大功率開關電源的軟啟動裝置及方法

2023-04-24 04:13:56 2

專利名稱：大功率開關電源的軟啟動裝置及方法
技術領域：
本發明屬於電源啟動技術領域，特別涉及一種大功率開關電源的軟啟動裝置及方 法。
背景技術：
在大功率開關電源的輸入級電路中，與整流電路並聯的濾波電容是大容量的電解 電容而通過整流橋整流出來的電壓也比較高。在上電瞬間，濾波電容兩端電壓為零，此時如 果整流出來的電壓不經過限流電阻而直接加到濾波電容兩端，將會產生很大的衝擊電流， 極容易造成元器件的損壞。因此，我們必須設計一種裝置，使得在上電的瞬間電容兩端電壓 緩慢上升，以避免上述的故障出現，這就是我們所說的軟啟動問題。常用的軟啟動方法有以下四種方案(1)串接熱敏電阻如圖1所示，該軟啟動電路包括由二極體1、二極體2、二極體3、二極體4、二極體 5、二極體6構成的整流橋以及熱敏電阻7、電容8、絕緣柵電晶體9、絕緣柵電晶體10、絕緣 柵電晶體11、絕緣柵電晶體12和變壓器13，整流橋接交流電源的三條相線99、100、101 ；熱 敏電阻7為負溫度係數的熱敏電阻。具有負溫度係數特性的熱敏電阻7，室溫電阻大，通電 升溫後熱敏電阻7的電阻急劇下降。利用熱敏電阻7這種特性，可以減少上電瞬間的衝擊 電流，同時降低電源正常工作時的功耗。這種方案的缺點在於，隨著輸入電流的增大，熱敏 電阻7上的功耗也增大，從而使得輸入級電路的效率降低，進而制約著整個開關電源的總 體效率。而在大功率開關電源中，輸入電流較大。因此，這種軟啟動方案不適用於大功率開 關電源。(2)限流電阻、接觸器切換如圖2所示，該軟啟動電路包括由二極體14、二極體15、二極體16、二極體17、二 極管18、二極體19構成的整流橋以及限流電阻20、接觸器觸點21、接觸器線圈22、繼電器 觸點23、繼電器線圈24、電容25、絕緣柵電晶體26、絕緣柵電晶體27、絕緣柵電晶體28、絕 緣柵電晶體29、變壓器30，整流橋接交流電源的三條相線99、100、101 ；上電瞬間，接觸器的 線圈22不導通，接觸器的觸點21處於斷開狀態，整流電路通過限流電阻20對電容25充電， 等電容25電壓充到預設電壓值時，繼電器的線圈24導通，繼電器的觸點23閉合，使接觸器 的線圈22導通，接觸器的觸點21閉合，將限流電阻20短路，使得在電源正常工作時，限流 電阻20不產生功耗，克服了方案(1)的缺點。這種方案的缺點在於，接觸器的導電部分是 活動觸點，不適合通過大電流；繼電器的動作電壓會抖動及振蕩，造成工作不可靠。(3)晶閘管三相全橋半控整流如圖3所示，該電路包括由二極體34、二極體35、二極體36、晶閘管31、晶閘管32、 晶閘管33構成的半控整流橋以及濾波電容37、絕緣柵電晶體38、絕緣柵電晶體39、絕緣柵 電晶體40、絕緣柵電晶體41和變壓器42，整流橋接交流電源的三條相線99、100、101 ；上電 啟動時，控制晶閘管31、晶閘管32、晶閘管33的導通角，使得濾波電容37上的電壓按設定的規律緩慢上升，實現軟啟動。這個方案的缺點在於，晶間管半控整流橋價格貴，成本較高， 而且需要對導通角進行控制，不允許無觸發，觸發電路設計複雜。(4)限流電阻、晶閘管切換如圖4所示，該電路包括由二極體43、二極體44、二極體45、二極體46、二極體47、 二極體48構成的整流橋以及晶閘管49、限流電阻50、濾波電容51、絕緣柵電晶體52、絕緣 柵電晶體53、絕緣柵電晶體54、絕緣柵電晶體55和變壓器56，整流橋接交流電源的三條相 線99、100、101 ；上電啟動時，整流電路通過限流電阻50向濾波電容51充電，等濾波電容51 電壓充到期望值時，觸發晶閘管49。此方案的缺點是不允許無觸發。

發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術的缺點與不足，提供一種結構簡單、合理，能 可靠地保證濾波電容電壓先升到期望電壓後脈衝發生電路再工作的大功率開關電源的軟 啟動裝置。本發明採用如下的技術方案大功率開關電源的軟啟動裝置，包括軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管 電路、濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路 和濾波電容，軟啟動充電電路與三相橋式整流串聯晶閘管電路並聯連接；濾波電容電壓檢 測電路與脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路連接；電流檢測切換判決電路 分別與脈衝電源充電電路、脈衝發生電路、軟啟動充電電路連接；所述脈衝電源充電電路與 脈衝發生電路連接；脈衝發生電路分別與三相橋式整流串聯晶閘管電路、軟啟動充電電路 連接；所述軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓檢測電路、電流 檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路均與濾波電容連接；所述軟啟動充電 電路、脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路分別外接三相交流電源。所述三相橋式整流串聯晶間管電路包括第八二極體、第九二極體、第十二極體、 第十一二極體、第十二二極體、第十三二極體和晶間管，所述第八二極體、第九二極體、第 十二極體、第十一二極體、第十二二極體和第十三二極體均為功率二極體；第八二極體與第 十一二極體串聯，第九二極體與第十二二極體串聯，第十二極體與第十三二極體串聯；第 八二極體的陰極、第九二極體的陰極和第十二極體的陰極相互連接，且均與晶閘管的陽極 連接；第十一二極體的陽極、第十二二極體的陽極和第十三二極體的陽極相互連接，且均與 濾波電容的負極連接；晶閘管的陰極與濾波電容的正極連接，其門極與脈衝發生電路連接； 所述第八二極體的陽極與第十一二極體的陰極之間、第九二極體的陽極與第十二二極體的 陰極之間、第十二極體的陽極與第十三二極體的陰極之間分別通過引出引線外接到三相交 流電源的三條相線上，且第十一二極體的陰極、第十二二極體的陰極、第十三二極體的陰極 分別與軟啟動充電電路連接。所述軟啟動充電電路包括第四二極體、第六二極體、第七二極體、第十三電阻和第 十四電阻，所述第四二極體、第六二極體和第七二極體均為整流二極體；第十三電阻與第 十四電阻串聯，第十三電阻的另一端分別與第四二極體的陰極、第六二極體的陰極、第七二 極管的陰極連接，第十四電阻的另一端分別與電流檢測切換判決電路、濾波電容的正極、脈 衝發生電路連接；第四二極體的陽極、第六二極體的陽極、第七二極體的陽極分別與三相交流電源的三條相線連接，且分別與三相橋式整流串聯晶閘管電路中第十一二極體的陰極、 第十二二極體的陰極、第十三二極體的陰極連接。所述電流檢測切換判決電路包括第五二極體、第三二極體、第四電阻、第六電容、 第九電阻、第十一電阻和第四三極體，所述第六電容為電解電容；第五二極體的陽極連接在 軟啟動充電電路中的第十三電阻與第十四電阻之間，第五二極體的陰極分別與第三二極體 的陽極、第六電容的正極連接；第三二極體的陽極與第六電容的正極連接，其陰極分別與第 四電阻的一端、脈衝電源充電電路連接；第四電阻的另一端與第六電容的負極、脈衝電源充 電電路連接；所述第九電阻的一端與第五二極體的陰極、第三二極體的陽極、第六電容的正 極連接，其另一端與第十一電阻、第四三極體的基極連接；第十一電阻的一端與第四三極體 的基極連接，另一端與第六電容的負極連接；第四三極體的發射極與第六電容的負極連接， 其集電極與脈衝發生電路連接，第六電容的負極分別與濾波電容的正極、軟啟動充電電路 中的第十四電阻連接。所述脈衝電源充電電路包括變壓器、第一二極體、第一三極體、第二電阻、第二二 極管和第一電容，所述第一電容為電解電容，變壓器的初級兩端分別與三相交流電源的零 線和一個相線連接，其次級一端與濾波電容電壓檢測電路中第三三極體的集電極連接，其 次級另一端與第一二極體的陽極連接，第一二極體的陰極與第一三極體的發射極連接，第 一三極體的基極與第二二極體的陽極連接，第二二極體的陰極與電流檢測切換判決電路連 接；第一三極體的集電極與第一電容的正極、脈衝發生電路連接；第一電容的負極與電流 檢測切換判決電路、濾波電容的正極連接；所述第二電阻一端連接在第一二極體的陰極與 第一三極體的發射極之間，另一端連接在第一三極體的基極與第二二極體的陽極之間。所述脈衝發生電路包括第一電阻、第二三極體、單結電晶體、第十二電阻、第三電 阻、第二電容、第十電阻、第五電容、第四電容和第八電阻，第一電阻的一端分別與脈衝電源 充電電路連接，另一端與第二三極體的發射極連接；第二三極體的集電極與單結電晶體的 門極連接，第二三極體的基極與單結電晶體的陽極連接；單結電晶體的陰極與第十二電阻 的一端連接，第十二電阻的另一端與三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管的門極連 接；第三電阻的一端分別與第一電阻、第二三極體的發射極連接，另一端分別與第二三極體 的基極、單結電晶體的陽極、電流檢測切換判決電路連接；第二電容的一端與單結電晶體的 陽極連接，另一端與電流檢測切換判決電路中第六電容的負極、濾波電容的正極連接；第十 電阻和第五電容的一端均與單結電晶體的陰極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中 第六電容的負極、濾波電容的正極連接；第四電容與第八電阻並聯，且其一端均與單結晶體 管的門極、第二三極體的集電極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中第六電容的負 極、濾波電容的正極連接；所述第十電阻、第五電容、第四電容和第八電阻均與軟啟動充電 電路連接。所述第一電阻的一端分別與脈衝電源充電電路中第一電容的正極、第一三極體的 集電極連接，另一端與第二三極體的發射極連接；所述第三電阻的一端分別與第一電阻、第 二三極體的發射極連接，另一端分別與第二三極體的基極、單結電晶體的陽極、電流檢測切 換判決電路中第四三極體的集電極連接。所述濾波電容電壓檢測電路包括第三三極體、第三電容以及依次串聯的第六電 阻、第七電阻和第五電阻，所述第三電容為電解電容；第五電阻的另一端與濾波電容的正極、第三電容的正極、第三三極體的發射極連接，第六電阻的另一端與濾波電容的負極、三 相橋式整流串聯晶閘管電路連接；第三電容的負極連接在第七電阻和第五電阻之間並與第 三三極體的基極連接；第三三極體的基極連接在第七電阻和第五電阻之間，第三三極體的 集電極與脈衝電源充電電路中變壓器次級的一端連接。由上述裝置實現的大功率開關電源的軟啟動方法，包括如下步驟(1)大功率開關電源通過接入三相交流電上電；(2)軟啟動充電電路對濾波電容進行充電；(3)電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行檢測，同時，濾波電容電 壓檢測電路對濾波電容兩端的電壓進行檢測，若軟啟動充電電路的電流和濾波電容兩端的 電壓都同時滿足條件，則脈衝電源充電電路工作；(4)在步驟(3)的基礎上，電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行 檢測，若軟啟動充電電路的電流小至使電流檢測切換判決電路中的第四三極體截止，則脈 衝發生電路工作；(5)脈衝發生電路產生脈衝，觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管，切換 為三相橋式整流串聯晶閘管電路對濾波電容進行充電，完成大功率開關電源的軟啟動。所述步驟(2)中軟啟動充電電路對濾波電容進行充電的具體步驟包括三相交流 電的三條相線上的電流分別經由軟啟動充電電路中的第四二極體、第六二極體、第七二極 管與三相橋式整流串聯晶間管電路中的第十一二極體、第十二二極體、第十三二極體構成 三相全橋整流電路輸出，再依次通過第十三電阻、第十四電阻給濾波電容充電；所述步驟(3)中，當軟啟動充電電路的電流小於設定值且濾波電容兩端的電壓大 於設定值時，則脈衝電源充電電路中的第一三極體導通，以使脈衝電源充電電路工作；三相 交流電通過其零線和相線向變壓器提供電流，電流分別經第一二極體、第一三極體、第二電 阻、第二二極體和第一電容，通過第一電容進行儲能，為脈衝發生電路供電；所述步驟(5)中，脈衝發生電路觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管的 具體步驟包括電流檢測切換判決電路中的第六電容上的電壓隨濾波電容充電電流的不斷 減小而下降至設定值時，第四三極體由導通變為截止，脈衝發生電路經由第一電阻、第三電 阻及第二三極體給第四電容充電，當第二電容上的電壓上升至接近脈衝電源充電電路中的 第一電容上的電壓時，第二三極體截止，使得第四電容經第八電阻放電，當第四電容上的電 壓下降到一定值時單結電晶體被觸發，在第十電阻及第五電容上形成一個脈衝電壓並經第 十二電阻觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管；晶閘管被觸發後，由第八二極體、 第九二極體、第十二極體及第十一二極體、第十二二極體、第十三二極體構成的三相全橋整 流電路經由晶閘管給濾波電容充電，從而完成軟啟動充電電路向三相橋式整流串聯晶閘管 電路的切換。本發明的原理當大功率開關電源上電時，軟啟動充電電路對大容量濾波電容進 行充電，此時濾波電容兩端電壓較低，並沒有高於設定的電壓值，而且此時充電電流較大， 也沒有小於設定的電流值，脈衝電源充電電路不能進入運行狀態。隨著濾波電容兩端電壓 的不斷增加，當濾波電容的電壓高於設定的電壓值，但此時軟啟動充電電流(軟啟動充電 電路的電流)仍然高於設定值，脈衝電源充電電路仍然不能進入運行狀態。隨著軟啟動充 電電流的不斷減少，當充電電流低於設定值，即表明整流電路輸出電壓與濾波電容兩端電壓的差值小於設定值，此時脈衝電源充電電路投入運行，當充電電流進一步減小到另一設 定值時，脈衝發生電路投入運行，此時濾波電容的充電電路由軟啟動充電電路切換到三相 橋式整流串聯晶閘管電路，從而實現了在期望的濾波電容電壓下充電電路的切換。電流檢 測切換判決電路與濾波電容電壓檢測電路對於脈衝電源充電電路的控制是「與」邏輯，即只 有兩個電路達到設定的目標時，脈衝電源充電電路才會投入運行。第五電阻、第六電阻和第七電阻對濾波電容兩端電壓進行分壓，當第五電阻分得 的電壓達到第三三極體發射結的導通電壓時，脈衝電源充電電路的變壓器次級才能輸出電 流。這樣我們可以通過適當選取第五電阻、第五電阻和第七電阻這三個電阻的阻值，來控制 第三三極體在濾波電容兩端電壓達到期望的值時才導通，第三電容起濾波作用，防止高頻 幹擾電壓致使第三三極體導通。第十三電阻、第十四電阻既充當軟啟動充電電路的限流電阻，同時又兼負檢測充 電電流的任務。降在第十四電阻兩端的電壓通過第五二極體對第六電容充電，使得第六電 容兩端的電壓基本與第十四電阻上的壓降相等。當軟啟動充電電流較大時，降在第十三電 阻、第十四電阻上的電壓較高，第六電容上的電壓也較高，變壓器是一個降壓變壓器，次級 電壓有效值為9伏，經第一二極體輸出的峰值電壓約12伏，因此，當第六電容上的電壓高於 12伏時，第二二極體總是處於截止狀態，使得第一三極體因基極電流為零，而處於截止狀 態，從而不能對第一電容充電，從而使得以第一電容為電源的脈衝發生電路不能工作。在濾 波電容兩端電壓高於設定的電壓值的情況下，當軟啟動充電電流小到使第六電容上的電壓 低於12伏時，第二二極體開始導通，使得第一三極體導通，對第一電容進行充電，即脈衝電 源充電電路工作。第九電阻、第十一電阻對第六電容分壓，適當選擇第九電阻、第十一電阻 的阻值，使得第六電容上的電壓大於某個適當的值時第四三極體飽和導通，導致第二電容 不能被充電，脈衝發生電路不工作。當第六電容兩端的電壓小於某個閾值時第四三極體截 止，脈衝發生電路投入工作。脈衝發生電路是以單結電晶體為核心的張弛振蕩電路。當第二電容上電壓比脈衝 電源充電電路中的第一電容上電壓低至超過第二三極體的發射結導通電壓時，第一電容通 過第一電阻、第三電阻及第二三極體的發射結給第二電容充電，同時也通過第二三極體的 集電極給第四電容充電，選擇第八電阻的阻值足夠大，從而保證第四電容的放電速度較充 電速度慢的多，因此第四電容上的電壓能很快充到只比第二三極體發射極電壓低一個飽和 壓降的程度，而只要第二三極體是導通的，第二電容上的電壓就比第二三極體的發射極電 壓低一個發射結導通電壓，可見三極體導通時，第四電容上的電壓要高於第二電容上的電 壓，單結電晶體處於截止狀態，當第二電容上的電壓上升至第三電阻上的壓降小於第二三 極管發射結的導通電壓時，第二三極體截止，第二電容繼續通過第三電阻充電，而第四電容 通過第八電阻放電，直至第四電容上的電壓比第二電容上的電壓低到觸發單結電晶體，當 單結電晶體被觸發而導通時，第二電容及第四電容均通過單結電晶體快速放電，並通過第 十二電阻產生一脈衝電流觸發晶閘管，當單結電晶體恢復截止狀態時，第二電容及第四電 容上已只有很低的剩餘電壓，因此再次開始充電，即脈衝發生電路開始下一周期的脈衝產 生過程，第十電阻及第五電容起濾波作用，防止高頻幹擾電壓誤觸發晶閘管。當大功率開關電源上電時，濾波電容電壓為零，第三三極體不導通，此時軟啟動充 電電流較大，第一三極體也不導通，而第四三極體飽和導通，因此脈衝電源充電電路和脈衝發生電路都不工作。隨著濾波電容電壓不斷的增大，高於電壓設定值，第三三極體導通。而 另一方面，軟啟動充電電流不斷的減小，小於電流設定值，即整流電路輸出電壓與濾波電容 兩端電壓的差值到達設定值。此時，脈衝電源充電電路投入運行狀態，開始對第一電容進行 充電，等第一電容兩端的電壓上升到合適的值，且軟啟動充電電流進一步減小使得第六電 容上的電壓降至第四三極體截止，脈衝發生電路投入運行，電路由軟啟動充電狀態切換為 三相橋式整流充電狀態。電流檢測與切換判決電路及濾波電容電壓檢測電路構成電路安全 的雙保險，一旦其中一個電路因為各種原因不能工作，另一個電路單獨工作也能使開關電 源免受很大的衝擊。與現有技術相比，本發明具有如下優點和有益效果(1)本發明通過設計濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路以及軟啟動 電路等各個電路的巧妙地相互連接，保證了電路在幹擾的情況下，依然能夠在合適的濾波 電容電壓下，從軟啟動充電電路切換到三相橋式整流串聯晶閘管電路對濾波電容進行充 H1^ ο(2)本發明的裝置簡單，且成本低。


圖1是現有技術的一種結構示意圖。圖2是現有技術的第二種結構示意圖。圖3是現有技術的第三種結構示意圖。圖4是現有技術的第四種結構示意圖。圖5是本發明裝置的結構示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限 於此。實施例如圖5所示，本大功率開關電源的軟啟動裝置包括軟啟動充電電路、三相橋式整 流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、 脈衝發生電路和濾波電容97，軟啟動充電電路與三相橋式整流串聯晶閘管電路並聯連接； 濾波電容電壓檢測電路與脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路連接；電流檢 測切換判決電路分別與脈衝電源充電電路、脈衝發生電路、軟啟動充電電路連接；所述脈衝 電源充電電路與脈衝發生電路連接；脈衝發生電路分別與三相橋式整流串聯晶閘管電路、 軟啟動充電電路連接；所述軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓 檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路均與濾波電容97連 接；所述軟啟動充電電路、脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路分別外接三相 交流電源。所述三相橋式整流串聯晶間管電路包括第八二極體90、第九二極體91、第十二極 管92、第十一二極體93、第十二二極體94、第十三二極體95和晶間管96，所述第八二極體 90、第九二極體91、第十二極體92、第十一二極體93、第十二二極體94和第十三二極體95均為功率二極體；第八二極體90與第十一二極體93串聯，第九二極體91與第十二二極體 94串聯，第十二極體92與第十三二極體95串聯；第八二極體90的陰極、第九二極體91的 陰極和第十二極體92的陰極相互連接，且均與晶間管96的陽極連接；第十一二極體93的 陽極、第十二二極體94的陽極和第十三二極體95的陽極相互連接，且均與濾波電容97的 負極連接；晶閘管96的陰極與濾波電容97的正極連接，其門極與脈衝發生電路中的第十二 電阻84連接；所述第八二極體90的陽極與第十一二極體93的陰極之間、第九二極體91的 陽極與第十二二極體94的陰極之間、第十二極體92的陽極與第十三二極體95的陰極之間 分別通過引出引線外接到三相交流電源的三條相線99、100、101上，且第十一二極體93的 陰極、第十二二極體94的陰極、第十三二極體95的陰極分別與軟啟動充電電路連接。所述軟啟動充電電路包括第四二極體85、第六二極體86、第七二極體87、第十三 電阻88和第十四電阻89，所述第四二極體85、第六二極體86和第七二極體87均為整流二 極管；第十三電阻88與第十四電阻89串聯，第十三電阻88的另一端分別與第四二極體85 的陰極、第六二極體86的陰極、第七二極體87的陰極連接，第十四電阻89的另一端分別與 電流檢測切換判決電路中第六電容70的負極、濾波電容97的正極、脈衝發生電路中的第十 電阻80、第五電容81、第四電容82和第八電阻83連接；第四二極體85的陽極、第六二極體 86的陽極、第七二極體87的陽極分別與三相交流電源的三條相線99、100、101連接，且分 別與三相橋式整流串聯晶閘管電路中第十一二極體93的陰極、第十二二極體94的陰極、第 十三二極體95的陰極連接。所述電流檢測切換判決電路包括第五二極體69、第三二極體71、第四電阻67、第 六電容70、第九電阻72、第十一電阻73和第四三極體74，所述第六電容70為電解電容；第 五二極體69的陽極連接在軟啟動充電電路中的第十三電阻88與第十四電阻89之間，第 五二極體69的陰極分別與第三二極體71的陽極、第六電容70的正極連接；第三二極體71 的陽極與第六電容70的正極連接，其陰極分別與第四電阻67的一端、脈衝電源充電電路中 第二二極體66的陰極連接；第四電阻67的另一端與第六電容70的負極、脈衝電源充電電 路中的第一電容68的負極連接；所述第九電阻72的一端與第五二極體69的陰極、第三二 極管71的陽極、第六電容70的正極連接，其另一端與第十一電阻73、第四三極體74的基極 連接；第十一電阻73的一端與第四三極體74的基極連接，另一端與第六電容70的負極連 接；第四三極體74的發射極與第六電容70的負極連接，其集電極與脈衝發生電路中的單結 電晶體79的陽極連接，第六電容70的負極分別與濾波電容97的正極、軟啟動充電電路中 的第十四電阻89連接。所述脈衝電源充電電路包括變壓器62、第一二極體63、第一三極體64、第二電阻 65、第二二極體66和第一電容68，所述第一電容68為電解電容，變壓器62的初級兩端分別 與三相交流電源的零線98和一條相線99連接，其次級一端與濾波電容電壓檢測電路中第 三三極體61的集電極連接，其次級另一端與第一二極體63的陽極連接，第一二極體63的 陰極與第一三極體64的發射極連接，第一三極體64的基極與第二二極體66的陽極連接， 第二二極體66的陰極與電流檢測切換判決電路中第四電阻67的一端、第三二極體71的陰 極連接；第一三極體64的集電極與第一電容68的正極、脈衝發生電路中的第一電阻75 — 端連接；第一電容68的負極與電流檢測切換判決電路中第六電容70的負極、濾波電容97 的正極連接；所述第二電阻65 —端連接在第一二極體63的陰極與第一三極體64的發射極之間，另一端連接在第一三極體64的基極與第二二極體66的陽極之間。所述脈衝發生電路包括第一電阻75、第二三極體77、單結電晶體79、第十二電阻 84、第三電阻76、第二電容78、第十電阻80、第五電容81、第四電容82和第八電阻83，第一 電阻75的一端分別與脈衝電源充電電路的第一電容68的正極連接，另一端與第二三極體 77的發射極連接；第二三極體77的集電極與單結電晶體79的門極連接，第二三極體77的 基極與單結電晶體79的陽極連接；單結電晶體79的陰極與第十二電阻84的一端連接，第 十二電阻84的另一端與三相橋式整流串聯晶閘管電路中晶閘管96的門極連接；第三電阻 76的一端分別與第一電阻75、第二三極體77的發射極連接，另一端分別與第二三極體77 的基極、單結電晶體79的陽極、電流檢測切換判決電路的第四三極體74集電極連接；第二 電容78的一端與單結電晶體79的陽極連接，另一端與電流檢測切換判決電路中第六電容 70的負極、濾波電容97的正極連接；第十電阻80和第五電容81的一端均與單結電晶體79 的陰極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中第六電容70的負極、濾波電容97的正極 連接；第四電容82與第八電阻83並聯，且其一端均與單結電晶體79的門極、第二三極體77 的集電極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中第六電容70的負極、濾波電容97的正 極連接；所述第十電阻80、第五電容81、第四電容82和第八電阻83均與軟啟動充電電路中 的第十四電阻89連接。所述第一電阻75的一端分別與脈衝電源充電電路中第一電容68的正極、第一三 極管64的集電極連接，另一端與第二三極體77的發射極連接；所述第三電阻76的一端分別與第一電阻75、第二三極體77的發射極連接，另一端 分別與第二三極體77的基極、單結電晶體79的陽極、電流檢測切換判決電路中第四三極體 74的集電極連接。所述濾波電容電壓檢測電路包括第三三極體61、第三電容59以及依次串聯的第 六電阻57、第七電阻58和第五電阻60，所述第三電容59為電解電容；第五電阻60的另一 端與濾波電容97的正極、第三電容59的正極、第三三極體61的發射極連接，第六電阻57 的另一端與濾波電容97的負極連接；第三電容59的負極連接在第七電阻58和第五電阻60 之間並與第三三極體61的基極連接；第三三極體61的基極連接在第七電阻58和第五電阻 60之間，第三三極體61的集電極與脈衝電源充電電路的變壓器62的次級一端連接。軟啟動充電電路用於大功率開關電源上電時，對大容量濾波電容97充電；三相橋 式整流串聯晶閘管電路用於大功率開關電源正常工作時，對大容量濾波電容97充電；電流 檢測切換判決電路用於檢測軟啟動充電電流，並判斷是否讓脈衝電源充電電路和脈衝發生 電路投入運行，脈衝電源充電電路和脈衝發生電路投入運行的條件是濾波電容97上的電 壓高於設定值，且軟啟動充電電流要小於設定值，需要指出的是，充電電流最終反映的是整 流電路輸出電壓與濾波電容97兩端電壓的差值；濾波電容電壓檢測電路是對濾波電容97 兩端電壓進行檢測，並判斷是否讓脈衝電源充電電路投入運行，脈衝電源充電電路投入運 行的條件是濾波電容97兩端電壓要大於設定值且軟起動充電電流小於設定值；脈衝電源 充電電路是為脈衝發生電路提供一個較為穩定的直流壓；脈衝發生電路產生頻率較高的可 以讓晶閘管觸發的脈衝。由上述裝置實現的大功率開關電源的軟啟動方法，包括如下步驟(1)大功率開關電源通過接入三相交流電上電；
(2)軟啟動充電電路對濾波電容97進行充電；(3)電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行檢測，同時，濾波電容電 壓檢測電路對濾波電容97兩端的電壓進行檢測，若軟啟動充電電路的電流和濾波電容97 兩端的電壓都同時滿足條件，則脈衝電源充電電路工作；(4)在步驟(3)的基礎上，電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行 檢測，若軟啟動充電電路的電流小至使電流檢測切換判決電路中的第四三極體74截止，則 脈衝發生電路工作；(5)脈衝發生電路產生脈衝，觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管，切換 為三相橋式整流串聯晶閘管電路對濾波電容97進行充電，完成大功率開關電源的軟啟動。所述步驟(2)中軟啟動充電電路對濾波電容進行充電的具體步驟包括三相交 流電的三條相線上的電流分別經由軟啟動充電電路中的第四二極體85、第六二極體86、第 七二極體87與三相橋式整流串聯晶間管電路中的第十一二極體93、第十二二極體94、第 十三二極體95構成三相全橋整流電路輸出，再依次通過第十三電阻88、第十四電阻89給濾 波電容97充電；所述步驟(3)中，當軟啟動充電電路的電流小於設定值且濾波電容97兩端的電 壓大於設定值時，則脈衝電源充電電路中的第一三極體64導通，以使脈衝電源充電電路工 作；三相交流電通過其零線和相線向變壓器提供電流，電流分別經第一二極體63、第一三 極管64、第二電阻65、第二二極體66和第一電容68，通過第一電容68進行儲能，為脈衝發 生電路供電；所述步驟(5)中，脈衝發生電路觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管的 具體步驟包括電流檢測切換判決電路中的第六電容70上的電壓隨濾波電容充電電流的 不斷減小而下降至設定值時，第四三極體74由導通變為截止，脈衝發生電路經由第一電阻 75、第三電阻76及第二三極體77給第二電容78充電，同時，脈衝電源充電電路也經由第一 電阻75及第二三極體77給第四電容82充電，當第二電容78上的電壓上升至接近脈衝電 源充電電路中的第一電容68上的電壓時，第二三極體77截止，使得第四電容82經第八電 阻83放電，當第四電容82上的電壓下降到一定值時單結電晶體79被觸發，在第十電阻80 及第五電容81上形成一個脈衝電壓並經第十二電阻84觸發三相橋式整流串聯晶間管電 路中的晶間管96 ；晶間管被觸發後，由第八二極體90、第九二極體91、第十二極體92及第 十一二極體93、第十二二極體94、第十三二極體95構成的三相全橋整流電路經由晶間管給 濾波電容97充電，從而完成軟啟動充電電路向三相橋式整流串聯晶閘管電路的切換。本發明的原理當大功率開關電源上電時，軟啟動充電電路對大容量濾波電容97 進行充電，此時濾波電容97兩端電壓較低，並沒有高於設定的電壓值，而且此時充電電流 較大，也沒有小於設定的電流值，脈衝電源充電電路不能投入運行狀態。隨著濾波電容97 兩端電壓的不斷增加，當濾波電容97的電壓先高於設定的電壓值，但此時軟啟動充電電流 (軟啟動充電電路的電流)仍然高於設定值，脈衝電源充電電路仍然不能投入運行狀態。隨 著軟啟動充電電流的不斷減少，當充電電流低於設定值，此時脈衝電源充電電路投入運行 狀態，當軟啟動充電電流進一步減小至第四三極體74截止的時候，脈衝發生電路也投入運 行，此時濾波電容97的充電電路由軟啟動充電電路切換到三相橋式整流串聯晶閘管電路， 從而實現了在適當的濾波電容97電壓下充電電路的切換。電流檢測切換判決電路與濾波電容電壓檢測電路對於脈衝電源充電電路的控制是「與」邏輯，即只有兩個電路達到設定的 目標時，脈衝電源充電電路才會投入運行。第五電阻60、第六電阻57和第七電阻58對濾波電容97兩端電壓分壓，當第五電 阻60分得的電壓達到第三三極體61發射結的導通電壓時，脈衝電源充電電路的變壓器62 的次級才能輸出電流。這樣我們可以通過適當選取第五電阻60、第六電阻57和第七電阻58 這三個電阻的阻值，來控制第三三極體61在濾波電容97兩端電壓在取適當的值時才導通， 從而保證了在幹擾之下，只有濾波電容97兩端電壓高於某個適當的閾值時，才有可能由軟 啟動充電電路切換到三相橋式整流串聯晶閘管電路，。第十三電阻88、第十四電阻89既充當軟啟動充電電路的限流電阻，同時又兼負檢 測充電電流的任務。降在第十四電阻89兩端的電壓通過第五二極體69對第六電容70充 電，使得第六電容70兩端的電壓基本與第十四電阻89上的壓降相等。當軟啟動充電電流 較大時，降在第十三電阻88、第十四電阻89上的電壓較高，第六電容70上的電壓也較高， 變壓器62是一個降壓變壓器，次級電壓有效值為9伏，經第一二極體63輸出的峰值電壓約 12伏，因此，當第六電容70上的電壓高於12伏時，第二二極體66總是處於截止狀態，使得 第一三極體64因基極電流為零，而處於截止狀態，從而不能對第一電容68充電，從而使得 以第一電容68為電源的脈衝發生電路不能工作。在濾波電容兩端電壓高於設定的電壓值 的情況下，當軟啟動充電電流小到使第六電容70上的電壓低於12伏時，第二二極體66開 始導通，使得第一三極體64導通，對第一電容68進行充電。第九電阻72、第十一電阻73對 第六電容70分壓，適當選擇第九電阻72、第十一電阻73的阻值，使得第六電容70上的電壓 大於某個適當的值時第四三極體74飽和導通，導致第二電容78不能被充電，脈衝發生電路 不工作。當第六電容70兩端的電壓小於某個閾值時第四三極體74截止，脈衝發生電路投 入工作。脈衝發生電路是以單結電晶體79為核心的張弛振蕩電路。當第二電容78上電壓 比第一電容68上電壓低至超過第二三極體77的發射結導通電壓時，第一電容68通過第一 電阻75、第三電阻76及第二三極體77的發射結給第二電容78充電，同時也通過第二三極 管77的集電極給第四電容82充電，選擇第八電阻83的阻值足夠大，從而保證第四電容82 的放電速度較充電速度慢的多，因此第四電容82上的電壓能很快充到只比第二三極體77 發射極電壓低一個飽和壓降的程度，而只要第二三極體77是導通的，第二電容78上的電壓 就比第二三極體77的發射極電壓低一個發射結導通電壓，可見三極體導通時，第四電容82 上的電壓要高於第二電容78上的電壓，單結電晶體79處於截止狀態，當第二電容78上的 電壓上升至第三電阻76上的壓降小於第二三極體77發射結的導通電壓時，第二三極體77 截止，第二電容78繼續通過第三電阻76充電，而第四電容82通過第八電阻83放電，直至 第四電容82上的電壓比第二電容78上的電壓低到觸發單結電晶體79，當單結電晶體79被 觸發而導通時，第二電容78及第四電容82均通過單結電晶體79快速放電，並通過第十二 電阻84產生一脈衝電流觸發晶閘管96，當單結電晶體79恢復截止狀態時，第二電容78及 第四電容82上已只有很低的剩餘電壓，因此再次開始充電，即脈衝發生電路開始下一周期 的脈衝產生過程，第十電阻80及第五電容81起濾波作用，防止高頻幹擾電壓誤觸發晶閘管 96。當大功率開關電源上電時，濾波電容97電壓為零，第三三極體61不導通，此時軟啟動充電電流較大，第一三極體64也不導通，而第四三極體74飽和導通，因此脈衝電源充 電電路和脈衝發生電路都不工作。隨著濾波電容97電壓不斷的增大，高於電壓設定值，第 三三極體61導通。而另一方面，軟啟動充電電流不斷的減小，小於電流設定值，即整流電路 輸出電壓與濾波電容97兩端電壓的差值到達設定值。此時，脈衝電源充電電路投入運行 狀態，開始對第一電容68進行充電，等第一電容68兩端的電壓上升到合適的值，且軟啟動 充電電流進一步減小使得第六電容70上的電壓降至第四三極體74截止，脈衝發生電路投 入運行，電路由軟啟動充電狀態切換為三相橋式整流充電狀態。電流檢測與切換判決電路 及濾波電容電壓檢測電路構成電路安全的雙保險，一旦其中一個電路因為各種原因不能工 作，另一個電路單獨工作也能使開關電源免受很大的衝擊。 上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於包括軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路和濾波電容，軟啟動充電電路與三相橋式整流串聯晶閘管電路並聯連接；濾波電容電壓檢測電路與脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路連接；電流檢測切換判決電路分別與脈衝電源充電電路、脈衝發生電路、軟啟動充電電路連接；所述脈衝電源充電電路與脈衝發生電路連接；脈衝發生電路分別與三相橋式整流串聯晶閘管電路、軟啟動充電電路連接；所述軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路均與濾波電容連接；所述軟啟動充電電路、脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路分別外接三相交流電源。
2.根據權利要求1所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述三相橋式 整流串聯晶間管電路包括第八二極體、第九二極體、第十二極體、第十一二極體、第十二二 極管、第十三二極體和晶間管，所述第八二極體、第九二極體、第十二極體、第十二極體、第 十二二極體和第十三二極體均為功率二極體；第八二極體與第十一二極體串聯，第九二極 管與第十二二極體串聯，第十二極體與第十三二極體串聯；第八二極體的陰極、第九二極體 的陰極和第十二極體的陰極相互連接，且均與晶閘管的陽極連接；第十一二極體的陽極、第 十二二極體的陽極和第十三二極體的陽極相互連接，且均與濾波電容的負極連接；晶閘管 的陰極與濾波電容的正極連接，其門極與脈衝發生電路連接；所述第八二極體的陽極與第 十一二極體的陰極之間、第九二極體的陽極與第十二二極體的陰極之間、第十二極體的陽 極與第十三二極體的陰極之間分別通過引出引線外接到三相交流電源的三條相線上，且第 十一二極體的陰極、第十二二極體的陰極、第十三二極體的陰極分別與軟啟動充電電路連 接。
3.根據權利要求2所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述軟啟動充 電電路包括第四二極體、第六二極體、第七二極體、第十三電阻和第十四電阻，所述第四二 極管、第六二極體和第七二極體均為整流二極體；第十三電阻與第十四電阻串聯，第十三電 阻的另一端分別與第四二極體的陰極、第六二極體的陰極、第七二極體的陰極連接，第十四 電阻的另一端分別與電流檢測切換判決電路、濾波電容的正極、脈衝發生電路連接；第四二 極管的陽極、第六二極體的陽極、第七二極體的陽極分別與三相交流電源的三條相線連接， 且分別與三相橋式整流串聯晶閘管電路中第十一二極體的陰極、第十二二極體的陰極、第 十三二極體的陰極連接。
4.根據權利要求3所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述電流檢測 切換判決電路包括第五二極體、第三二極體、第四電阻、第六電容、第九電阻、第十一電阻和 第四三極體，所述第六電容為電解電容；第五二極體的陽極連接在軟啟動充電電路中的第 十三電阻與第十四電阻之間，第五二極體的陰極分別與第三二極體的陽極、第六電容的正 極連接；第三二極體的陽極與第六電容的正極連接，其陰極分別與第四電阻的一端、脈衝電 源充電電路連接；第四電阻的另一端與第六電容的負極、脈衝電源充電電路連接；所述第 九電阻的一端與第五二極體的陰極、第三二極體的陽極、第六電容的正極連接，其另一端與 第十一電阻、第四三極體的基極連接；第十一電阻的一端與第四三極體的基極連接，另一端 與第六電容的負極連接；第四三極體的發射極與第六電容的負極連接，其集電極與脈衝發生電路連接，第六電容的負極分別與濾波電容的正極、軟啟動充電電路中的第十四電阻連接。
5.根據權利要求4所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述脈衝電源 充電電路包括變壓器、第一二極體、第一三極體、第二電阻、第二二極體和第一電容，所述第 一電容為電解電容，變壓器的初級兩端分別與三相交流電源的零線和一個相線連接，其次 級一端與濾波電容電壓檢測電路中第三三極體的集電極連接，其次級另一端與第一二極體 的陽極連接，第一二極體的陰極與第一三極體的發射極連接，第一三極體的基極與第二二 極管的陽極連接，第二二極體的陰極與電流檢測切換判決電路連接；第一三極體的集電極 與第一電容的正極、脈衝發生電路連接；第一電容的負極與電流檢測切換判決電路、濾波電 容的正極連接；所述第二電阻一端連接在第一二極體的陰極與第一三極體的發射極之間， 另一端連接在第一三極體的基極與第二二極體的陽極之間。
6.根據權利要求5所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述脈衝發生 電路包括第一電阻、第二三極體、單結電晶體、第十二電阻、第三電阻、第二電容、第十電阻、 第五電容、第四電容和第八電阻，第一電阻的一端分別與脈衝電源充電電路連接，另一端與 第二三極體的發射極連接；第二三極體的集電極與單結電晶體的門極連接，第二三極體的 基極與單結電晶體的陽極連接；單結電晶體的陰極與第十二電阻的一端連接，第十二電阻 的另一端與三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管的門極連接；第三電阻的一端分別 與第一電阻、第二三極體的發射極連接，另一端分別與第二三極體的基極、單結電晶體的陽 極、電流檢測切換判決電路連接；第二電容的一端與單結電晶體的陽極連接，另一端與電流 檢測切換判決電路中第六電容的負極、濾波電容的正極連接；第十電阻和第五電容的一端 均與單結電晶體的陰極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中第六電容的負極、濾波 電容的正極連接；第四電容與第八電阻並聯，且其一端均與單結電晶體的門極、第二三極體 的集電極連接，另一端均與電流檢測切換判決電路中第六電容的負極、濾波電容的正極連 接；所述第十電阻、第五電容、第四電容和第八電阻均與軟啟動充電電路連接。
7.根據權利要求6所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所述第一電阻 的一端分別與脈衝電源充電電路中第一電容的正極、第一三極體的集電極連接，另一端與 第二三極體的發射極連接；所述第三電阻的一端分別與第一電阻、第二三極體的發射極連 接，另一端分別與第二三極體的基極、單結電晶體的陽極、電流檢測切換判決電路中第四三 極管的集電極連接。
8.根據權利要求1 7任一項所述的大功率開關電源的軟啟動裝置，其特徵在於所 述濾波電容電壓檢測電路包括第三三極體、第三電容以及依次串聯的第六電阻、第七電阻 和第五電阻，所述第三電容為電解電容；第五電阻的另一端與濾波電容的正極、第三電容的 正極、第三三極體的發射極連接，第六電阻的另一端與濾波電容的負極、三相橋式整流串聯 晶閘管電路連接；第三電容的負極連接在第七電阻和第五電阻之間並與第三三極體的基極 連接；第三三極體的基極連接在第七電阻和第五電阻之間，第三三極體的集電極與脈衝電 源充電電路中變壓器次級的一端連接。
9.由權利要求1 8任一項所述裝置實現的大功率開關電源的軟啟動方法，其特徵在 於，包括如下步驟(1)大功率開關電源通過接入三相交流電上電；(2)軟啟動充電電路對濾波電容進行充電；(3)電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行檢測，同時，濾波電容電壓檢 測電路對濾波電容兩端的電壓進行檢測，若軟啟動充電電路的電流和濾波電容兩端的電壓 都同時滿足條件，則脈衝電源充電電路工作；(4)在步驟(3)的基礎上，電流檢測切換判決電路對軟啟動充電電路的電流進行檢測， 若軟啟動充電電路的電流小至使電流檢測切換判決電路中的第四三極體截止，則脈衝發生 電路工作；(5)脈衝發生電路產生脈衝，觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管，切換為三 相橋式整流串聯晶閘管電路對濾波電容進行充電，完成大功率開關電源的軟啟動。
10.根據權利要求9所述的大功率開關電源的軟啟動方法，其特徵在於，所述步驟(2) 中軟啟動充電電路對濾波電容進行充電的具體步驟包括三相交流電的三條相線上的電流 分別經由軟啟動充電電路中的第四二極體、第六二極體、第七二極體與三相橋式整流串聯 晶閘管電路中的第十一二極體、第十二二極體、第十三二極體構成三相全橋整流電路輸出， 再依次通過第十三電阻、第十四電阻給濾波電容充電；所述步驟(3)中，當軟啟動充電電路的電流小於設定值且濾波電容兩端的電壓大於設 定值時，則脈衝電源充電電路中的第一三極體導通，以使脈衝電源充電電路工作；三相交流 電通過其零線和相線向變壓器提供電流，電流分別經第一二極體、第一三極體、第二電阻、 第二二極體和第一電容，通過第一電容進行儲能，為脈衝發生電路供電；所述步驟(5)中，脈衝發生電路觸發三相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管的具 體步驟包括電流檢測切換判決電路中的第六電容上的電壓隨濾波電容充電電流的不斷 減小而下降至設定值時，第四三極體由導通變為截止，脈衝發生電路經由第一電阻、第三電 阻及第二三極體給第二電容充電，同時，脈衝電源充電電路也經由第一電阻及第二三極體 給第四電容充電，當第二電容上的電壓上升至接近脈衝電源充電電路中的第一電容上的電 壓時，第二三極體截止，使得第四電容經第八電阻放電，當第四電容上的電壓下降到一定值 時單結電晶體被觸發，在第十電阻及第五電容上形成一個脈衝電壓並經第十二電阻觸發三 相橋式整流串聯晶閘管電路中的晶閘管；晶閘管被觸發後，由第八二極體、第九二極體、第 十二極體及第十一二極體、第十二二極體、第十三二極體構成的三相全橋整流電路經由晶 閘管給濾波電容充電，從而完成軟啟動充電電路向三相橋式整流串聯晶閘管電路的切換。
全文摘要
本發明提供了一種大功率開關電源的軟啟動裝置，包括軟啟動充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路、濾波電容電壓檢測電路、電流檢測切換判決電路、脈衝電源充電電路、脈衝發生電路和濾波電容，軟啟動充電電路與三相橋式整流串聯晶閘管電路並聯連接；濾波電容電壓檢測電路與脈衝電源充電電路、三相橋式整流串聯晶閘管電路連接；電流檢測切換判決電路與脈衝電源充電電路、脈衝發生電路、軟啟動充電電路連接；脈衝電源充電電路與脈衝發生電路連接；脈衝發生電路與三相橋式整流串聯晶閘管電路、軟啟動充電電路連接；濾波電容與各電路分別連接。本發明還提供了由上述裝置實現的軟啟動方法。本發明能嚴格地保證在軟啟動過程中核心的先後順序。
文檔編號H02M1/36GK101982934SQ201010529928
公開日2011年3月2日 申請日期2010年10月29日 優先權日2010年10月29日
發明者杜汝全, 王劍, 田聯房 申請人:華南理工大學