基于SCR的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质与流程

基于scr的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质
技术领域
1.本发明涉及电容充电领域，特别是基于scr（silicon controlled rectifier，scr）的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质。


背景技术：

2.现在的acdc开关电源常用的是电阻软启动电路，这样的电路由于体积大占用空间，晶闸管替代软启动电路的方案可以解决体积大占用空间的问题，但晶闸管电路也存在着难以控制的问题。


技术实现要素：

3.本公开提供了一种基于scr的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质。
4.根据本公开的第一方面，提供了一种基于scr的软启动电路，其特征在于，电路包括第一晶闸管、第二晶闸管、第一二极管、第二二极管、电容以及处理模块；第一晶闸管的阳极与第一二极管的阴极连接，构成第一串联电路；第二晶闸管的阳极与第二二极管的阴极连接，构成第二串联电路；第一串联电路与第二串联电路并联，构成并联电路，且第一晶闸管与第二晶闸管在并联电路的同一端，电容的第一端与并联电路中第一晶闸管的阴极以及第二晶闸管的阴极相连，电容的第二端与并联电路中第一二极管的阳极以及第二二极管的阳极相连；第一晶闸管的阳极和第一二极管的阴极与交流电源的火线端连接，第二晶闸管的阳极和第二二极管的阴极与交流电源的零线端连接；处理模块与交流电源的两端以及电容的两端连接，分别用于获取交流电源的电压和电容的电压；处理模块还与第一晶闸管的门极以及第二晶闸管的门极连接，用于在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；处理模块还用于在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
5.在第一方面的一些实现方式中，该电路还包括滤波模块；滤波模块的第一端与交流电源的火线端以及第一晶闸管的阳极连接，滤波模块的第二端与交流电源的零线端以及第二晶闸管的阳极连接，用于过滤电路中交流电源的杂波。
6.在第一方面的一些实现方式中，处理模块还用于当电容的电压值达到预设最大值时，向交流电源发送停止信号以及停止向第一晶闸管或第二晶闸管发送驱动电流。
7.根据本公开的第二方面，提供了一种基于上述第一方面以及第一方面的一些实现方式中软启动电路的软启动方法，该方法包括：获取交流电源的电压和电容的电压；
在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
8.在第二方面的一些实现方式中，该方法还包括：当电容的电压值达到预设最大值时，向交流电源发送停止信号以及停止向第一晶闸管或第二晶闸管发送驱动电流。
9.根据本公开的第三方面，提供了一种软启动装置，该装置包括：获取模块，用于获取交流电源的电压和电容的电压；发送模块，用于在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；发送模块，还用于在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
10.在第三方面的一些实现方式中，发送模块，还用于当电容的电压值达到预设最大值时，向交流电源发送停止信号以及停止向第一晶闸管或第二晶闸管发送驱动电流。
11.根据本公开的第四方面，提供了一种电子设备。该电子设备包括：存储器和处理器，所述存储器上存储有计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如以上所述第二方面，以及第二方面的一些实现方式中的软启动方法。
12.根据本公开的第五方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述程序被处理器执行时实现如以上所述第二方面，以及第二方面的一些实现方式中的软启动方法。
13.根据本公开的第六方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序在被处理器执行时实现如以上所述第二方面，以及第二方面的一些实现方式中的软启动方法。
14.本公开提供的基于scr的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质，因为处理模块可以获取交流电源的电压和电容上的电压差值，在电压差值合理区间内发出晶闸管驱动电流使晶闸管导通，形成充电电路，达到限制启动电流和对电容充电的目的，进而实现基于scr的充电电路的软启动控制，减小了由于启动电阻的存在造成的安装空间大的问题，节省了电路体积。
15.应当理解，发明内容部分中所描述的内容并非旨在限定本公开的实施例的关键或重要特征，亦非用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的描述变得容易理解。
附图说明
16.结合附图并参考以下详细说明，本公开各实施例的上述和其他特征、优点及方面将变得更加明显。附图用于更好地理解本方案，不构成对本公开的限定在附图中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的元素，其中：图1示出了本公开实施例的一种基于scr的软启动电路的结构示意图；图2示出了本公开实施例的一种scr软启动的工况示意图；
图3示出了本公开的实施例的另一种基于scr的软启动电路的结构示意图；图4示出了本公开的实施例的一种基于scr的软启动方法的流程示意图；图5示出了根据本公开的实施例的一种基于scr的软启动装置的结构示意图；图6示出了能够实施本公开的实施例的示例性电子设备的结构框图。
具体实施方式
17.为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本公开保护的范围。
18.另外，本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，a和/或b，可以表示：单独存在a，同时存在a和b，单独存在b这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
19.现在的acdc开关电源常用的是电阻软启动电路，这样的电路体积大占用空间，新的晶闸管替代软启动电路的方案可以解决体积大占用空间的问题，但ac接入时如果scr一开始完全开通会造成bus电压从零开始电容充电形成很大电流，容易产生线路问题或电容问题，因此晶闸管电路存在着难以控制的问题。
20.为了解决晶闸管电路中存在难以控制的问题，本公开中提供了一种基于scr的软启动电路、方法、装置、设备以及存储介质，该电路包括第一晶闸管、第二晶闸管、第一二极管、第二二极管、电容以及处理模块；处理模块与第一晶闸管的门极以及第二晶闸管的门极连接，可以用于在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；此外处理模块还用于在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。因为处理模块可以获取交流电源的电压、相位和直流电容上的电压差，在电压差合理区间内发出晶闸管驱动电流使晶闸管导通，形成充电电路，达到限制启动电流和对电容充电的目的，进而实现基于scr的充电电路的软启动控制。
21.下面结合附图对本公开实施例提供的技术方案进行描述。
22.图1是本公开实施例提供的一种基于scr的软启动电路的结构示意图。
23.如图1所示，基于scr的软启动电路可以包括第一晶闸管scr1、第二晶闸管scr2、第一二极管d1、第二二极管d2、电容c1以及处理模块p1；其中，第一晶闸管的阳极与第一二极管的阴极连接，构成第一串联电路；第二晶闸管的阳极与第二二极管的阴极连接，构成第二串联电路；第一串联电路与第二串联电路并联，构成并联电路，且第一晶闸管与第二晶闸管在并联电路的同一端，电容的第一端与并联电路中第一晶闸管的阴极以及第二晶闸管的阴极相连，电容的第二端与并联电路中第一二极管的阳极以及第二二极管的阳极相连；第一晶闸管的阳极和第一二极管的阴极与交流电源ac1的火线端连接，第二晶闸管的阳极和第二二极管的阴极与交流电源的零线端连接；处理模块与交流电源的两端以及电容的两端连接，分别用于获取交流电源的电压和电容的电压，需要说明的是此处的交流电源的电压是瞬时值；
处理模块还与第一晶闸管的门极以及第二晶闸管的门极连接，用于在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；处理模块还用于在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
24.具体地，处理模块在软启动电路接通交流电源后，可以采用锁相的方式获得交流电源的电压相位，如图2所示，在交流电压瞬时值超过峰值到0的阶段内，判断交流电压瞬时值与直流电容的电压差，在电压差小于设定值d，即小于预设阈值的时刻发出脉冲驱动，如在图2中发驱动时刻箭头所指的时刻发出脉冲驱动，使电路导通，其中脉冲驱动即为上述的驱动电流。由于交流电压在下降阶段，因此可以使电容电压充电到与交流电压的差值小于0后，利用晶闸管自关断的特性使晶闸管自然关断，然后在下一半周按同样的控制方式重复驱动，可见电容电压缓缓上升，直到电容电压达到最大值，这样就通过设定电压差d，即预设阈值实现了对启动电流的限制和控制，进而实现了软启动。
25.在一个实施例中，上述设定的电压差d，即预设阈值可以通过修改控制程序实现调节，进而可以对启动电流进行控制。
26.在一个实施例中，如图3所示，基于scr的软启动电路还可以包括滤波模块，滤波模块的第一端与交流电源的火线端以及第一晶闸管的阳极连接，滤波模块的第二端与交流电源的零线端以及第二晶闸管的阳极连接，用于过滤电路中交流电源的杂波。通过设置滤波模块，可以实现过滤杂波，使处理模块获取的交流电源电压更加准确，进而可以准确确定交流电源电压与电容的电压的差值，实现对第一晶闸管或第二晶闸管的精确控制，确保精准软启动。
27.在一个实施例中，处理模块还用于当电容的电压值达到预设最大值时，向交流电源发送停止信号以及停止向第一晶闸管或第二晶闸管发送驱动电流。即，当电容的电压达到最大值时，使电容与交流电源以及充电电路断开，以维持储电状态或向其他目标电路输电状态。
28.本公开提供的基于scr的软启动电路，因为处理模块可以获取交流电源的电压、相位和直流电容上的电压差，在电压差合理区间内发出晶闸管驱动电流使晶闸管导通，形成充电电路，达到限制启动电流和对电容充电的目的，进而实现基于scr的充电电路的软启动控制，减小了由于启动电阻的存在造成的安装空间大的问题，节省了电路体积。
29.与图1所示的基于scr的软启动电路相对应，本公开还提供了一种基于scr的软启动方法，图4是本公开实施例提供的一种基于scr的软启动方法的流程示意图，该方法的执行主体可以为终端设备或其他具有计算处理能力的服务器。
30.如图4所示，基于scr的软启动方法具体可以包括：s401：获取交流电源的电压和电容的电压；s402：在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；s403：在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
31.在一个实施例中，当电容的电压值达到预设最大值时，向交流电源发送停止信号
以及停止向第一晶闸管或第二晶闸管发送驱动电流。即，当电容的电压达到最大值时，使电容与交流电源以及充电电路断开，以维持储电状态或向其他目标电路输电状态。
32.需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本公开并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本公开，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于可选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本公开所必须的。
33.本公开提供的基于scr的软启动方法，通过获取交流电源的电压、相位和直流电容上的电压差，在电压差合理区间内发出晶闸管驱动电流使晶闸管导通，形成充电电路，达到限制启动电流和对电容充电的目的，进而实现基于scr的充电电路的软启动控制，减小了由于启动电阻的存在造成的安装空间大的问题，节省了电路体积。
34.与图4所示的基于scr的软启动方法相对应，本公开还提供了一种基于scr的软启动装置。
35.图5示出了一种基于scr的软启动装置的结构示意图，如图5所示，改装置可以包括获取模块501以及发送模块502。
36.获取模块501，用于获取交流电源的电压和电容的电压；发送模块502，用于在交流电源的正半周电压达到峰值后，且正半周电压与电容的电压的差值小于预设阈值的情况下，向第一晶闸管发送驱动电流；发送模块502，还用于在交流电源的负半周电压达到峰值后，且负半周电压的绝对值与电容的电压值的差值小于预设阈值的情况下，向第二晶闸管发送驱动电流。
37.在一个实施例中，发送模块502，还用于当所述电容的电压值达到预设最大值时，向所述交流电源发送停止信号以及停止向所述第一晶闸管或所述第二晶闸管发送驱动电流。
38.本公开提供的基于scr的软启动装置，通过获取交流电源的电压、相位和直流电容上的电压差，在电压差合理区间内发出晶闸管驱动电流使晶闸管导通，形成充电电路，达到限制启动电流和对电容充电的目的，进而实现基于scr的充电电路的软启动控制，减小了由于启动电阻的存在造成的安装空间大的问题，节省了电路体积。
39.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，所述描述的模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
40.可以理解的是，图5所示的基于scr的软启动装置中的各个模块具有实现图4中各个步骤的功能，并能达到其相应的技术效果，为简洁描述，在此不再赘述。
41.本公开的技术方案中，所涉及的用户个人信息的获取，存储和应用等，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
42.根据本公开的实施例，本公开还提供了一种电子设备、一种可读存储介质和一种计算机程序产品。
43.图6示出了可以用来实施本公开的实施例的电子设备600的示意性框图。电子设备旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备和其它类似的计算装
置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本公开的实现。
44.设备600包括计算单元601，其可以根据存储在只读存储器（rom）602中的计算机程序或者从存储单元608加载到随机访问存储器（ram）603中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在ram603中，还可存储设备600操作所需的各种程序和数据。计算单元601、rom602以及ram603通过总线604彼此相连。输入/输出（i/o）接口605也连接至总线604。
45.设备600中的多个部件连接至i/o接口605，包括：输入单元606，例如键盘、鼠标等；输出单元607，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元608，例如磁盘、光盘等；以及通信单元609，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元609允许设备600通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
46.计算单元601可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。计算单元601的一些示例包括但不限于中央处理单元（cpu）、图形处理单元（gpu）、各种专用的人工智能（ai）计算芯片、各种运行机器学习模型算法的计算单元、数字信号处理器（dsp）、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。计算单元601执行上文所描述的各个方法和处理，例如图4中的基于scr的软启动方法。例如，在一些实施例中，图4中的基于scr的软启动方法可被实现为计算机软件程序，其被有形地包含于机器可读介质，例如存储单元608。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由rom602和/或通信单元609而被载入和/或安装到设备600上。当计算机程序加载到ram603并由计算单元601执行时，可以执行上文描述的基于scr的软启动方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，计算单元601可以通过其他任何适当的方式（例如，借助于固件）而被配置为执行图1中的基于scr的软启动方法。
47.本文中以上描述的系统和技术的各种实施方式可以在数字电子电路系统、集成电路系统、场可编程门阵列（fpga）、专用集成电路（asic）、专用标准产品（assp）、芯片上系统的系统（soc）、负载可编程逻辑设备（cpld）、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储系统、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储系统、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
48.用于实施本公开的方法的程序代码可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些程序代码可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器或控制器，使得程序代码当由处理器或控制器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。程序代码可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
49.在本公开的上下文中，机器可读介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行系统、装置或设备使用或与指令执行系统、装置或设备结合地使用的程序。机器可读介质可以是机器可读信号介质或机器可读储存介质。机器可读介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体系统、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计
算机盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储器（rom）、可擦除可编程只读存储器（eprom或快闪存储器）、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器（cd-rom）、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
50.为了提供与用户的交互，可以在计算机上实施此处描述的系统和技术，该计算机具有：用于向用户显示信息的显示装置（例如，crt（阴极射线管）或者lcd（液晶显示器）监视器）；以及键盘和指向装置（例如，鼠标或者轨迹球），用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给计算机。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈（例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈）；并且可以用任何形式（包括声输入、语音输入或者、触觉输入）来接收来自用户的输入。
51.可以将此处描述的系统和技术实施在包括后台部件的计算系统（例如，作为数据服务器）、或者包括中间件部件的计算系统（例如，应用服务器）、或者包括前端部件的计算系统（例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的系统和技术的实施方式交互）、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算系统中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信（例如，通信网络）来将系统的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网（lan）、广域网（wan）和互联网。
52.计算机系统可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，也可以为分布式系统的服务器，或者是结合了区块链的服务器。
53.应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发公开中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本公开公开的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
54.上述具体实施方式，并不构成对本公开保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本公开的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本公开保护范围之内。