CN105006959A - 逆变电源缓启动控制电路及控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种逆变电源缓启动控制电路，包括电源开关和主回路，还包括上电保护模块，其第一端和电源开关连接，第二端连接主回路；继电器模块，和上电保护模块并联；控制模块，用于控制继电器模块；电压取样模块，用于取样电源电压，其输入端和电源开关连接，输出端连接控制模块；继电器隔离驱动模块，用于隔离驱动继电器模块，其输入端和控制模块连接，输出端连接继电器模块。还公开了一种逆变电源缓启动控制方法，初始状态时，继电器模块断开，方法包括如下步骤：打开电源开关；获取取样电压；判断取样电压是否异常；若异常，保持继电器模块断开；若正常，控制继电器模块吸合。上述控制电路和方法能够有效防误接，实时性强。

Description

逆变电源缓启动控制电路及控制方法

技术领域

本发明涉及逆变电源控制技术领域，特别涉及一种逆变电源启动控制电路及方法。

背景技术

逆变电源在电焊机、切割机等设备中被广泛使用，但是在不同的工作环境下，接入的交流电源的电压等级并不一样，比如国内常用等级有AC220V和AC380V，而国外还有AC120V、AC415V、AC440V等。如果误接入了错误的电压，将对电焊机、切割机等设备造成很大的损害。

通常情况下，为了防止这种误接入，大多采用电子元器件组成延时和电压比较电路，这种电路往往结构比较复杂，实时性较差。

发明内容

基于此，有必要针对上述电路结构复杂实时性较差的问题，提供一种逆变电源缓启动控制电路及控制方法。

一种逆变电源缓启动控制电路，包括电源开关和主回路，还包括上电保护模块，所述上电保护模块第一端和所述电源开关连接，第二端连接所述主回路；

继电器模块，所述继电器模块和所述上电保护模块并联；

控制模块，用于根据电压取样模块获取的取样电压是否异常控制继电器隔离驱动模块驱动所述继电器模块断开或吸合；

电压取样模块，用于取样电源电压，所述电压取样模块的输入端和所述电源开关连接，所述电压取样模块的输出端连接所述控制模块；

继电器隔离驱动模块，用于隔离驱动所述继电器模块，所述继电器隔离驱动模块的输入端和所述控制模块连接，所述继电器隔离模块的输出端连接所述继电器模块。

在其中一个实施例中，所述控制模块还包括比较器，用于比较所述取样电压和预设的电压范围，所述控制模块在取样电压处于预设的电压范围内时判定取样电压正常。

在其中一个实施例中，所述预设的电压范围为正常电压值的-15％至+15％。

在其中一个实施例中，所述控制模块为单片机模块。

在其中一个实施例中，还包括保险丝，所述保险丝和所述主回路并联，并且所述保险丝的一端连接所述上电保护模块的第二端。

上述逆变电源缓启动控制电路，通过控制模块对继电器模块的控制，能够有效防止电压误接，实时性好，可靠性强。

一种逆变电源缓启动控制方法，包括上述逆变电源缓启动控制电路，初始状态时，所述继电器模块断开，所述方法包括如下步骤：

打开所述电源开关；

电压取样模块获取取样电压；

控制模块判断所述取样电压是否异常；

如果所述取样电压异常，保持所述继电器模块断开；

如果所述取样电压正常，控制所述继电器模块吸合。

在其中一个实施例中，当所述取样电压正常时，是等待第一预设时间后再控制所述继电器模块吸合。

在其中一个实施例中，当所述取样电压异常时，还包括步骤：在第二预设时间内，检测所述取样电压是否恢复正常；如果在所述第二预设时间内，所述取样电压未恢复正常，则保持所述继电器模块断开；

如果在所述第二预设时间内，所述取样电压恢复正常，则控制所述继电器模块吸合。

在其中一个实施例中，所述第一预设时间为0.5秒～2秒。

在其中一个实施例中，所述第二预设时间为0.2秒～1.5秒。

上述逆变电源缓启动控制方法，通过对取样电压的判断，可以有效防止电源误接。同时通过对第一预设时间和第二预设时间的设定，可以进一步实现防抖动和防浪涌，使得逆变电源缓启动控制更加可靠。

附图说明

图1为一实施例的逆变电源缓启动控制电路的电路示意图；

图2为一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图；

图3为另一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图；

图4为又一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

参见图1，为本发明一实施例的逆变电源缓启动控制电路的电路示意图。如图所示，该逆变电源缓启动控制电路，包括电源开关110、主回路120、上电保护模块130、继电器模块140、控制模块150、电压取样模块160及继电器隔离驱动模块170。上电保护模块130串联在电源开关110和主回路120上，该上电保护模块130的第一端和电源开关110连接，第二端连接主回路120。上电保护模块130可以起到限流的作用，有效阻止浪涌电流增大，保护电源开关110和主电路120的安全稳定。

继电器模块140，和上电保护模块130并联。当该继电器模块140断开时，由于上电保护模块130串联在主回路120上，因而可以起到保护主电路120的作用；当继电器模块140吸合时，则上电保护模块130被短路，主回路120切换为正常供电。

控制模块150，用于根据电压取样模块160获取的取样电压是否异常控制继电器隔离驱动模块170驱动继电器模块140断开或吸合。

电压取样模块160，用于取样电源电压，该电压取样模块160的输入端和电源开关110连接，输出端连接控制模块150。

继电器隔离驱动模块170，用于隔离驱动继电器模块140。该继电器隔离驱动模块170的输入端和控制模块150连接，输出端连接继电器模块140。

当电源开关打开后，控制模块150根据电压取样模块160所得到的取样电源电压，判断电压是否正常，如果电压正常，则通过继电器隔离驱动模块170控制继电器模块140吸合，使得主电路120正常工作。如果电压不正常，即电压异常，则通过继电器隔离驱动模块170控制继电器模块140断开，这样使得上电保护模块130串联在主回路120上，保证主回路120的上电安全。

这样通过控制模块150判断电源电压是否正常，控制主回路120是否应该正常工作，能够有效地避免电压的误接导致主电路的损坏，实时性也较好，并且电路结构简洁紧凑。

该控制模块150还可以包括比较器151，用于将电压取样模块160获取的取样电源电压和预设的电压范围进行比较。如果电压取样模块160获取的电源电压不在预设的合理电压范围内，则判断为电压异常，控制继电器模块140断开。如果电压取样模块160获取的电源电压落在预设的电压范围内，则判断为电压正常，控制继电器模块140吸合。

该预设的电压范围可以根据不同的等级的输入电源确定，设置方便，应用灵活。

在其中一个实施例中，该预设的电压范围可以为正常电压值的+15％～-15％。比如对于正常电压为220V的电源来说，则电压范围为187V～253V都属于正常电压范围。对于正常电压为380V的电源来说，则电压范围为323V～437V都属于正常电压范围。

该逆变电源缓启动控制电路还可以包括保险丝180，该保险丝180和主回路120并联，并且保险丝180的一端连接上电保护模块130的第二端。即保险丝180并联在主回路120之前，上电保护模块130之后，这样，如果电压过大，电路瞬时电流过大的话，则保险丝180短路，以起到双重保护主回路120的作用。

在其中一个实施例中，该上电保护模块120可以包括PTC热敏电阻。该热敏电阻的一端和所述电源开关连接，另一端连接所述主回路。

在其中一个实施例中，该控制模块150为单片机，其电压比较判断以及对继电器模块的控制，都是通过软件编程实现的。这样能够提高实时性以及灵活性。

在其中一个实施例中，控制模块150中可以设置第一预设时间T₁，当控制模块150判断获取的取样电压正常时，等待第一预设时间T₁后再通过继电器隔离驱动模块170控制继电器模块140吸合。该第一预设时间T₁的可根据上电时电路中浪涌电流被上电保护模块吸收的时间而确定，需要保证在该第一预设时间T₁后，继电器模块吸合时，浪涌电流已经不存在。该第一预设时间T₁可以为0.5秒～2秒，优选地为1秒。

在其中一个实施例中，控制模块150中还可以设置第二预设时间T₂，当控制模块150判断获取的取样电压异常时，等待第二预设时间T₂，判断在第二预设时间T₂内是否恢复正常，如果在该第二预设时间T₂内一直连续异常，没有恢复正常，则保持继电器断开。如果在该第二预设时间T₂内，该取样电压恢复正常，则判断之前的电压异常为抖动，那么等待第一预设时间T₁后控制继电器吸合。通过在第二预设时间T₂内连续检测，可以实现防抖动判断，以确定异常的电压取样信号不是由于干扰造成的。使得逆变电源的缓启动控制更加可靠。该第二预设时间T₂可以为0.2秒～1.5秒，优选地为1秒。

请参见图2，为本发明一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图。如图所示，该逆变电源缓启动控制方法，在初始时，继电器保持断开，确保上电保护模块串联在主回路中。然按顺序执行步骤S110，打开电源开关；步骤S120，获取取样电压；步骤S130，判断获取的取样电压是否异常。如果获取的取样电压异常，则执行步骤S140，保持继电器断开。如果获取的取样电压正常，则执行步骤S150，控制继电器吸合，主回路正常工作。这样的逆变电流缓启动控制方法能够防止电源的误接，保护电路的安全，提高其可靠性。

请参见图3，为本发明另一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图。如图所示，当步骤S130，判断获取的取样电压为正常时，先执行步骤S151，等待第一预设时间T₁后，再执行步骤S150，控制继电器吸合。该第一预设时间T₁的可根据上电时电路中浪涌电流被上电保护模块吸收的时间而确定，需要保证在该第一预设时间T₁后，继电器模块吸合时，浪涌电流已经不存在。

在其中一个实施例中，该第一预设时间T₁可以为0.5秒～2秒，优选地为1秒。

请参见图4，为本发明又一实施例的逆变电源缓启动控制方法的流程示意图。如图所示，当步骤S130，判断获取的取样电压为异常时，先执行步骤S141，判断在第二预设时间T₂内是否恢复正常，如果在该第二预设时间T₂内没有恢复正常，则执行步骤S140，保持继电器断开。如果在该第二预设时间T₂内取样电压恢复正常，则判断之前的电压异常为抖动，那么执行步骤S151，等待第一预设时间T₁，然后执行步骤S150，控制继电器吸合。通过在第二预设时间T₂内连续检测，可以实现防抖动判断，以确定异常的电压取样信号不是由于干扰造成的。使得逆变电源的缓启动控制更加可靠。

在其中一个实施例中，该第二预设时间T₂可以为0.2秒～1.5秒，优选地为1秒。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于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，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种逆变电源缓启动控制电路，包括电源开关和主回路，其特征在于，还包括上电保护模块，所述上电保护模块第一端和所述电源开关连接，第二端连接所述主回路；

继电器模块，所述继电器模块和所述上电保护模块并联；

控制模块，用于根据电压取样模块获取的取样电压是否异常控制继电器隔离驱动模块驱动所述继电器模块断开或吸合；

电压取样模块，用于取样电源电压，所述电压取样模块的输入端和所述电源开关连接，所述电压取样模块的输出端连接所述控制模块；

继电器隔离驱动模块，用于隔离驱动所述继电器模块，所述继电器隔离驱动模块的输入端和所述控制模块连接，所述继电器隔离模块的输出端连接所述继电器模块。

2.根据权利要求1所述的逆变电源缓启动控制电路，其特征在于，所述控制模块还包括比较器，用于比较所述取样电压和预设的电压范围，所述控制模块在取样电压处于预设的电压范围内时判定取样电压正常。

3.根据权利要求2所述的逆变电源缓启动控制电路，其特征在于，所述预设的电压范围为正常电压值的-15％至+15％。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的逆变电源缓启动控制电路，其特征在于，所述控制模块为单片机模块。

5.根据权利要求4所述的逆变电源缓启动控制电路，其特征在于，还包括保险丝，所述保险丝和所述主回路并联，并且所述保险丝的一端连接所述上电保护模块的第二端。

6.一种逆变电源缓启动控制方法，其特征在于，包括权利要求1至5任意一项所述逆变电源缓启动控制电路，初始状态时，所述继电器模块断开，所述方法包括如下步骤：

打开所述电源开关；

电压取样模块获取取样电压；

控制模块判断所述取样电压是否异常；

如果所述取样电压异常，保持所述继电器模块断开；

如果所述取样电压正常，控制所述继电器模块吸合。

7.根据权利要求6所述的逆变电源缓启动控制方法，其特征在于，当所述取样电压正常时，是等待第一预设时间后再控制所述继电器模块吸合。

8.根据权利要求6或7所述的逆变电源缓启动控制方法，其特征在于，当所述取样电压异常时，还包括步骤：在第二预设时间内，检测所述取样电压是否恢复正常；如果在所述第二预设时间内，所述取样电压未恢复正常，则保持所述继电器模块断开；

如果在所述第二预设时间内，所述取样电压恢复正常，则控制所述继电器模块吸合。

9.根据权利要求7所述的逆变电源缓启动控制方法，其特征在于，所述第一预设时间为0.5秒～2秒。

10.根据权利要求8所述的逆变电源缓启动控制方法，其特征在于，所述第二预设时间为0.2秒～1.5秒。