CN111086180B - 一种加热控制电路及注塑机 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种加热控制电路及注塑机，通过输入端口接入交流电，连接多个脉冲保护单元，多个脉冲保护单元之间并联设置和输入端口连接，给加热装置提供高频脉冲电流，并保护脉冲保护单元和加热装置不被短路损坏，多个加热装置在高频脉冲电流的作用下进行加热，将塑料材料从固态加热到液态。解决了现有技术对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低的技术问题。

Description

一种加热控制电路及注塑机

技术领域

本发明属于电磁加热技术领域，涉及一种加热控制电路及注塑机。

背景技术

现有技术中，注塑机通过接触器或固态继电器控制加热料筒的加热圈，从而把料筒温度恒定在设定值，在使用过程中塑料容易喷出，造成加热圈短路，接触器或固态继电器没有保护措施，很容易烧毁。注塑机需要把塑料材料从固态加热到液态，目前一般使用电阻丝加热圈进行加热，根据不同的材料，生产产品等情况，不同的加热区需要把温度恒定在一定温度。现在一般使用接触器或固态继电器控制加热开启或关闭，继电器或固态继电器只能进行开启或关闭操作，对加热圈的冲击比较大，长期使用容易损坏；在使用过程中加热圈很容易短路，固态继电器或接触器均无保护措施，发生短路时很容易烧毁；器件损坏后无反馈回路，很难快速定位故障点，维护困难；接触器或固态继电器体积大，需要安装和配线，生产效率低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是现有技术对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种加热控制电路，包括：输入端口，用于接入交流电；多个脉冲保护单元，多个脉冲保护单元之间并联设置和输入端口连接，脉冲保护单元包括单相整流桥、脉冲控制装置和保护电路，单相整流桥的一端和输入端口连接，单相整流桥的另一端和脉冲控制装置连接，脉冲控制装置和保护电路连接；多个加热装置，加热装置和脉冲保护单元连接，加热装置用于加热；脉冲保护单元给加热装置提供高频脉冲电流，并保护脉冲保护单元和加热装置不被短路损坏。

进一步地，加热控制电路还包括：集成控制单元，集成控制单元分别与多个脉冲保护单元串联设置，集成控制单元用于检测加热装置处的温度以及控制加热装置处的温度。

进一步地，单相整流桥包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，输入端口的一端分别和第一二极管的输入端、第三二极管的输出端连接，输入端口的另一端分别和第二二极管的输入端、第四二极管的输出端连接，第一二极管的输出端和第二二极管的输出端并联后与脉冲控制装置的输入端连接，第三二极管的输入端和第四二极管的输入端并联后与加热装置的输出端连接。

进一步地，脉冲控制装置包括多个IGBT元件，IGBT元件的个数和脉冲保护单元连接的加热装置的个数相同。

进一步地，IGBT元件的输入端与脉冲控制装置的输入端连接，IGBT元件的输出端与加热装置的输入端连接，多个IGBT元件之间并联设置。

进一步地，加热装置的输出端与取样电阻的输入端连接，取样电阻的输出端与保护电路的输入端连接，保护电路的输出端与脉冲控制装置连接。

进一步地，脉冲保护单元的电流范围在25A-30A之间。

另外还提供了一种注塑机，包括如上的加热控制电路。

本发明的有益效果是：加热控制电路通过输入端口接入交流电，连接多个脉冲保护单元，多个脉冲保护单元之间并联设置和输入端口连接，给加热装置提供高频脉冲电流，并保护脉冲保护单元和加热装置不被短路损坏，多个加热装置在高频脉冲电流的作用下进行加热，将塑料材料从固态加热到液态，解决了现有技术对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低的技术问题。

附图说明

图1为本发明加热控制电路的方框示意图；

图2为本发明加热控制电路的一实施例的电路图；

图3为本发明注塑机的方框示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本发明的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。本申请实施例中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或组件。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1，为本发明加热控制电路的方框示意图。本加热控制电路包括了一个输入端口1，用于接入交流电，且接入的交流电可以为220V或者380V交流电。两个脉冲保护单元3之间相互并联设置和输入端口1连接，输入端口1接入的交流电经过脉冲保护单元3转变成高频脉冲电流给加热装置7提供电源。高频脉冲电流使得加热装置7不会受到强电流的冲击，电流输入平稳，温度上升平稳，不会导致加热装置7升温过快损坏设备。在本实施例中，只提供了两个脉冲保护单元3相互并联设置，在其他实施例中可以有任意多个脉冲保护单元3相互并联设置。脉冲保护单元3包括单相整流桥4、脉冲控制装置5和保护电路6。单相整流桥4的一端和输入端口1连接，单相整流桥4的另一端和脉冲控制装置5连接，脉冲控制装置5和保护电路6连接。单相整流桥4将正负余弦波的交流电转变成只有正余弦波的交流电，传输至脉冲控制装置5。脉冲控制装置5包括多个IGBT元件(绝缘栅双极型晶体管)，多个IGBT元件之间相互并联设置后和脉冲控制装置5的输入端连接，IGBT元件具有高输入阻抗和低导通压降两方面的优点，并且在电压为零时断开，保证了加热装置7的电流输入平稳。保护电路6可以集成在脉冲控制装置5内也可以设置在脉冲控制装置5外部，一个脉冲控制装置5对应设置一个保护电路6，保护电路6和加热装置7处的取样电阻(未画出)连接，加热装置7短路，取样电阻反馈信号给保护电路6，保护电路6切断脉冲控制装置5处的电流，保护了脉冲保护单元3和加热装置7不被损坏。

加热控制电路还包括：集成控制单元2，集成控制单元2分别与多个脉冲保护单元3串联设置并且连接加热装置7，集成控制单元2用于检测加热装置7处的温度以及控制加热装置7处的温度。集成控制单元2通过热敏元件或者取样电阻获取加热装置7处的温度信息，当加热装置7处的温度过高，超过了额定范围，则会采取降温措施，使得加热装置7处接入的加热线圈处的电压降低或者采取减少加热线圈的接入量的方法进行降温。

请参阅图2，为本发明加热控制电路的一实施例的电路图。在本实施例中，输入端口1接入三相交流电。第一脉冲保护单元、第二脉冲保护单元和第三脉冲保护单元相互并联设置和输入端口1连接。第一脉冲保护单元包括第一单相整流桥10、第一脉冲控制装置11和第一保护电路12。第二脉冲保护单元包括第二单相整流桥13、第二脉冲控制装置14和第二保护电路15。第三脉冲保护单元包括第三单相整流桥16、第三脉冲控制装置17和第三保护电路18。第一单相整流桥10、第二单相整流桥13和第三单相整流桥16分别和输入端口1连接，接入交流电。

第一单相整流桥10的正极为R极，负极为N极。第二单相整流桥13的正极为S极，负极为N极。第三单相整流桥16的正极为T极，负极为N极。第一单相整流桥10包括：第一二极管21、第二二极管22、第三二极管23和第四二极管24。输入端口1的R极分别和第一二极管21的输入端、第三二极管23的输出端连接。输入端口1的N极分别和第二二极管22的输入端、第四二极管24的输出端连接。第一二极管21的输出端和第二二极管22的输出端并联后与第一脉冲控制装置11的输入端连接，第三二极管23的输入端和第四二极管24的输入端并联后与加热装置7的输出端连接。第二单相整流桥13、第三单相整流桥16和第一单相整流桥10的结构相同，在此不一一赘述。

由于输入端口1接入的是交流电，交流电为正负余弦波形的电流，当正余弦波形电流流向第一单相整流桥10，电流从R极进入第一单相整流桥10，流经第一二极管21后进入第一脉冲控制装置11，第一脉冲控制装置11包括三个IGBT元件9，且三个IGBT元件9相互并联设置后和第一脉冲控制装置11的输入端连接，正余弦波形电流从第一脉冲控制装置11的输入端分别进入三个IGBT元件9，经过IGBT元件9稳压之后，正余弦波形电流分别进入三个加热装置7进行加热。在本实施例中，第一脉冲控制装置11的工作电流为25A，加热装置7的个数与IGBT元件9的个数相同，三个IGBT元件9分别保持三个加热装置7的电压稳定，在其他实施例中，每个IGBT元件9可以控制多个加热装置7。电流流经加热装置7后，从加热装置7流出，流经取样电阻8，之后又流经第四二极管24从第一单相整流桥10流出，进入输入端口1的N极，形成了正余弦波形电流的整体循环。其中取样电阻8和第一保护电路12连接，第一保护电路12和第一脉冲控制装置11连接，当加热装置7处发生短路，造成取样电阻8的电流过大，取样电阻8给第一保护电路12反馈信号，则第一保护电路12接收到信号后会自动切断第一脉冲控制装置11的电流输入，保证了第一脉冲保护单元和加热装置7不被损坏。

当负余弦波形电流流向第一单相整流桥，电流从N极进入第一单相整流桥10，流经第二二极管22后进入第一脉冲控制装置11，第一脉冲控制装置11包括三个IGBT元件9，且三个IGBT元件9相互并联设置后和第一脉冲控制装置11的输入端连接，负余弦波形电流从第一脉冲控制装置11的输入端分别进入三个IGBT元件9，经过IGBT元件9稳压之后，负余弦波形电流分别进入三个加热装置7进行加热。电流流经加热装置7后，从加热装置7流出，流经取样电阻8，之后又流经第三二极管23从第一单相整流桥10流出，进入输入端口1的R极，形成了负余弦波形电流的整体循环。负余弦波形电流流经取样电阻8，取样电阻8和第一保护电路12连接，第一保护电路12和第一脉冲控制装置11连接，当加热装置7处发生短路，造成取样电阻8的电流过大，取样电阻8给第一保护电路12反馈信号，则第一保护电路12接收到信号后，会自动切断第一脉冲控制装置11的电流输入，保证了第一脉冲保护单元和加热装置7不被损坏。其中，第二脉冲保护单元、第三脉冲保护单元和第一脉冲保护单元的正负余弦波形电流的电流流向完全相同，而且第一保护电路12、第二保护电路15和第三保护电路18的工作原理也相同，在此不一一赘述。

本实施例中的第三脉冲保护单元的第三脉冲控制装置17只设置了两个IGBT元件9，和第三脉冲保护单元连接的加热装置7的个数相对应。在其他实施例中，第三脉冲控制装置17可以设置任意个IGBT元件9，只需要保证加热装置7的个数是IGBT元件9个数的整数倍即可。

请参阅图3，为本发明注塑机的方框示意图。本发明还提供了一种注塑机30，包括了如上所述的加热控制电路20。本实施例的注塑机30设置有如上所述的加热控制电路20，可以有效地控制注塑机30不被短路损坏，提高了工作效率，而且节约成本。

本发明的加热控制电路通过输入端口接入交流电，连接多个脉冲保护单元，多个脉冲保护单元之间并联设置和输入端口连接，给加热装置提供高频脉冲电流，通过保护电路保护脉冲保护单元和加热装置不被短路损坏，多个加热装置在高频脉冲电流的作用下进行加热，将塑料材料从固态加热到液态，解决了现有技术对加热圈冲击比较大，容易短路从而烧毁电路，难以维护和装配，生产效率低的技术问题。

以上仅为本发明的实施方式，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (8)

1.一种加热控制电路，其特征在于，包括：

输入端口，用于接入交流电；

多个脉冲保护单元，多个所述脉冲保护单元之间并联设置和所述输入端口连接；其中，所述脉冲保护单元包括单相整流桥、脉冲控制装置和保护电路，所述单相整流桥的一端和所述输入端口连接，所述单相整流桥的另一端和所述脉冲控制装置连接，所述脉冲控制装置和所述保护电路连接；

多个加热装置，所述加热装置和所述脉冲保护单元连接，所述加热装置用于加热；所述加热装置的输出端与所述保护电路的输入端连接，所述保护电路的输出端与所述脉冲控制装置连接；

所述脉冲保护单元给所述加热装置提供高频脉冲电流，并保护所述脉冲保护单元和所述加热装置不被短路损坏。

2.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热控制电路还包括：集成控制单元，所述集成控制单元分别与多个所述脉冲保护单元串联设置，所述集成控制单元用于检测所述加热装置处的温度以及控制所述加热装置处的温度。

3.根据权利要求2所述的加热控制电路，其特征在于，所述单相整流桥包括：第一二极管、第二二极管、第三二极管和第四二极管，所述输入端口的一端分别和所述第一二极管的输入端、所述第三二极管的输出端连接，所述输入端口的另一端分别和所述第二二极管的输入端、所述第四二极管的输出端连接，所述第一二极管的输出端和所述第二二极管的输出端并联后与所述脉冲控制装置的输入端连接，所述第三二极管的输入端和所述第四二极管的输入端并联后与所述加热装置的输出端连接。

4.根据权利要求3所述的加热控制电路，其特征在于，所述脉冲控制装置包括多个IGBT元件，所述IGBT元件的个数和所述脉冲保护单元连接的所述加热装置的个数相同。

5.根据权利要求4所述的加热控制电路，其特征在于，所述IGBT元件的输入端与所述脉冲控制装置的输入端连接，所述IGBT元件的输出端与所述加热装置的输入端连接，多个所述IGBT元件之间并联设置。

6.根据权利要求2所述的加热控制电路，其特征在于，所述加热装置的输出端与取样电阻的输入端连接，所述取样电阻的输出端与所述保护电路的输入端连接。

7.根据权利要求1所述的加热控制电路，其特征在于，所述脉冲保护单元的电流范围在25A-30A之间。

8.一种注塑机，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的加热控制电路。

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