CN202984896U - 等离子切割电源上电电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种等离子切割电源上电电路，所述电路包含有限流电路（1）、变压器（2）、整流电路和控制电路（5），三相交流电经限流电路（1）、变压器（2）和整流电路后接入负载，整流电路经控制电路（5）与限流电路（1）相连。本实用新型等离子切割电源上电电路，能够限制电路冲击电流且结构简单、控制简便、成本低廉。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电源上电电路，尤其是涉及一种用于等离子切割设备上的电源上电电路。
背景技术
对于某些带有大的输入电容的电路模块或上电时有大冲击电流的电路，如等离子切割电源电路，在上电时存在大电流冲击，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。
等离子切割电源上电电路具体包括限流电路、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热敏电阻来降低冲击电流。但该方案只能在小功率时应用，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上电电路的检索发现，“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较为复杂，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上电电路。
本实用新型的目的是这样实现的：一种等离子切割电源上电电路，所述电路包含有限流电路、变压器、整流电路和控制电路，三相交流电经限流电路、变压器和整流电路后接入负载，整流电路经控制电路与限流电路相连。
本实用新型等离子切割电源上电电路，整流电路包含有第一整流电路和第二整流电路，所述限流电路由三个相同的限流子模块构成，限流子模块包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端接入三相交流电的一相，另一端接入变压器，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；
所述变压器的两路输出分别接入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的输出端并联有电容E2，所述三相整流桥B1的输出端并联有由电阻R2和电阻R3构成的分压取样电路；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B2的输出端并联有电容E3，所述三相整流桥B2的输出端并联有由电阻R4和电阻R5构成的分压取样电路；所述三相整流桥B2的输出端分别接入三相整流桥B1的输出端；所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路的取样信号输入端，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路的取样信号输入端。
本实用新型等离子切割电源上电电路，三相整流桥B2的输出端的一端经电感L2后接入三相整流桥B1上串联有电感L1的输出端。
本实用新型等离子切割电源上电电路，所述控制电路通过电流驱动器与限流电路相连。
本实用新型等离子切割电源上电电路，变压器为双输出变压器，且上述变压器与第一整流电路相连的一路为采用Y-Y连接，变压器与第二整流电路相连的一路为采用Y-△连接。
本实用新型等离子切割电源上电电路，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。限流电路与电源串联，电路上电时瞬时电流过大，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上电电路的电路图。
图2为本实用新型等离子切割电源上电电路中的限流子模块的电路图。
其中：
限流电路1、变压器2、第一整流电路3、第二整流电路4、控制电路5。
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上电电路，所述电路包含有限流电路1、变压器2、整流电路和控制电路5，三相交流电经限流电路1、变压器2和整流电路后接入负载，整流电路经控制电路5与限流电路1相连；
具体的，整流电路包含有第一整流电路3和第二整流电路4所述，变压器2为双输出变压器，且上述变压器2与第一整流电路3相连的一路为采用Y-Y连接，变压器2与第二整流电路4相连的一路为采用Y-△连接，所述限流电路1由三个相同的限流子模块构成，限流子模块包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端（Ti端）接入三相交流电的一相，另一端（To端）接入变压器2，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5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；
所述变压器2的两路输出分别接入第一整流电路3和第二整流电路4，所述第一整流电路3包含有与变压器2相连的三相整流桥B1，所述三相整流桥B1的输出端并联有电容E2，所述三相整流桥B1的输出端并联有由电阻R2和电阻R3构成的分压取样电路；所述第二整流电路4包含有与变压器2相连的三相整流桥B2，所述三相整流桥B2的输出端并联有电容E3，所述三相整流桥B2的输出端并联有由电阻R4和电阻R5构成的分压取样电路；所述三相整流桥B2的输出端分别接入三相整流桥B1的输出端（即三相整流桥B1和三相整流桥B2并联供电）（具体的，所述三相整流桥B2的输出端的一端经电感L2后接入三相整流桥B1上串联有电感L1的输出端）；所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路5的取样信号输入端，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路5的取样信号输入端，所述控制电路5的三个输出端分别与三个限流子模块的二极管的正极相连。
所述控制电路5的型号为DSP F28035。
本实用新型的工作原理为：三相电源输出与限流电路1相连，限流电路1限制电源上电时的冲击电流；当Ti端流过瞬时电流过大时，Tc端电压高于+12V，二极管D1将继电器RL1短路，继电器RL1被控制端的开关释放（即开关断开），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，使开关吸合，将变压器短路。变压器2通过Y-Y和Y-△降压输出到第一整流电路3和第二整流电路4的三相整流桥的输入端，经过整流桥整流后，经过电容滤波电路滤波，输出直流电压；控制电路5通过测量分压电阻电压值，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。
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。限流电路与电源串联，电路上电时瞬时电流过大，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。
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 (6)
1.一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：所述电路包含有限流电路（1）、变压器（2）、整流电路和控制电路（5），三相交流电经限流电路（1）、变压器（2）和整流电路后接入负载，整流电路经控制电路（5）与限流电路（1）相连。
2.如权利要求1所述一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：整流电路包含有第一整流电路（3）和第二整流电路（4），所述限流电路（1）由三个相同的限流子模块构成，限流子模块包含有变压器TR1、继电器RL1和二极管D1，所述变压器TR1原边的一端接入三相交流电的一相，另一端接入变压器（2），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（5）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；
所述变压器（2）的两路输出分别接入第一整流电路（3）和第二整流电路（4），所述第一整流电路（3）包含有与变压器（2）相连的三相整流桥B1，所述三相整流桥B1的输出端并联有电容E2，所述三相整流桥B1的输出端并联有由电阻R2和电阻R3构成的分压取样电路；所述第二整流电路（4）包含有与变压器（2）相连的三相整流桥B2，所述三相整流桥B2的输出端并联有电容E3，所述三相整流桥B2的输出端并联有由电阻R4和电阻R5构成的分压取样电路；所述三相整流桥B2的输出端分别接入三相整流桥B1的输出端；所述电阻R2和电阻R3之间的连接点接入控制电路（5）的取样信号输入端，所述电阻R4和电阻R5之间的连接点接入控制电路（5）的取样信号输入端。
3.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：所述控制电路（5）通过电流驱动器与限流电路（1）相连。
4.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：三相整流桥B2的输出端的一端经电感L2后接入三相整流桥B1上串联有电感L1的输出端。
5.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：变压器（2）为双输出变压器，且上述变压器（2）与第一整流电路（3）相连的一路为采用Y-Y连接，变压器（2）与第二整流电路（4）相连的一路为采用Y-△连接。
6.如权利要求1或2所述一种等离子切割电源上电电路，其特征在于：所述控制电路（5）的型号为DSP F28035。
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