极管的正极，所述第四三极管的基极与所述第四电阻的一端相连，所述第四电阻的另一端构成第四控制信号的输入端，所述第四三极管的发射极接地；所述第四继电器的第4引脚分别连接至所述第一热敏电阻的另一端、第1个电解电容的正极，所述第四继电器的第3引脚分别连接第2个电解电容的正极、第2个功率二极管的负极；

第五继电器的第1引脚、第五二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第五继电器的第2引脚分别连接所述第五三极管的集电极、第五二极管的正极，所述第五三极管的基极与所述第五电阻的一端相连，所述第五电阻的另一端构成第五控制信号的输入端，所述第五三极管的发射极接地；所述第五继电器的第4引脚分别连接至第3个功率二极管的正极、第3个电解电容的负极；所述第五继电器的第3引脚接地；

第六继电器的第1引脚、第六二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第六继电器的第2引脚分别连接所述第六三极管的集电极、第六二极管的正极，所述第六三极管的基极与所述第六电阻的一端相连，所述第六电阻的另一端构成第六控制信号的输入端，所述第六三极管的发射极接地；所述第六继电器的第4引脚分别连接至第2个功率二极管的正极、第2个电解电容的负极；所述第六继电器的第3引脚接地；

第七继电器的第1引脚、第七二极管的负极均连接至正12V电源端，所述第七继电器的第2引脚分别连接所述第七三极管的集电极、第七二极管的正极，所述第七三极管的基极与所述第七电阻的一端相连，所述第七电阻的另一端构成第七控制信号的输入端，所述第七三极管的发射极接地；所述第七继电器的第4引脚分别连接至第1个功率二极管的正极、第1个电解电容的负极；所述第七继电器的第3引脚接地；

所述整流模块包括：第一功率二极管、第二功率二极管、第三功率二极管、第四功率二极管、滤波电容；所述第一功率二极管的正极分别连接交流电源的一端、第二功率二极管的负极，所述第一功率二极管的负极分别连接第三功率二极管的负极、滤波电容的一端，所述第三功率二极管的正极分别连接交流电源的另一端、第四功率二极管的负极，所述第二功率二极管的正极和所述第四功率二极管的正极均与所述滤波电容的另一端连接；其中，所述滤波电容的一端构成所述整流模块的输出端的一端，所述滤波电容的另一端构成所述整流模块的输出端的另一端；

分别控制2N-1个可控开关按照时间顺序开启或关闭，以使得所述整流模块分别对所述N个电解电容进行单独充电；当所述N个电解电容均充电完成后，控制2N-1个可控开关全部开启，以使所述电容组中的电解电容形成串联结构；

当单相交流电源接通时，四个功率二极管D1～D4构成整流桥，此时控制信号均关闭，4个电解电容串联并以热敏电阻PTC1作为上电电阻进行充电，所述上电电阻的阻值大且串联电解电容的容值小，充电电流小，实现软启动；

t2时刻时，控制信号S2为高电平，第二继电器RL2吸合，第4个电解电容单独接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值；而后控制信号S2为低电平，第二继电器RL2打开，由于功率二极管的反向阻断作用，第4个电解电容的电压值保持不变；

t3时刻时，控制信号S3和S5均为高电平，第三继电器RL3和第五继电器RL5吸合，第3个电解电容经过第三继电器RL3和第五继电器RL5接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值，而后控制信号S3和S5均为低电平，第三继电器RL3和第五继电器RL5打开，第3个电解电容的电压值保持不变；

t4时刻，控制信号S4和S6均为高电平，第四继电器RL4和第六继电器RL6吸合，第2个电解电容接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值，而后控制信号S4和S6均为低电平，第四继电器RL4和第六继电器RL6打开，第2个电解电容的电压值保持不变；

t5时刻时，控制信号S7为高电平，第七继电器RL7吸合，第1个电解电容接入充电回路进行预充电，直至达到额定电压值；

最后，控制信号S1为高电平，继电器RL1吸合，作为上电电阻的热敏电阻PTC1被短路，预充电完成，控制信号S2-S7均为高电平，继电器RL2～RL7吸合，4个电解电容并联给负载供电。

2.根据权利要求1所述的高容量电容组预充电电路，其特征在于，所述可控开关包括：继电器、功率开关管、场效应晶体管中的任一种。

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