本發(fā)明涉及焊接電源技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及送絲機控制技術(shù)領(lǐng)域,具體是指一種實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路。
背景技術(shù):
隨著逆變式氣體保護焊機電源技術(shù)的日益成熟,電焊機行業(yè)的競爭越來越激烈。市場上電焊機的種類也層出不窮,人們對電焊機的使用也不限于工業(yè)上,家庭里使用也越來越普遍,電焊機開始越來越趨向質(zhì)量可靠、成本低的方向發(fā)展。但現(xiàn)有逆變弧焊電源送絲機控制保護系統(tǒng)較簡單,成本高,體積大,工作環(huán)境惡劣,非常規(guī)過載使用,過載過流保護系統(tǒng)不完善,這樣會導致逆變弧焊電源成本較高,功率器件發(fā)熱量大,使產(chǎn)品的質(zhì)量下降。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是克服了上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點,提供了一種能夠?qū)崿F(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路。
為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明具有如下構(gòu)成:
該實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路,包括:
時序控制模塊,用于將pwm脈寬調(diào)制信號發(fā)送至所述的送絲驅(qū)動模塊和所述的過流保護控制模塊;
過流保護控制模塊,用于在送絲機輸入電流過大時關(guān)斷送絲驅(qū)動脈寬信號直至整個脈寬信號周期結(jié)束;
電流限流控制模塊,用于進行實時電流采樣,并在電流超過限流值后限制送絲驅(qū)動脈寬寬度;
送絲驅(qū)動模塊,用于實現(xiàn)送絲機的送絲驅(qū)動;
外圍電路,所述的時序控制模塊通過所述的外圍電路分別與所述的電流限流控制模塊的第一端、所述的過流保護控制模塊的第一端和所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端相連接,所述的過流保護控制模塊的第二端與所述的電流限流控制模塊的第二端相連接,所述的過流保護控制模塊的第三端與所述的送絲驅(qū)動模塊的第三端相連接,所述的電流限流控制模塊的第三端與所述的送絲驅(qū)動模塊的第二端相連接。
較佳地,所述的過流保護控制模塊包括第二電阻、第三電阻、第六電阻、第二二極管、第三二極管、第一電容和第一穩(wěn)壓管,所述的過流保護控制模塊的第一端分別與所述的第三電阻的第一端和所述的第三二極管的負極相連接,所述的第三二極管的正極與所述的第二電阻的第一端相連接,所述的第二電阻的第二端分別與所述的第三電阻的第二端、所述的第一電容的第一端、所述的第一穩(wěn)壓管的負極和所述的第二二極管的正極相連接,所述的第一電容的第二端接地,所述的第一穩(wěn)壓管的正極與所述的第六電阻的第一端相連接,所述的第六電阻的第二端與所述的過流保護控制模塊的第二端相連接,所述的第二二極管的負極與所述的過流保護控制模塊的第三端相連接。
較佳地,所述的電流限流控制模塊包括第三電容、第四電容、第七電阻和三極管,所述的三極管的集電極與所述的電流限流控制模塊的第一端相連接,所述的三極管的發(fā)射極與所述的第四電容的第二端相連接并接地,所述的三極管的基極分別與所述的第三電容的第二端、所述的第四電容的第一端所述的第七電阻的第一端和所述的電流限流控制模塊的第二端相連接,所述的第三電容的第一端接vcc,所述的第七電阻的第二端與所述的電流限流控制模塊的第三端相連接。
較佳地,所述的送絲驅(qū)動模塊包括第一電阻、第五電阻、第八電阻、第一二極管、第二穩(wěn)壓管、場效應管和送絲馬達,所述的場效應管的柵極分別與所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端、所述的第五電阻的第一端和所述的第二穩(wěn)壓管的負極相連接,所述的場效應管的源極分別與所述的第五電阻的第二端、所述的第二穩(wěn)壓管的正極、所述的第八電阻的第一端、所述的第二電容的第二端和所述的送絲驅(qū)動模塊的第二端相連接,所述的第八電阻的第二端接地,所述的場效應管的漏極分別與所述的第二電容的第一端、所述的送絲驅(qū)動模塊的第三端、所述的送絲馬達的負極、所述的第一二極管的正極和所述的第一電阻的第二端相連接,所述的送絲馬達的正極、所述的第一二極管的負極和所述的第一電阻的第一端均接vcc。
較佳地,所述的外圍電路包括第四電阻,所述的第四電阻的第一端分別與所述的時序控制模塊和所述的過流保護控制模塊的第一端相連接,所述的第四電阻的第二端分別與所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端和所述的電流限流控制模塊的第一端相連接。
采用了該發(fā)明中的實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護電路,性能穩(wěn)定、成本低、質(zhì)量可靠,成功解決送絲機回路中的電流逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的作用,同時也降低了非常規(guī)條件下,過載過流功率器件大量發(fā)熱損壞器件的問題,具有廣泛的應用范圍。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路的原理示意圖。
圖2為本發(fā)明的實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
為了能夠更清楚地描述本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容,下面結(jié)合具體實施例來進行進一步的描述。
該實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的電路,包括:
時序控制模塊,用于將pwm脈寬調(diào)制信號發(fā)送至所述的送絲驅(qū)動模塊和所述的過流保護控制模塊;
過流保護控制模塊,用于在送絲機輸入電流過大時關(guān)斷送絲驅(qū)動脈寬信號直至整個脈寬信號周期結(jié)束;
電流限流控制模塊,用于進行實時電流采樣,并在電流超過限流值后限制送絲驅(qū)動脈寬寬度;
送絲驅(qū)動模塊,用于實現(xiàn)送絲機的送絲驅(qū)動;
外圍電路,所述的時序控制模塊通過所述的外圍電路分別與所述的電流限流控制模塊的第一端、所述的過流保護控制模塊的第一端和所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端相連接,所述的過流保護控制模塊的第二端與所述的電流限流控制模塊的第二端相連接,所述的過流保護控制模塊的第三端與所述的送絲驅(qū)動模塊的第三端相連接,所述的電流限流控制模塊的第三端與所述的送絲驅(qū)動模塊的第二端相連接。
在一種較佳的實施方式中,所述的過流保護控制模塊包括第二電阻、第三電阻、第六電阻、第二二極管、第三二極管、第一電容和第一穩(wěn)壓管,所述的過流保護控制模塊的第一端分別與所述的第三電阻的第一端和所述的第三二極管的負極相連接,所述的第三二極管的正極與所述的第二電阻的第一端相連接,所述的第二電阻的第二端分別與所述的第三電阻的第二端、所述的第一電容的第一端、所述的第一穩(wěn)壓管的負極和所述的第二二極管的正極相連接,所述的第一電容的第二端接地,所述的第一穩(wěn)壓管的正極與所述的第六電阻的第一端相連接,所述的第六電阻的第二端與所述的過流保護控制模塊的第二端相連接,所述的第二二極管的負極與所述的過流保護控制模塊的第三端相連接。
在一種較佳的實施方式中,所述的電流限流控制模塊包括第三電容、第四電容、第七電阻和三極管,所述的三極管的集電極與所述的電流限流控制模塊的第一端相連接,所述的三極管的發(fā)射極與所述的第四電容的第二端相連接并接地,所述的三極管的基極分別與所述的第三電容的第二端、所述的第四電容的第一端所述的第七電阻的第一端和所述的電流限流控制模塊的第二端相連接,所述的第三電容的第一端接vcc,所述的第七電阻的第二端與所述的電流限流控制模塊的第三端相連接。
在一種較佳的實施方式中,所述的送絲驅(qū)動模塊包括第一電阻、第五電阻、第八電阻、第一二極管、第二穩(wěn)壓管、場效應管和送絲馬達,所述的場效應管的柵極分別與所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端、所述的第五電阻的第一端和所述的第二穩(wěn)壓管的負極相連接,所述的場效應管的源極分別與所述的第五電阻的第二端、所述的第二穩(wěn)壓管的正極、所述的第八電阻的第一端、所述的第二電容的第二端和所述的送絲驅(qū)動模塊的第二端相連接,所述的第八電阻的第二端接地,所述的場效應管的漏極分別與所述的第二電容的第一端、所述的送絲驅(qū)動模塊的第三端、所述的送絲馬達的負極、所述的第一二極管的正極和所述的第一電阻的第二端相連接,所述的送絲馬達的正極、所述的第一二極管的負極和所述的第一電阻的第一端均接vcc。
在一種較佳的實施方式中,所述的外圍電路包括第四電阻,所述的第四電阻的第一端分別與所述的時序控制模塊和所述的過流保護控制模塊的第一端相連接,所述的第四電阻的第二端分別與所述的送絲驅(qū)動模塊的第一端和所述的電流限流控制模塊的第一端相連接。
本發(fā)明提供了一種送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護電路技術(shù)方法,如圖1所示,整個控制電路包括:時序控制模塊、電流限流控制模塊、過流保護控制模塊、送絲驅(qū)動模塊。其電路主要連接方式為:在時序控制模塊輸出需要的pwm脈寬調(diào)制信號,同時將信號發(fā)送至送絲驅(qū)動模塊和過流保護控制模塊,過程中由電流限流控制模塊電路進行實時電流采樣,當電流超過限流值后,由電流限流控制模塊電路限制送絲驅(qū)動脈寬寬度,從而限制送絲機每個驅(qū)動脈沖的回路的電流,又當送絲機出現(xiàn)非常規(guī)工作時,輸入電流很大時,則通過過流保護控制模塊電路進行快速關(guān)斷送絲驅(qū)動脈寬信號,至整個脈寬信號周期結(jié)束,使送絲驅(qū)動模塊停止工作,起到保護的作用,每一個驅(qū)動脈寬信號重復以上時序控制過程,提高送絲機控制電路器件可靠性,逐個脈沖限流,防止驅(qū)動功率器件長時間工作在過載狀態(tài)下,大量發(fā)熱損壞器件,而過流保護控制模塊電路,起到出現(xiàn)異常過大流工作時,快速關(guān)斷驅(qū)動,功率器件停止工作,防止過流燒壞功率器件。
其中,如圖2所示,各模塊的具體結(jié)構(gòu)如下所述:
1、送絲驅(qū)動模塊電路工作原理,當時序控制模塊輸出高電位pwm脈寬調(diào)制信號時,控制場效應管q1工作導通,pwm脈寬調(diào)制信號連接電阻r4,電阻r4另一端連接到場效應管q1的柵極,穩(wěn)壓管z2陽極接場效應管q1的源極,陰極接場效應管q1的柵極,穩(wěn)壓管z2的作用是保護場效應管q1的柵極電壓,防止電壓過高損壞器件,電阻r5并聯(lián)到穩(wěn)壓管z2兩端,起到場效應管q1的柵極驅(qū)動放電和負載作用,電容c2并聯(lián)到場效應管q1源極和漏極兩端,起吸收尖峰電壓和過流時電壓濾波作用,場效應管q1漏極連接到送絲馬達m1負極,送絲馬達m1正極連接到vcc供電電源,快恢復二極管d1陽極連接送絲馬達m1負極,陰極連接vcc電源,起續(xù)流鉗位作用,電阻r1并聯(lián)到送絲馬達m1兩端,起負載作用,場效應管m1源極連接到電阻r8一端,電阻r8另一端接電源地,起電流采樣作用。
2、電流限流控制模塊電路工作原理,送絲驅(qū)動模塊工作時,通過電阻r8進行電流采樣,當工作上升電流超過預設時,電阻r8會產(chǎn)生相應電壓,通過電阻r7給三極管q2的基極電壓信號,使用三極管q2工作,拉
窄場效應管q1柵極驅(qū)動信號,限制送絲驅(qū)動回路電流,通過改變電阻r8的阻值,可以改變限制送絲驅(qū)動回路電流大小,電阻r7為三極管q2基極的偏置電阻,通過改變電阻大小,也可以調(diào)整三極管q2的放大倍數(shù),可以改變限制送絲驅(qū)動回路電流大小參數(shù),電容c3一端接vcc,另一端接三極管q2的基極,起上電瞬間和vcc電源不穩(wěn)定時保護作用,電容c4一端接三極管q2的基極,另一端接地,起濾波作用。
3、過流保護控制模塊電路工作原理,利用場效應管q1正溫度系列特性,當場效應管q1出現(xiàn)過流狀態(tài)時,場效應管q1源極和漏極兩端導通壓降有好幾伏特性,通過采集這個電壓利用進行控制??旎謴投O管d2陰極連接到場效應管q1漏極,正極連接到穩(wěn)壓管z1的陰極,穩(wěn)壓管z1的陽極連接到電阻r6一端,另一端接三極管q2的基極,電容c1一端接穩(wěn)壓管陰極,另一端接地,起濾波作用,電阻r2一端接穩(wěn)壓管z1陰極,另一端接二極管d3陽極,二極管d3陰極接時序控制模塊輸入端,電阻r3一端接時序控制模塊輸入端,另一端接穩(wěn)壓管z1的陰極,當場效應管q1出現(xiàn)過流狀態(tài)時,場效應管q1源極和漏極兩端導通壓降有好幾伏,使電容c1電壓不拉低,電壓變高,達到設定的穩(wěn)壓管z1電壓值,通過電阻r6給三極管q2的基極供電,使三極管q2導通,快速關(guān)斷驅(qū)動場效應管q1信號,停止工作,又因電容c1電壓由時序控制模塊高電位提供,三極管q2保持繼續(xù)工作導通,需等時序控制模塊輸出拉低電位時才截止工作;當時序控制模塊下一個脈沖信號時,效應管q1回路電流正常狀態(tài)時,場效應管q1源極和漏極兩端導通壓降正常后,通過快恢復二極管d2拉低電容c1電壓,過流保護控制模塊電路不起作用,自動恢復正常工作。
結(jié)論:通過以上控制電路,可以起到送絲機回路中的電流逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護電路的作用,提高送絲機控制電路器件可靠性,逐個脈沖限流防止驅(qū)動功率器件長時間工作在過載狀態(tài)下,大量發(fā)熱損壞器件,而過流保護控制模塊電路,起到出現(xiàn)異常過大流工作時,快速關(guān)斷驅(qū)動,功率器件停止工作,防止過流燒壞功率器件。并且送絲機驅(qū)動功率器件參數(shù)可以選型更小,成本便宜;通過這種控制電路技術(shù)方法,可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,增加可靠性,提升產(chǎn)品市場競爭力。
采用了該發(fā)明中的實現(xiàn)送絲機逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護電路,性能穩(wěn)定、成本低、質(zhì)量可靠,成功解決送絲機回路中的電流逐個脈沖限流和堵轉(zhuǎn)過流保護的作用,同時也降低了非常規(guī)條件下,過載過流功率器件大量發(fā)熱損壞器件的問題,具有廣泛的應用范圍。
在此說明書中,本發(fā)明已參照其特定的實施例作了描述。但是,很顯然仍可以作出各種修改和變換而不背離本發(fā)明的精神和范圍。因此,說明書和附圖應被認為是說明性的而非限制性的。