CN107453596B - 一种变频电源启动防冲击控制器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种变频电源启动防冲击控制器，包括同相输入运算放大单元，限幅单元，调节范围单元，开关单元；其中调节范围单元连接限幅单元，并与同相输入运算放大单元输出端反馈信号一起输入限幅单元，限幅单元将处理信号输出至开关单元，开关单元连接同相输入运算放大单元，同相输入运算放大单元输出用于调功。本发明元器件少，设计简单易行，能有效的防止变频电源启动冲击。
Description
技术领域
本发明涉及一种变频电源启动防冲击控制器，主要用于功率3000KW以上的并联谐振变频电源中。
背景技术
由于经济发展需要，大吨位的变频熔化炉应用越来越广泛。目前，已经有不少厂家生产20T以上的并联谐振变频设备。这些大型并联谐振变频设备在使用中被发现，启动往往不理想，经常会重载启动直流电流上冲很高，反而导致不易启振，需要靠操作经验丰富的操作工凭手感来开机，这给设备启动带来了不便。
发明内容
针对上述存在的主要技术问题，本发明的目的在于提供一种变频电源启动防冲击控制器。
为实现上述目的，本发明所采取的技术手段是：一种变频电源启动防冲击控制器，包括同相输入运算放大单元，限幅单元，调节范围单元，开关单元；其中调节范围单元连接限幅单元，并与同相输入运算放大单元输出端反馈信号一起输入限幅单元，限幅单元将处理信号输出至开关单元，开关单元连接同相输入运算放大单元，同相输入运算放大单元输出用于调功。
进一步的，所述开关单元由电阻R2、三极管Q1、二极管D1组成，电阻R2一端接变频建立信号，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的射极连接二极管D1的阳极；所述同相输入运算放大单元由电阻R1、R3、R4，运算放大器U1a，电容C1、C2组成，电阻R1一端接调功信号Ugd，另一端接运算放大器U1a的正相输入脚，二极管D1的阴极和电阻R3一端接运算放大器U1a的反相输入脚，电阻R3的另一端接地，电容C1的负极和电阻R4一端连接运算放大器U1a的反相输入脚，电容C1的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极和电阻R4的另一端接运算放大器U1a的输出端；所述调节范围单元由电阻R5、可调电阻Rw和电阻R6串联，电阻R5输入端接Vcc，电阻R6另一端接地；所述限幅单元由运算放大器U1b和电容C3组成，可调电阻的中间引脚接运输放大器U1b的反相输入脚，电容C3的一端接运输放大器U1b的反相输入脚，另一端接运输放大器U1b的输出端，运输放大器U1b的输出端接三极管Q1的集电极；运算放大器U1a的输出端连接运输放大器U1b的正相输入脚，并作为调功输出端。
进一步的，在未启动变频设备时，变频建立信号为正电压，开关单元的三级管Q1导通，运算放大器U1a的输出端电位受可调电阻Rw电位值控制，当调功时，使调功信号Ugd电压慢慢升高，运算放大器U1a的输出端电压也随之升高，此时，如检测变频未建立，则三极管Q1仍然导通，此时，U1a的输出电压受控于Rw的抽头电压，调定可调电阻Rw的抽头电压，达到启动时防过冲；当变频建立信号检测到变频建立后，变频建立信号为负电压，三极管Q1关断，限幅单元不再控制运算放大器U1a输出端的电位，此时，运算放大器U1a输出端的电位受控于调功信号Ugd，输出用于调功。
更进一步的，所述可调电阻Rw的抽头电压≤3V。
本发明的有益效果在于：元器件少，设计简单易行，能有效的防止变频电源启动冲击。
附图说明
下面结合附图和实施实例对本发明做进一步的阐述。
图1是本发明的电路原理框图；
图2是本发明的电路原理图。
具体实施方式
如图1、2所示，一种变频电源启动防冲击控制器，包括同相输入运算放大单元，限幅单元，调节范围单元，开关单元；其中调节范围单元连接限幅单元，并与同相输入运算放大单元输出端反馈信号一起输入限幅单元，限幅单元将处理信号输出至开关单元，开关单元连接同相输入运算放大单元，同相输入运算放大单元输出用于调功。
所述开关单元由电阻R2、三极管Q1、二极管D1组成，电阻R2一端接变频建立信号，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的射极连接二极管D1的阳极；所述同相输入运算放大单元由电阻R1、R3、R4，运算放大器U1a，电容C1、C2组成，电阻R1一端接调功信号Ugd，另一端接运算放大器U1a的正相输入脚，二极管D1的阴极和电阻R3一端接运算放大器U1a的反相输入脚，电阻R3的另一端接地，电容C1的负极和电阻R4一端连接运算放大器U1a的反相输入脚，电容C1的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极和电阻R4的另一端接运算放大器U1a的输出端；所述调节范围单元由电阻R5、可调电阻Rw和电阻R6串联，电阻R5输入端接Vcc，电阻R6另一端接地；所述限幅单元由运算放大器U1b和电容C3组成，可调电阻的中间引脚接运输放大器U1b的反相输入脚，电容C3的一端接运输放大器U1b的反相输入脚，另一端接运输放大器U1b的输出端，运输放大器U1b的输出端接三极管Q1的集电极；运算放大器U1a的输出端连接运输放大器U1b的正相输入脚，并作为调功输出端。
如运算放大器我们选用LM358。
在未启动变频设备时，变频建立信号为正电压，开关单元的三级管Q1导通，运算放大器U1a的输出端电位受可调电阻Rw电位值控制，当调功时，使调功信号Ugd电压慢慢升高，运算放大器U1a的输出端电压也随之升高，此时，如检测变频未建立，则三极管Q1仍然导通，此时，U1a的输出电压受控于Rw的抽头电压，调定可调电阻Rw的抽头电压，达到启动时防过冲；当变频建立信号检测到变频建立后，变频建立信号为负电压，三极管Q1关断，限幅单元不再控制运算放大器U1a输出端的电位，此时，运算放大器U1a输出端的电位受控于调功信号Ugd，输出用于调功。
所述可调电阻Rw的抽头电压≤3V。控制在3V以下，能很好的实现启动时防过冲的目的。将电路设计后，电路整体装入塑料小盒，以环氧树脂封装，使用时直接焊接在电路板上。
本领域普通技术人员可以理解：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (3)
1.一种变频电源启动防冲击控制器，其特征在于：包括同相输入运算放大单元，限幅单元，调节范围单元，开关单元；其中调节范围单元连接限幅单元，并与同相输入运算放大单元输出端反馈信号一起输入限幅单元，限幅单元将处理信号输出至开关单元，开关单元连接同相输入运算放大单元，同相输入运算放大单元输出用于调功；所述开关单元由电阻R2、三极管Q1、二极管D1组成，电阻R2一端接变频建立信号，另一端连接三极管Q1的基极，三极管Q1的射极连接二极管D1的阳极；所述同相输入运算放大单元由电阻R1、R3、R4，运算放大器U1a，电容C1、C2组成，电阻R1一端接调功信号Ugd，另一端接运算放大器U1a的正相输入脚，二极管D1的阴极和电阻R3一端接运算放大器U1a的反相输入脚，电阻R3的另一端接地，电容C1的负极和电阻R4一端连接运算放大器U1a的反相输入脚，电容C1的正极连接电容C2的正极，电容C2的负极和电阻R4的另一端接运算放大器U1a的输出端；所述调节范围单元由电阻R5、可调电阻Rw和电阻R6串联，电阻R5输入端接电源Vcc，电阻R6另一端接地；所述限幅单元由运算放大器U1b和电容C3组成，可调电阻的中间引脚接运输放大器U1b的反相输入脚，电容C3的一端接运输放大器U1b的反相输入脚，另一端接运输放大器U1b的输出端，运输放大器U1b的输出端接三极管Q1的集电极；运算放大器U1a的输出端连接运输放大器U1b的正相输入脚，并作为调功输出端。
2.根据权利要求1所述的变频电源启动防冲击控制器，其特征在于：在未启动变频设备时，变频建立信号为正电压，开关单元的三级管Q1导通，运算放大器U1a的输出端电位受可调电阻Rw电位值控制，当调功时，使调功信号Ugd电压慢慢升高，运算放大器U1a的输出端电压也随之升高，此时，如检测变频未建立，则三极管Q1仍然导通，此时，U1a的输出电压受控于Rw的抽头电压，调定可调电阻Rw的抽头电压，达到启动时防过冲；当变频建立信号检测到变频建立后，变频建立信号为负电压，三极管Q1关断，限幅单元不再控制运算放大器U1a输出端的电位，此时，运算放大器U1a输出端的电位受控于调功信号Ugd，输出用于调功。
3.根据权利要求2所述的变频电源启动防冲击控制器，其特征在于：所述可调电阻Rw的抽头电压≤3V。
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