CN109921623A - 一种电源电路及其预充电电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电源电路及其预充电电路，包括电源，还包括构成电源电路中的整流电路的开关模块；构成电源电路中的钳位电路的第一模块，第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；构成电源电路中的LC滤波电路的第二模块，第二模块包括第二电容和电感；电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；与开关模块连接的开关控制模块，用于对开关模块的导通及关断进行控制，以使开关模块与第一开关配合来实现对第一电容的预充电。本申请公开的电源电路及其预充电电路的成本低且电路结构简单；还能适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。

Description

一种电源电路及其预充电电路

技术领域

本发明涉及电源电路技术领域，特别是涉及一种电源电路及其预充电电路。

背景技术

电源电路为电子电路中必不可少的电路，而变压电路、整流电路是电源电路中必不可少的部分。为降低整流电路中副边整流管的电压应力，一般会在整流电路的输出端采用吸收电路，而吸收电路通常包括钳位电容。但是在电源电路启动瞬间，钳位电容的初始电压为零，变压电路的输出电压会直接加在钳位电容上，从而使得钳位电容的瞬间冲击电流很大，从而导致整流电路中的整流管的电压应力很大，可能会导致整流管的烧毁，降低了整个电源电路的可靠性。

为了解决上述技术问题，现有技术中通常是额外添加一个预充电电路，即通过添加额外的充电电路和额外的电源，在电源电路启动前将钳位电容上的电压从零充到一定电压(约等于外加的额外电源电压)，这样，电源电路启动时直接加在钳位电容上的电压就不是变压电路的输出电压，而是变压电路的输出电压与钳位电容上的预充电压之差，从而降低了启动时的冲击电流和整流管的电压应力。但采用该种方式，一方面，需要增加额外的器件来构成预充电电路，成本高，增加了电源电路的电路结构复杂性；另一方面，有可能导致预充不彻底，因为钳位电容上的预充电压取决于额外所加的电源电压，为一固定值，与变压电路的输出电压并无对应关系。当变压电路的输入电压在较宽范围内变化时，除非采用多个电源，否则，仍存在一些情况下变压电路的输出电压与钳位电容的预充电电压之间存在较大压差，此时仍然会造成钳位电容承受较大的冲击电流，不能适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种电源电路及其预充电电路，成本低且电路结构简单，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种预充电电路，应用于电源电路，包括电源，还包括：

构成所述电源电路中的整流电路的开关模块；

构成所述电源电路中的钳位电路的第一模块，所述第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；

构成所述电源电路中的LC滤波电路的第二模块，所述第二模块包括第二电容和电感；

所述电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；

与所述开关模块连接的开关控制模块，用于对所述开关模块的导通及关断进行控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。

优选地，所述电源包括：

原边与供电电源连接、副边作为所述电源的输出端的变压器；

所述变压器的原边绕组构成所述电源电路的辅助电源变压器的原边绕组。

优选地，所述电源为独立于所述电源电路的电源。

优选地，所述电源电路为车载电源电路；

所述电源为构成车辆中的低压蓄电池的电源。

优选地，所述电源与所述第二模块之间设置有电源开关。

优选地，所述电源与所述第二模块之间还设置有与所述电源开关串联连接的限流模块。

优选地，所述钳位电路为有源钳位电路时：

所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端及输出负端，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接的公共端作为所述第二模块的输入正端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端；

或者，

所述第二电容的第一端分别与所述电感的第一端及所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电感的第一端及所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端，所述第二电容的第二端作为所述第二模块的输入正端及输出正端。

优选地，所述第一电容位于第二模块的输出正端侧，所述第一开关位于所述第二模块的输出负端侧；

或者，

所述第一开关位于第二模块的输出正端侧，所述第一电容位于所述第二模块的输出负端侧。

优选地，所述开关模块为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路。

优选地，在流过所述电感的电流连续时，所述开关模块的驱动信号的占空比V2为所述电源的输出电压，V1为所述整流电路的输入电压。

优选地，所述钳位电路为有源钳位电路；

则所述第一开关为可控开关，所述可控开关还与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块具体用于对所述开关模块及所述第一开关的导通及关断进行控制，以实现对所述第一电容的预充电。

优选地，所述钳位电路为无源钳位电路，所述第一开关为续流二极管。

优选地，在流过所述电感的电流不连续时，所述预充电电路还包括：

用于采集所述第一电容两端的实时预充电压的电压采集模块；

所述开关控制模块，具体用于根据所述实时预充电压及预设预充电压对所述开关模块的导通及关断进行闭环控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种电源电路，包括如上述所述的预充电电路。

本申请提供的预充电电路中的器件实现了与电源电路中的器件的复用，换一个角度讲，利用电源电路中原有的器件便可实现预充电功能，成本低且电路结构简单；此外，由于电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路，在只需一个电源的基础上，通过调整开关模块的驱动信号的占空比便能实现将第一电容的预充电压充到任意想要的值，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压，且进一步降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种预充电电路的结构示意图；

图2为本发明提供的一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图3为本发明提供的一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图4为本发明提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图5为本发明提供的一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图6为本发明提供的另一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图7为本发明提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；

图8为本发明提供的另一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图。

图9为本发明提供的当电感电流断续，增加一个电压采样电路时，预充电电路的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种电源电路及其预充电电路，成本低且电路结构简单，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种预充电电路的结构示意图，应用于电源电路，该预充电电路包括电源Vcc，还包括：

构成电源电路中的整流电路的开关模块Seq；

构成电源电路中的钳位电路的第一模块，第一模块包括串联连接的第一电容C1和第一开关S1；

构成电源电路中的LC滤波电路的第二模块，第二模块包括第二电容C2和电感L1；

电感L1、第一电容C1、第一开关S1及开关模块Seq构成BOOST电路；

与开关模块Seq连接的开关控制模块1，用于对开关模块Seq的导通及关断进行控制，以使开关模块Seq与第一开关S1配合来实现对第一电容C1的预充电。

本申请的核心点在于预充电电路中的器件与电源电路中的器件的复用，尽量减少额外器件的增加。

具体地，预充电电路中的开关模块Seq还构成了电源电路中的整流电路，可以理解的是，整流电路通常有多个总桥臂，每个总桥臂的上下桥臂设置有可控开关，当总桥臂的上下桥臂的可控开关的控制逻辑相同时，便可以将此时的总桥臂等效为一个开关模块Seq，开关模块Seq对应于BOOST电路中的开关。

预充电电路中的第一模块包括第一电容C1(也即钳位电位)和第一开关S1，第一模块还构成了电源电路中的钳位电路，用来对电源电路中的整流电路的输出电压进行钳位，以降低整流电路中副边整流管的电压应力。这里的第一开关S1的作用与BOOST电路中的二极管相同，即在Seq关断时续流为电感电流寻找通路，Seq导通时，防止第一电容C1对地放电。这里的第一电容C1对应于BOOST电路中的输出电容。

预充电电路中的第二模块包括包括第二电容C2和电感L1，第二模块还构成了电源电路中的LC滤波电路，用来对电源电路中的整流电路的输出电压进行滤波。这里的第二电容C2与BOOST电路中输入电容的作用相同，这里的电感L1对应于BOOST电路中的电感。

本申请中，电感L1、第一电容C1、第一开关S1及开关模块Seq构成了BOOST电路，开关控制模块1通过对开关模块Seq的导通与关断进行控制，来实现对第一电容C1的预充电。具体地，根据BOOST电路的工作原理，开关模块Seq导通时，电源Vcc(或者说第二电容C2)对电感L1充电，开关模块Seq关断后，电感L1上存储的能量释放到第一电容C1中。在流过电感的电流连续时，开关控制模块1输出至开关模块Seq的驱动信号的占空比V2为电源Vcc的输出电压，V1为整流电路的输入电压，V2＜V1。可见，在电源Vcc固定时，如果要得到不同的预充电压，只需改变V1的值，也即只需对占空比D调整即可。此外，当第一模块构成的钳位电路为有源钳位电路时，第一开关S1为可控开关，该可控开关的控制逻辑与开关模块Seq的控制逻辑互补。

在实际应用中，电源电路中已经设置有整流电路、钳位电路、LC滤波电路，也即利用电源电路中已有的器件便可实现对第一电容C1的预充电。还需要说明的是，这里的LC滤波电路可以不止一级，则相应地，第二模块的数量也便不止一个，具体数量根据实际情况来定。

此外，这里的开关控制模块在流过电感L1上的电流连续时可以包括控制芯片和开关驱动模块，在流过电感L1上的电流不连续时可以包括控制芯片、开关驱动模块和用于采集第一电容两端的实时预充电压的电压采集模块。

综上，本申请提供的预充电电路中的器件实现了与电源电路中的器件的复用，换一个角度讲，利用电源电路中原有的器件便可实现预充电功能，成本低且电路结构简单；此外，由于电感L1、第一电容C1、第一开关S1及开关模块Seq构成BOOST电路，在只需一个电源Vcc的基础上，通过调整开关模块Seq的驱动信号的占空比便能实现将第一电容C1的预充电压充到任意想要的值，能够适用于宽范围变化的变压电路的输入电压，且进一步降低了成本。

在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，电源Vcc包括：

原边与供电电源连接、副边作为电源Vcc的输出端的变压器；

变压器的原边绕组构成电源电路的辅助电源Vcc变压器的原边绕组。

具体地，本实施例中的电源Vcc可以包括与供电电源(例如可以为市电，在车辆中可以为蓄电池等)连接的变压器，考虑到在实际应用中，电源电路中通常也设置有辅助电源变压器，因此，本实施例中的变压器的原边绕组还可以构成电源电路中所需的辅助电源变压器的原边绕组。

换个角度来说，如果电源电路中已有辅助电源变压器，则只需为辅助电源变压器额外增加一个辅助副边绕组，便可利用电源电路中已有的变压器来为预充电电路提供能量来源。

本实施例对于变压器原副边匝数比不作特别的限定，根据实际情况来定。

本实施例中，电源Vcc与电源电路中的辅助电源变压器实现了器件复用，进一步降低了成本及电路结构复杂性。

作为一种优选地实施例，电源Vcc为独立于电源电路的电源。

预充电电路的电源Vcc除了可以利用电源电路中已有的电源，还可以为独立于电源电路、额外增加的电源。具体选用哪种方式根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，电源电路为车载电源电路；

电源Vcc为构成车辆中的低压蓄电池的电源。

具体地，请参照图2(图2中以开关模块Seq为全桥整流电路为例，第一开关S1为PMOS为例，电源Vcc为低压蓄电池这一特征对于其他类型的开关模块Seq及第一开关S1也适用)，当电源电路为车载电源电路时，则电源Vcc可以利用车辆中已有的低压蓄电池来作为预充电电路中的能量来源，实现了电源Vcc与车辆中的已有电源的复用，进一步降低了成本及电路结构复杂性。

本申请还可以在低压蓄电池与第二模块之间设置电源开关Sc，一方面，能够有效防止由于低压蓄电池的电压过高而造成的电流倒灌(倒灌至高压蓄电池)；另一方面，可以避免低压蓄电池被取下来更换或者维修再安装时，由于低压蓄电池的正负极被装反而造成车载电源电路的损坏。

作为一种优选地实施例，电源Vcc与第二模块之间设置有电源开关Sc。

具体地，电源Vcc与第二模块之间还设置了电源开关Sc，当电源Vcc为额外增加的电源时，在预充电电路不工作时，电源开关Sc断开，在预充电电路工作时，电源开关Sc闭合。在电源Vcc为车载低压蓄电池时，在预充电电路不工作且电源电路不工作时，电源开关Sc断开，在预充电电路工作或者电源电路工作(需要说明的是，预充电电路和电源电路不会同时工作)时，电源开关Sc闭合。

这里的电源开关Sc可以为继电器、MOSFET、二极管等机械开关或者半导体开关中的一种或者多种的组合，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，电源Vcc与第二模块之间还设置有与电源开关Sc串联连接的限流模块R1。

为了提高预充电过程的安全性和可靠性，本申请还可以在电源Vcc与第二模块之间设置限流模块R1，用来对预充电电流进行限流，避免预充电电流过大而对预充电电路中的其他器件产生影响。

具体地，这里的限流模块R1可以为限流电阻，当然，也可以为其他类型的限流模块R1，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，钳位电路为有源钳位电路时：

第二电容C2的第一端与电源Vcc的负端连接，第二电容C2的第一端与电源Vcc的负端连接的公共端作为第二模块的输入负端及输出负端，第二电容C2的第二端与电感L1的第一端连接，第二电容C2的第二端与电感L1的第一端连接的公共端作为第二模块的输入正端，电感L1的第二端作为第二模块的输出负端；

或者，

第二电容C2的第一端分别与电感L1的第一端及电源Vcc的负端连接，第二电容C2的第一端与电感L1的第一端及电源Vcc的负端连接的公共端作为第二模块的输入负端，电感L1的第二端作为第二模块的输出负端，第二电容C2的第二端作为第二模块的输入正端及输出正端。

具体地，图1是以电感L1放在电源Vcc正端为例，在实际应用中，电感L1也可以放到电源Vcc负端，但预充电电路的工作原理不变，具体选用哪种电路结构根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，第一电容C1位于第二模块的输出正端侧，第一开关S1位于第二模块的输出负端侧；

或者，

第一开关S1位于第二模块的输出正端侧，第一电容C1位于第二模块的输出负端侧。

需要说明的是，第一模块中的第一开关S1和第一第一电容C1的位置可以互换，不影响预充电电路的整个工作原理，具体选用哪种电路结构根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，开关模块Seq为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路。

可以理解的是，开关模块Seq具体可以为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路，还可以为包括根据对称和对偶原理衍生出来其它整流方式，如混合倍流整流、串并联混合式整流等，具体选用哪种类型的开关模块Seq根据实际情况来定。

下面结合附图对开关模块Seq分别为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路的工作过程作介绍：

具体地，请参照图2，图2为本发明提供的一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图。需要说明的是，图2以电源Vcc为额外增加的电源、电源Vcc与第二模块之间设置有电源开关Sc和限流电阻为例。

在电源电路启动前，通过控制开关管Q1-Q4及第一开关S1的时序，将第一电容C1充电到需要的电压。电路工作过程依据稳态时电感L1上的电流是否连续划分为两个或三个过程，以电感L1上的电流连续为例说明如下：

Q1Q2桥臂导通(相当于开关模块Seq导通)时(或Q3Q4桥臂导通或Q1Q2桥臂与Q3Q4桥臂同时导通)，电源Vcc对电感L1充电，Q1Q2桥臂关断(相当于开关模块Seq关断)后，第一开关S1开通，电感L1上存储的能量释放到第一电容C1中(如果第一开关S1为PMOS且其电路结构如图2所示，这个过程中第一开关S1可以开通也可以关断，原因在于其自带体二极管)。

如果S1导通，忽略死区影响，第一开关S1和开关模块Seq的开通时序在逻辑上互补，由于MOSFET导通的双向性，此时该电路一定工作在电感电流连续(CCM)状态。Q1Q2桥臂导通占空比可以参考以下做法：采集变压模块的原边输入电压，通过原副边匝比将原边采集到的电压折算到副边得到目标电压V1(也即整流电路的输入电压)，采集电源Vcc的输出电压V2，根据BOOST电路的输入输出计算公式计算占空比如下：

此占空比比针对开关模块Seq而言，当然实际应用中，需要考虑软启动等其它因素，需要采用一定的控制策略，比如占空比缓慢展开到上述计算值等。或者考虑其它因素，最终占空比不严格等于上述计算值等。

请参照图3，图3为本发明提供的一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图。需要说明的是，图3以电源Vcc为额外增加的电源、电源Vcc与第二模块之间设置有电源开关Sc为例。在开关模块Seq为中心抽头整流电路时，此时第一模块的个数为2，也即相应地第一电容C1也为两个，分别用第一子电容C11和第二子电容C12表示，第一开关S1也为两个，分别用第一子开关S11和第二子开关S12表示。

在电源电路启动前，通过控制开关管Q1-Q2、第一子开关S11、第二子开关S12的时序，将此时第一子电容C11和第二子电容C12充电到需要的电压。电路工作过程依据稳态时电感L1上的电流是否连续划分为两个或三个过程，以电感L1上的电流连续为例说明如下：

Q1Q2桥臂导通时，电源Vcc对电感L1充电，Q1Q2桥臂关断后，第一开关S1(第一子开关S11和第二子开关S12)导通，电感L1上存储的能量释放到第一子电容C11和第二子电容C12中(如果第一子开关S11和第二子开关S12为PMOS且其电路结构如图3所示，这个过程中第一子开关S11和第二子开关S12可以开通也可以关断，原因在于其自带体二极管)。

Q1Q2桥臂导通占空比可以参考上述实施例的做法，本实施例在此不再赘述。

请参照图4，图4为本发明提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图。在一个实施例中，可以将有源钳位电路加在电感L1的一端和地之间，这样可以节省一个子电容和子开关。

请参照图5，图5为本发明提供的一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图。需要说明的是，图5以电源Vcc为额外增加的电源为例。在开关模块Seq为倍流整流电路时，此时第一模块的个数为2，第一电容C1的个数也为2，分别用第一子电容C11和第二子电容C12表示，第一开关分别用第一子开关S11和第二子开关S12表示，电感L1也有两个，分别用第一子电感L11和第二子电感L12表示。

在电源电路启动前，通过控制开关管Q1-Q2、第一子开关S11及第二子开关S12的时序，将第一子电容C11和第二子电容C12充电到需要的电压。电路工作过程依据稳态时第一子电感L11和第二子电感L12上的电流是否连续划分为两个或三个过程，以电流连续为例说明如下：

Q1Q2桥臂导通时(当然也可以控制Q1和Q2分别导通)，电源Vcc对第一子电感L11和第二子电感L12充电，Q1Q2桥臂关断后，第一子电感L11和第二子电感L12上存储的能量释放到第一子电容C11和第二子电容C12中(如果第一子开关S11及第二子开关S12为PMOS且其电路结构如图5所示，这个过程中第一子开关S11及第二子开关S12可以开通也可以关断，原因在于其自带体二极管)。

Q1Q2桥臂导通占空比可以参考上述实施例的做法，本实施例在此不再赘述。

在一个实施例中，钳位电路的第一子电容C11和第一子开关S11的位置可以互换，第二子电容C12和第二子开关S12的位置可以互换。

在一个实施例中，第一子电容C11和第一子开关S11，以及，第二子电容C12和第二子开关S12的位置互换后，第一子开关S11和第二子开关S12的源极可以连在一起，第一子电容C11和第二子电容C12可以合并。

需要说明的是，上述均是以流过电感L1上的电流连续为例来做介绍的，在流过电感L1上的电流不连续时，可以通过电压采集电路采集第一电容C1两端的实时预充电压，再根据实时预充电压和预设预充电压对开关模块的导通及关断进行闭环控制，即通过调整开关模块Seq的占空比即可实现对第一电容C1的预充电。

作为一种优选地实施例，钳位电路为有源钳位电路；

则第一开关S1为可控开关，可控开关还与开关控制模块1连接，开关控制模块1具体用于对开关模块Seq及第一开关S1的导通及关断进行控制，以实现对第一电容C1的预充电。

具体地，本申请中的第一模块构成的钳位电路可以为有源钳位电路也可以为无源钳位电路，当钳位电路为有源钳位电路时，第一开关S1为可控开关，例如图2-图5便是以钳位电路为有源钳位电路为例来介绍的。

这里的有源钳位电路还可以有其类似变形方式，如加入二极管及电量泄放电路等，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，不管针对有源钳位电路还是无源钳位电路，在流过电感的电流连续时，开关模块Seq的驱动信号的占空比V2为电源Vcc的输出电压，V1为整流电路的输入电压。

具体地，第一电容C1的预充电压与整流电路的输入电压的差值越小，整流电路上的开关管承受的电压应力便越小。

作为一种优选地实施例，钳位电路为无源钳位电路，第一开关S1为续流二极管。

当第一模块构成的钳位电路为无源钳位电路时，其核心思想为对无源吸收的电容进行可控充电，将其充到某个需要的电压值。

具体地，这里的无源钳位电路可以为RCD无源钳位电路，请参照图6-8，其中，图6为本发明提供的另一种开关模块为全桥整流电路时，预充电电路的结构示意图；图7为本发明提供的另一种开关模块为中心抽头整流电路时，预充电电路的结构示意图；图8为本发明提供的另一种开关模块为倍流整流电路时，预充电电路的结构示意图。当然，这里的无源钳位电路也可以为其他类型的无源钳位电路，根据实际情况来定，本申请在此不作特别的限定。

作为一种优选地实施例，在流过电感的电流不连续时，预充电电路还包括：

用于采集第一电容两端的实时预充电压的电压采集模块；

开关控制模块，具体用于根据实时预充电压及预设预充电压对开关模块的导通及关断进行闭环控制，以使开关模块与第一开关配合来实现对第一电容的预充电。

请参照图9，图9为本发明提供的当电感电流断续，增加一个电压采样电路时，预充电电路的结构示意图。

具体地，上述实施例中的占空比公式成立的前提为：整个BOOST电路工作的连续电流模式(CCM)，但是实际上有些情况，这个前提不一定能成立(比如采用无源钳位吸收，第一开关S1为一个二极管，不能保证电流一定连续)。

当然针对这种情况，建议优先采用PMOS管动作，其基本时序于Seq时序互补(不考虑死区)。

但对于无源钳位电路，二极管具有单向导通特征，所以不能保证一定工作在电感电流连续状态(CCM),

开关控制模块中还增加一个电压采样模块，采集第一电容C1两端的电压，引入作为是否继续发出PWM依据或者反馈作为下一个PWM占空比大小的判据。

具体地，这里的电压采集模块可以为两个(或其它数目)串联的电阻构成，两个电阻的连接的公共端与控制芯片连接。当然，这里的电压采集模块还可以为其他结构的电压采集模块，根据实际情况来定。

本发明还提供了一种电源电路，包括如上述的预充电电路。

对于本发明提供的电源电路中的预充电电路的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (14)

1.一种预充电电路，应用于电源电路，其特征在于，包括电源，还包括：

构成所述电源电路中的整流电路的开关模块；

构成所述电源电路中的钳位电路的第一模块，所述第一模块包括串联连接的第一电容和第一开关；

构成所述电源电路中的LC滤波电路的第二模块，所述第二模块包括第二电容和电感；

所述电感、第一电容、第一开关及开关模块构成BOOST电路；

与所述开关模块连接的开关控制模块，用于对所述开关模块的导通及关断进行控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。

2.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源包括：

原边与供电电源连接、副边作为所述电源的输出端的变压器；

所述变压器的原边绕组构成所述电源电路的辅助电源变压器的原边绕组。

3.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源为独立于所述电源电路的电源。

4.如权利要求3所述的预充电电路，其特征在于，所述电源电路为车载电源电路；

所述电源为构成车辆中的低压蓄电池的电源。

5.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述电源与所述第二模块之间设置有电源开关。

6.如权利要求5所述的预充电电路，其特征在于，所述电源与所述第二模块之间还设置有与所述电源开关串联连接的限流模块。

7.如权利要求1所述的预充电电路，其特征在于，所述钳位电路为有源钳位电路时：

所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端及输出负端，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接，所述第二电容的第二端与所述电感的第一端连接的公共端作为所述第二模块的输入正端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端；

或者，

所述第二电容的第一端分别与所述电感的第一端及所述电源的负端连接，所述第二电容的第一端与所述电感的第一端及所述电源的负端连接的公共端作为所述第二模块的输入负端，所述电感的第二端作为所述第二模块的输出负端，所述第二电容的第二端作为所述第二模块的输入正端及输出正端。

8.如权利要求7所述的预充电电路，其特征在于，所述第一电容位于第二模块的输出正端侧，所述第一开关位于所述第二模块的输出负端侧；

或者，

所述第一开关位于第二模块的输出正端侧，所述第一电容位于所述第二模块的输出负端侧。

9.如权利要求1-8任一项所述的预充电电路，其特征在于，所述开关模块为全桥整流电路或者中心抽头整流电路或者倍流整流电路。

10.如权利要求1-8任一项所述的预充电电路，其特征在于，在流过所述电感的电流连续时，所述开关模块的驱动信号的占空比V2为所述电

源的输出电压，V1为所述整流电路的输入电压，V2＜V1。

11.如权利要求1-8任一项所述的预充电电路，其特征在于，所述钳位电路为有源钳位电路；

则所述第一开关为可控开关，所述可控开关还与所述开关控制模块连接，所述开关控制模块具体用于对所述开关模块及所述第一开关的导通及关断进行控制，以实现对所述第一电容的预充电。

12.如权利要求1-8任一项所述的预充电电路，其特征在于，所述钳位电路为无源钳位电路，所述第一开关为续流二极管。

13.如权利要求12所述的预充电电路，其特征在于，在流过所述电感的电流不连续时，所述预充电电路还包括：

用于采集所述第一电容两端的实时预充电压的电压采集模块；

所述开关控制模块，具体用于根据所述实时预充电压及预设预充电压对所述开关模块的导通及关断进行闭环控制，以使所述开关模块与所述第一开关配合来实现对所述第一电容的预充电。

14.一种电源电路，其特征在于，包括如权利要求1-13任一项所述的预充电电路。