CN202798442U - 等离子切割电源限流电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种等离子切割电源限流电路，所述电路包含有变压器（1）、第一整流电路（2）、第二整流电路（3）和控制电路（4），所述变压器（1）为双输出变压器，所述变压器（1）的两路输出分别连接第一整流电路（2）和第二整流电路（3）。本实用新型等离子切割电源限流电路，能够限制电路冲击电流且结构简单、控制简便、成本低廉。

Description

等离子切割电源限流电路

技术领域

本实用新型涉及一种限流电路，尤其是涉及一种用于等离子切割设备上的电源限流电路。

背景技术

对于某些带有大的输入电容的电路模块或需要限流保护的电路，如等离子切割电源电路，在有电流冲击时，如果不加抑制，会造成保险烧断、回路中器件损坏等问题。因此稳定性好、安全系数高的限流电路需求越来越旺盛，要求也越来越高。

等离子切割电源限流电路具体包括变压器电路、整流电路和控制电路。为了完成高压交流电输入-低压交流电输出环节，采用两个变压器串联，每个变压器承受输出电压的一半。对于限流电路一般采用在电路中串联一个NCTR、PTCR热敏电阻来降低冲击电流。但该方案只能在小功率应用，NTCR串联产生功耗，效率较低。

经过对现有适合中高功率应用场合的电源限流电路的检索发现，“一种用于线性稳压器的限流电路”（微处理器，2010年第5期）中描述的应用电流采样电路、电流比较电路和基准源电路的限流，结构复杂，设计难度大，功能和性能较差，实现起来较为困难；中国专利号：201120005492.5，专利名称：一种抑制显示器开关电源开机瞬间冲击电流电路，描述的限流电路采用了功率开关管与限流电阻并联，成本较高，且其拓扑和工作原理都极其复杂，应用难度非常高。

为了完成大功率限流电路的要求，采用大阻抗与继电器工作原理相结合，限制电流，电路拓扑简单，控制方便，易于实现。

综上所述，现有的中高功率电源限流电路，结构和控制比较复杂，均不适用于等离子切割电源高稳定性与安全性场合。随着实践应用的扩大，设计一种结构简单、控制简便、成本低廉、限流电路已成为本领域技术人员的当务之急。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种能够限制电路冲击电流且结构简单、控制简便、成本低廉的等离子切割电源限流电路。

本实用新型的目的是这样实现的： 一种等离子切割电源限流电路，所述电路包含有变压器、第一整流电路、第二整流电路和控制电路，所述变压器为双输出变压器，所述变压器的两路输出分别连接第一整流电路和第二整流电路，

所述第一整流电路包含有与变压器相连的三相整流桥B1，所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1和电感L1后作为DCP1端口输出，所述三相整流桥B1的输出端的负极直接作为DCN1端口输出，且所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1后与三相整流桥B1的输出端的负极之间并联有一电容E2，所述电容E2上并联有一由电阻R2和电阻R3构成的分压电路，所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路的取样输入端，所述控制电路的输出端与限流子电路CL1相连接； 

所述第二整流电路包含有与变压器相连的三相整流桥B2，所述三相整流桥B3的输出端的正极经限流子电路CL2和电感L2后接入DCP1端口，所述三相整流桥B2的输出端的负极直接接入DCN1端口，且所述三相整流桥B2的输出端的正极经限流子电路CL2后与三相整流桥B2的输出端的负极之间并联有一电容E3，所述电容E3上并联有一由电阻R4和电阻R5构成的分压电路，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路的取样输入端，所述控制电路的输出端与限流子电路CL2相连接。

本实用新型等离子切割电源限流电路，上述限流子电路CL1和限流子电路CL2的结构相同，均包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端与三相整流桥B1或三相整流桥B2相连，另一端经电感L1或电感L2后输出，所述变压器TR1的副边上并联有电阻R1和电容C1，所述二极管D1的负极与一+12V电压源相连，所述二极管D1的正极接入控制电路的输出端；所述二极管D1与继电器RL1的控制部分相并联，所述继电器RL1的被控制部分与变压器TR1原边相并联。

本实用新型等离子切割电源限流电路，所述变压器一路输出采用Y-Y连接，另一路输出采用Y-△连接。

本实用新型等离子切割电源限流电路，所述控制电路的输出端经电流驱动器后与限流子电路CL1和限流子电路CL2相连接。

本实用新型等离子切割电源限流电路，所述控制电路的型号为DSP F28035。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用变压器串联结构分压，实现由高压交流电变换为低压交流电，经两级整流电路并联后，输出直流电压。限流子电路串联在电路中，电路瞬时电流过大，子电路产生高阻抗限制冲击电流。该电路结构简单，设计新颖，采用整流桥与电容滤波电路保证了供电质量，限流电路限制冲击电流，提高了工作稳定性和安全系数，控制器设计也并不复杂，已获得仿真分析和实验初步验证。 

附图说明

图1为本实用新型等离子切割电源限流电路的电路图。

图2为本实用新型等离子切割电源限流电路的限流子电路的结构示意图。

其中：

变压器1、第一整流电路2、第二整流电路3、控制电路4。

具体实施方式

参见图1和图2，本实用新型涉及的一种等离子切割电源限流电路，所述电路包含有变压器1、第一整流电路2、第二整流电路3和控制电路4，所述变压器1为双输出变压器，且该双输出变压器一路输出采用Y-Y连接，另一路输出采用Y-△连接，所述变压器1的两路输出分别连接第一整流电路2和第二整流电路3，

所述第一整流电路2包含有与变压器1相连的三相整流桥B1，所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1和电感L1后作为DCP1端口输出，所述三相整流桥B1的输出端的负极直接作为DCN1端口输出，且所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1后与三相整流桥B1的输出端的负极之间并联有一电容E2，所述电容E2上并联有一由电阻R2和电阻R3构成的分压电路，所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路4的取样输入端，所述控制电路4的输出端经电流驱动器后与限流子电路CL1相连接； 

所述第二整流电路3包含有与变压器1相连的三相整流桥B2，所述三相整流桥B3的输出端的正极经限流子电路CL2和电感L2后接入DCP1端口，所述三相整流桥B2的输出端的负极直接接入DCN1端口，且所述三相整流桥B2的输出端的正极经限流子电路CL2后与三相整流桥B2的输出端的负极之间并联有一电容E3，所述电容E3上并联有一由电阻R4和电阻R5构成的分压电路，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路4的取样输入端，所述控制电路4的输出端经电流驱动器后与限流子电路CL2相连接；

上述限流子电路CL1和限流子电路CL2的结构相同，均包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端（Ti端）与三相整流桥B1或三相整流桥B2相连，另一端（To端）经电感L1或电感L2后输出，所述变压器TR1的副边上并联有电阻R1和电容C1，所述二极管D1的负极（Ts端）与一+12V电压源相连，所述二极管D1的正极（Tc端）接入控制电路4的输出端；所述二极管D1与继电器RL1的控制部分相并联，所述继电器RL1的被控制部分与变压器TR1原边相并联；

上述控制电路4的型号为DSP F28035。

本实用新型的工作原理为：变压器1将三相电源电压经过Y-Y和Y-△降压后输出到第一整流电路2和第二整流电路3的三相整流桥的输入端，经过整流桥整流后，通过限流子电路；当限流子电路（CL1、CL2）的Ti端流过瞬时电流过大时，Tc端电压高于+12V，二极管（D1、D2）将继电器（RL1、RL2）短路，继电器释放，开关断开，此时变压器TR1副边的电阻R1与电容C1并联产生较大阻抗，通过变压器TR1阻碍电流流过，起限流作用;当电流趋于平稳时，Ts端电压高于Tc端，电流流经继电器RL1，使开关吸合，将变压器TR1短路，输出直流电压。控制电,4通过测量分压电阻的电压值，判断是否瞬时电流过大，经过芯片DSP F28035发出控制信号，控制Tc端电压。

本发明采用变压器串联结构分压，实现由高压交流电变换为低压交流电，经两级整流电路并联后，输出直流电压。限流子电路串联在电路中，电路瞬时电流过大，子电路产生高阻抗限制冲击电流。该电路结构简单，设计新颖，采用整流桥与电容滤波电路保证了供电质量，限流电路限制冲击电流，提高了工作稳定性和安全系数，控制器设计也并不复杂，已获得仿真分析和实验初步验证。而现有的电源限流电路的不足之处包括：电路稳定性差，对冲击电流电路响应速度慢，结构复杂，控制繁琐，不易实现。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种等离子切割电源限流电路，其特征在于：所述电路包含有变压器（1）、第一整流电路（2）、第二整流电路（3）和控制电路（4），所述变压器（1）为双输出变压器，所述变压器（1）的两路输出分别连接第一整流电路（2）和第二整流电路（3），

所述第一整流电路（2）包含有与变压器（1）相连的三相整流桥B1，所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1和电感L1后作为DCP1端口输出，所述三相整流桥B1的输出端的负极直接作为DCN1端口输出，且所述三相整流桥B1的输出端的正极经限流子电路CL1后与三相整流桥B1的输出端的负极之间并联有一电容E2，所述电容E2上并联有一由电阻R2和电阻R3构成的分压电路，所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路（4）的取样输入端，所述控制电路（4）的输出端与限流子电路CL1相连接； 

所述第二整流电路（3）包含有与变压器（1）相连的三相整流桥B2，所述三相整流桥B3的输出端的正极经限流子电路CL2和电感L2后接入DCP1端口，所述三相整流桥B2的输出端的负极直接接入DCN1端口，且所述三相整流桥B2的输出端的正极经限流子电路CL2后与三相整流桥B2的输出端的负极之间并联有一电容E3，所述电容E3上并联有一由电阻R4和电阻R5构成的分压电路，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路（4）的取样输入端，所述控制电路（4）的输出端与限流子电路CL2相连接。

2.如权利要求1所述一种等离子切割电源限流电路，其特征在于：上述限流子电路CL1和限流子电路CL2的结构相同，均包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端与三相整流桥B1或三相整流桥B2相连，另一端经电感L1或电感L2后输出，所述变压器TR1的副边上并联有电阻R1和电容C1，所述二极管D1的负极与一+12V电压源相连，所述二极管D1的正极接入控制电路（4）的输出端；所述二极管D1与继电器RL1的控制部分相并联，所述继电器RL1的被控制部分与变压器TR1原边相并联。

3.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源限流电路，其特征在于：所述变压器（1）一路输出采用Y-Y连接，另一路输出采用Y-△连接。

4.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源限流电路，其特征在于：所述控制电路（4）的输出端经电流驱动器后与限流子电路CL1和限流子电路CL2相连接。

5.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源限流电路，其特征在于：所述控制电路（4）的型号为DSP F28035。

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