CN107900491B - 一种焊机缺相保护控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明属于焊机技术领域，提供了一种焊机缺相保护控制电路，包括有输入控制模块、输出控制模块、过压控制模块、电平生成控制模块以及缺相检测模块，输入控制模块作为三相电压的输入端，输入控制模块与过压控制模块电连接，缺相检测模块与过压控制模块电连接并用于检测电路缺相情况，输出控制模块电连接电平生成控制模块上并根据电平情况进行输出或者断开。本发明的优点在于通过执行缺相检测，利用电平变化切断供电线路从而起到保护用电设备作用，电路简单，成本低廉，设计巧妙，实现了多种保护功能，制作成本较低，适用于各类焊机中，尤其是在逆变焊机和智能型焊机中更有应用价值。

Description

一种焊机缺相保护控制电路

技术领域

本发明属于焊机技术领域，具体涉及一种焊机缺相保护控制电路。

背景技术

在对于输出电流大于300A以上的各类电焊机，其输入一般采用三相交流供电方式，以获得较大的输出电流，电焊机的工作过程，是将三相或单相50Hz工频交流电整流、滤波后得到一个较平滑的直流电，由IGBT或场效应管组成的逆变电路将该直流电变为15～100kHz的交流电，经中频主变压器降压后，再次整流滤波获得平稳的直流输出焊接电流(或再次逆变输出所需频率的交流电)。逆变焊割设备的控制电路由给定电路和驱动电路等组成，通过对电压、电流信号的回馈进行处理，实现整机循环控制，采用脉宽调制PWM为核心的控制技术，从而获得快速脉宽调制的恒流特性和优异的焊割工艺效果,缺相保护电路由于电网自身原因或电源输入接线不可靠，开关电源有时会出现缺相运行的情况，且缺相运行不易被及时发现。当电源处于缺相运行时，整流桥某一臂无电流，而其它臂会严重过流，由于操作人员无法及时察觉缺相情况的发生而继续使用电焊机，若焊机内未采用缺相保护，不能及时对故障进行处理，就会导致焊接缺陷的产生，严重时会使焊机内控制线路失灵，同时使逆变器工作出现异常，因此必须对缺相进行保护，现今的焊机缺相保护电路使用不太方便，制作成本较高，增加了企业的运营成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，而提供一种结构简单，制作成本低的焊机缺相保护控制电路。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种焊机缺相保护控制电路，其特征在于，包括有输入控制模块、输出控制模块、过压控制模块、电平生成控制模块以及缺相检测模块，所述的输入控制模块作为三相电压的输入端，所述的输入控制模块与过压控制模块电连接，所述的缺相检测模块与过压控制模块电连接并用于检测电路缺相情况，电平生成控制模块与缺相检测模块电连接并根据所述缺相检测电路的检测结果在所述控制输出端生成对应控制电平，所述的输出控制模块电连接电平生成控制模块上并根据电平情况进行输出或者断开。

为优化上述方案采取的措施具体包括：

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的输入控制模块包括有三个插片输入端口，分别为插片CP1、插片CP2以及插片CP3，所述的过压控制模块包括电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1、电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2，所述的电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1串联连接后并电连接在插片CP1端，所述的电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2串联连接后并电连接在插片CP2端。

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的过压控制模块与缺相检测模块之间还设置有整流模块，所述的整流模块包括电阻R4、电阻R5、电容C4以及电容C5，所述的电阻R4、电阻R5串联连接后与电容C4以及电容C5再并联连接，所述的压敏电阻RV1的输出端电连接电阻R4和电容C4，所述的压敏电阻RV2的输出端电连接电阻R5和电容C5，所述的插片CP2端电连接到电阻R4和电阻R5之间。

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的缺相检测模块包括光电耦合器U1、光电耦合器U2、电容C2、电容C3以及电容C7，所述的压敏电阻RV1、电阻R4以及电容C4电连接在光电耦合器U1的基极，所述的压敏电阻RV2、电阻R5以及电容C5电连接在光电耦合器U2的基极，所述的光电耦合器U1的发射极以及集电极分别电连接电容C3以及电容C2，所述的光电耦合器U2发射极以及集电极分别电连接电容C7及电容C3。

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的电平生成控制模块包括有三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1、电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3、电阻R10、电阻R8以及电容C1，所述的输出控制模块包括四个输出控制信号，分别为信号输出CON1、信号输出CON2、信号输出CON3以及信号输出CON4，所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1并联连接后的输入端电连接在三极管Q1的集电极和发射极，所述的三极管Q1的基极电连接电容C3、电容C7以及电容C2的输出端，电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3并联连接后与电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1的组合串联连接。

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的信号输出CON1的1脚和2脚分别电连接在光电耦合器U2的发射极以及三极管Q1的集电极之间，所述的信号输出CON2的1脚和2脚分别电连接在三极管Q1的集电极和电阻R3之间，所述的信号输出CON3的1脚和2脚分别电连接电容C1以及电阻R8，所述的信号输出CON4的1脚和3脚分别电连接三极管Q1的发射极以及稳压二极管Z1。

在上述的一种焊机缺相保护控制电路中，所述的电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3与电阻R10之间还设置控制芯片VT1，所述的控制芯片VT1的两端分别电连接电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3以及电阻R10、电阻R8。

与现有技术相比，本发明的优点在于通过执行缺相检测，利用电平变化切断供电线路从而起到保护用电设备作用，电路简单，成本低廉，设计巧妙，实现了多种保护功能，制作成本较低，适用于各类焊机中，尤其是在逆变焊机和智能型焊机中更有应用价值。

附图说明

图1是本焊机缺相保护控制电路原理图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

图中，输入控制模块1；输出控制模块2；过压控制模块3；电平生成控制模块4；缺相检测模块5；整流模块6。

如图1所示，本焊机缺相保护控制电路，包括有输入控制模块1、输出控制模块2、过压控制模块3、电平生成控制模块4以及缺相检测模块5，输入控制模块1作为三相电压的输入端，输入控制模块1与过压控制模块3电连接，缺相检测模块5与过压控制模块3电连接并用于检测电路缺相情况，电平生成控制模块4与缺相检测模块5电连接并根据所述缺相检测电路的检测结果在控制输出端生成对应控制电平，输出控制模块2电连接电平生成控制模块4上并根据电平情况进行输出或者断开。

具体来说，输入控制模块1包括有三个插片输入端口，分别为插片CP1、插片CP2以及插片CP3，过压控制模块3包括电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1、电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2，电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1串联连接后并电连接在插片CP1端，电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2串联连接后并电连接在插片CP2端，这里通过压敏电阻RV1、压敏电阻RV2可以实时的进行调整，保证输入端的电压稳定。

过压控制模块3与缺相检测模块5之间还设置有整流模块6，整流模块6包括电阻R4、电阻R5、电容C4以及电容C5，电阻R4、电阻R5串联连接后与电容C4以及电容C5再并联连接，压敏电阻RV1的输出端电连接电阻R4和电容C4，压敏电阻RV2的输出端电连接电阻R5和电容C5，插片CP2端电连接到电阻R4和电阻R5之间。

这里本发明最大的创新是缺相检测模块5以及电平生成控制模块4，缺相检测模块5包括光电耦合器U1、光电耦合器U2、电容C2、电容C3以及电容C7，压敏电阻RV1、电阻R4以及电容C4电连接在光电耦合器U1的基极，压敏电阻RV2、电阻R5以及电容C5电连接在光电耦合器U2的基极，光电耦合器U1的发射极以及集电极分别电连接电容C3以及电容C2，光电耦合器U2发射极以及集电极分别电连接电容C7及电容C3，正常供电情况下，光电耦合器U1、U1导通发光，受光端感应后也导通，使得三极管的基极和发射极之间形成电压从而使晶体管正偏导通，从而使得电平生成控制模块4的控制输入端被置为高电平，此时电焊机可正常空载输出；当发生缺相时，任一光电耦合器U1、U2得不到供电不发光，使得光电耦合器光端断开，导致三极管Q1零偏截止，控制电平生成控制模块4无法形成回路，焊机的控制电平生成控制模块4的输入端被置为低电平，电焊机无输出，从而保护电焊机内部元器件不受损伤，电平生成控制模块4包括有三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1、电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3、电阻R10、电阻R8以及电容C1，输出控制模块2包括四个输出控制信号，分别为信号输出CON1、信号输出CON2、信号输出CON3以及信号输出CON4，电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1并联连接后的输入端电连接在三极管Q1的集电极和发射极，三极管Q1的基极电连接电容C3、电容C7以及电容C2的输出端，电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3并联连接后与电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1的组合串联连接，这里当输入端发生缺相时，插片CP1、插片CP2以及插片CP3变为单相输入，其整流之后的波形为单相整流波形，单相整流波形谷值很低，可以到低至0V，因此瞬态抑制稳压二极管Z1、Z2以及Z3肯定有一段时间处于不导通状态，因此光电耦合器U1、U2处于脉动导通状态，在这种状态中，光电耦合器U1、U2导通时，三极管Q1关断，电容C3、电容C2、电容C7被充电，电压缓缓升高，光电耦合器U1、U2关断时，三极管Q1导通，将电容C3、电容C2、电容C7放电，由于三极管导通阻抗近似为无穷小，所以放电常数远远小于充电常数，当三极管基极由光电耦合器U1、U2给出脉冲信号时，电容C3、电容C2、电容C7放电远远快于充电时间，三极管Q1的集电极电压一直处于低电平，比较器输出稳定的低电平信号，电焊机无输出，从而保护电焊机内部元器件不受损伤。

信号输出CON1的1脚和2脚分别电连接在光电耦合器U2的发射极以及三极管Q1的集电极之间，信号输出CON2的1脚和2脚分别电连接在三极管Q1的集电极和电阻R3之间，信号输出CON3的1脚和2脚分别电连接电容C1以及电阻R8，信号输出CON4的1脚和3脚分别电连接三极管Q1的发射极以及稳压二极管Z1，电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3与电阻R10之间还设置控制芯片VT1，控制芯片VT1的两端分别电连接电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3以及电阻R10、电阻R8，这样可以控制信号输出CON1、CON2、CON3、CON4各个信号的端的输出情况，整个缺相电路可以适用于各类焊机中，尤其是在逆变焊机和智能型焊机中更有应用价值。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神所定义的范围。

Claims (3)

1.一种焊机缺相保护控制电路，其特征在于，包括有输入控制模块、输出控制模块、过压控制模块、电平生成控制模块以及缺相检测模块，所述的输入控制模块作为三相电压的输入端，所述的输入控制模块与过压控制模块电连接，所述的缺相检测模块与过压控制模块电连接并用于检测电路缺相情况，电平生成控制模块与缺相检测模块电连接并根据缺相检测模块的检测结果在输出控制模块生成对应控制电平，所述的输出控制模块电连接电平生成控制模块上并根据电平情况进行输出或者断开；

所述的输入控制模块包括有三个插片输入端口，分别为插片CP1、插片CP2以及插片CP3，所述的过压控制模块包括电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1、电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2，所述的电阻R6、单向二极管D1、压敏电阻RV1串联连接后并电连接在插片CP1端，所述的电阻R7、单向二极管D2以及压敏电阻RV2串联连接后并电连接在插片CP2端；

所述的过压控制模块与缺相检测模块之间还设置有整流模块，所述的整流模块包括电阻R4、电阻R5、电容C4以及电容C5，所述的电阻R4、电阻R5串联连接后与电容C4以及电容C5再并联连接，所述的压敏电阻RV1的输出端电连接电阻R4和电容C4，所述的压敏电阻RV2的输出端电连接电阻R5和电容C5，所述的插片CP2端电连接到电阻R4和电阻R5之间；

所述的缺相检测模块包括光电耦合器U1、光电耦合器U2、电容C2、电容C3以及电容C7，所述的压敏电阻RV1、电阻R4以及电容C4电连接在光电耦合器U1的基极，所述的压敏电阻RV2、电阻R5以及电容C5电连接在光电耦合器U2的基极，所述的光电耦合器U1的发射极以及集电极分别电连接电容C3以及电容C2，所述的光电耦合器U2发射极以及集电极分别电连接电容C7及电容C3；

所述的电平生成控制模块包括有三极管Q1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1、电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3、电阻R10、电阻R8以及电容C1，所述的输出控制模块包括四个输出控制信号，分别为信号输出CON1、信号输出CON2、信号输出CON3以及信号输出CON4，所述的电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1并联连接后的输入端电连接在三极管Q1的集电极和发射极，所述的三极管Q1的基极电连接电容C3、电容C7以及电容C2的输出端，电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3并联连接后与电阻R1、电阻R2、电阻R3、稳压二极管Z1的组合串联连接。

2.根据权利要求1所述的一种焊机缺相保护控制电路，其特征在于，所述的信号输出CON1的1脚和2脚分别电连接在光电耦合器U2的发射极以及三极管Q1的集电极之间，所述的信号输出CON2的1脚和2脚分别电连接在三极管Q1的集电极和电阻R3之间，所述的信号输出CON3的1脚和2脚分别电连接电容C1以及电阻R8，所述的信号输出CON4的1脚和3脚分别电连接三极管Q1的发射极以及稳压二极管Z1。

3.根据权利要求2所述的一种焊机缺相保护控制电路，其特征在于，所述的电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3与电阻R10之间还设置控制芯片VT1，所述的控制芯片VT1的两端分别电连接电阻R9、稳压二极管Z2、稳压二极管Z3以及电阻R10、电阻R8。