CN207218552U

CN207218552U - 辅助电源电路

Info

Publication number: CN207218552U
Application number: CN201720973314.9U
Authority: CN
Inventors: 张辉; 潘金仓
Original assignee: Wenling Electrical And Mechanical Co Ltd "
Current assignee: Wenling Electrical And Mechanical Co Ltd "
Priority date: 2017-08-04
Filing date: 2017-08-04
Publication date: 2018-04-10
Anticipated expiration: 2027-08-04

Abstract

本实用新型公开了一种辅助电源电路，其技术方案要点是包括U相端口、V相端口、W相端口、三相整流桥模块以及连接在三相整流桥模块的输出端口，三相整流桥模块的一个线路上连接缓启动电路，三相整流桥模块的另一个线路上连接倍压切换电路，缓启动电路和倍压切换电路的连接倍压电路；倍压切换电路采集输出端口的电位并判断第一电压或是第二电压，第一电压小于第二电压，判断为第一电压时连通倍压电路，达到了宽输入、输入模式多样、高可靠的效果，并且更加节能高效。

Description

辅助电源电路

技术领域

本实用新型涉及电焊机的辅助电源电路技术领域。

背景技术

电焊机在使用过程中需要辅助电源进行供电，市场上的辅助电源一般采用开关电源的电路结构原理进行设计，市场上的开关电源种类也多，但是对于电焊机的供电用的辅助电源需要电力输出DC600V的电压，市场上虽然可以有效解决了电压输出的问题，但是其采用的电源输入一般为固定方式，要求严格，只是具有单一的输入方式，输入方式受限。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种辅助电源电路及其控制方法，具有宽输入、输入模式多样、高可靠的优势。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种辅助电源电路，包括U相端口、V相端口、W相端口、三相整流桥模块以及连接在三相整流桥模块的输出端口，所述三相整流桥模块的一个线路上连接缓启动电路，三相整流桥模块的另一个线路上连接倍压切换电路，缓启动电路和倍压切换电路的输出连接倍压电路；

倍压切换电路采集输出端口的电位并判断第一电压或是第二电压，第一电压小于第二电压，判断为第一电压时连通倍压电路。

通过上述设置，对于电源的输出要求较低，可以三相电进行输入或是单相电输入，可以是220V的第一电压输入，也可以是380V的第二电压进行输入，根据不同的输入方式，作出相应的输出调整，当220V电压的时候，输出电压是不够的，所以需要通过倍压电路来提高输出电压，而当380V电压输入的时候，整流成直流输出就已经满足要求，本方案在不同电压输入的时候，能进行有效判断和控制，提高可靠性。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述倍压切换电路包括开关电路、自锁电路、比较电路和降压电路；

所述降压电路采集输出端口电压并进行线性降压输出随动的第一反馈信号，

比较电路连接降压电路，配置有设定值，将第一反馈信号和设定值比较，判断是否第二电压；

自锁电路连接于比较电路，在比较电路判断为第一电压时不对比较电路输出信号进行保持，在比较电路判断为第二电压时对比较电路输出信号进行锁定；

开关电路连接于比较电路输出端，根据比较电路输出对倍压电路的通断进行控制。

通过上述设置，降压电路对电压输入情况进行采集，如果是220V电压输入，则降压电路经过线性降压采样，之后通过比较电路比较，比较电路判断为220V电压，则通过开关电路连通倍压电路进行倍压输出，如果判断为380V电压，则通过自锁电路将开关电路保持在不动作的状态，以免出现误动作。由此，可以进一步提高电路工作的可靠性。实际过程中，当输入电压判断为380V的时候，如果出现电力波动，开关电路容易频繁动作，使得开关电路寿命降低，本方案采用自锁电路之后，能够有效在输入由220V上升到380V的过程中进行可靠切换，随后在380V电压浮动过程中能够有效保持倍压电路处于断开状态，避免在高压输入后再次倍压的情况发生。

此方式的安全体现在：当输入电压在380V浮动时，如果开关电路受干扰接通，则容易使得输出电压更高，容易损坏设备。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述降压电路包括变压电路、分压电路和电压跟随电路，所述变压电路的输入端采集输出端口电压进行等比例降压，分压电路连接变压电路输出端形成采样信号，电压跟随电路连接分压电路用以传递采样信号。

通过上述设置，降压电路可以采集输出端口的电压大小，并且输出端口的电压大小浮动变化，直接反映到电压跟随电路的输出。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述比较电路包括比较器U7B、电阻R26、电阻R27和电位器RT1，电阻R26的一端连接电压12V，电阻R26的另一端连接电阻R27、比较器U7B的同相输入端，电阻R27的另一端连接电位器RT1一端，电位器RT1的另一端接地。

通过上述设置，电位器RT1可以调节设定值的大小，可以对采样的电压进行判断，是否超过设定值，超过设定值说明是第二电压输入，否则说明是第一电压输入。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述自锁电路包括电阻R29、电容C35、二极管D13、二极管D12和三极管Q3，电阻R29的一端连接比较器U7B的输出端、二极管D12的阳极，电阻R29的另一端连接电容C35一端、二极管D13阳极，电容C35的另一端接地，二极管D13的阴极连接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极连接二极管D12阴极、比较器U7B的同相输入端。

通过上述设置，比较器U7B输出低电平，三极管Q3导通，比较器U7B的设定值也变低，比较器U7B输出低电平；如果比较器U7B输出高电平，三极管Q3截止，比较器U7B的设定值不变，比较器U7B可以根据反相输入端和同相输入端上的设定值进行比较，如果反相端电压大于同相端，输出低电平，否则输出高电平。

作为本实用新型的具体方案可以优选为：所述缓启动电路包括多个串联的压敏电阻组、两个相互并联的继电器组、开关管2Q1、电阻2R9、电容2C11、二极管2D3和二极管2D6，压敏电阻组和继电器组并联，继电器组一端连接开关管2Q1的漏极，开关管2Q1的源极接地，开关管2Q1的栅极连接电阻2R9一端、电容2C11一端、二极管2D3阳极和二极管2D6阴极，电阻2R9另一端和二极管2D3阴极连接24V电压，电容2C11另一端和二极管2D6阳极接地。

通上述设置，缓启动电路在一开始通电的过程中先连通压敏电阻组，其避免电流冲击，通过电容2C11进行延时，等到电容2C11充满，开关管2Q1导通，从而继电器组动作，将压敏电阻组短路。采用继电器组，可以有效提高单个继电器的使用寿命。适用在本电路环境的大电流环境中。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：电压输入范围广，输入范式多样、工作可靠性高。

附图说明

图1为本实施例的电路图，主要展示三相整流桥模块；

图2为本实施例的电路图，主要展示缓启动电路和开关电路；

图3为本实施例的电路图，主要展示倍压电路；

图4为本实施例的电路图，主要展示降压电路中的部分电路；

图5为本实施例的电路图，主要展示降压电路；

图6为本实施例的电路图，主要展示分压电路和电压跟随电路；

图7为本实施例的电路图，主要展示比较电路和自锁电路。

图中：101、U相端口；102、V相端口；103、W相端口；200、三相整流桥模块；300、输出端口；400、缓启动电路；500、倍压切换电路；510、开关电路；520、自锁电路；530、比较电路；540、降压电路；541、变压电路；542、分压电路；543、电压跟随电路；600、倍压电路。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种辅助电源电路，如图1所示，包括U相端口101、V相端口102、W相端口103、三相整流桥模块200以及输出端口300。U相端口101、V相端口102、W相端口103作为输入，满足单相输入220V电源，此为二线电源，可以连接U、V相端口102，或是V、W相端口103，也可以是单相输入380V电源。

输出端口300从三相整流桥模块200连接到图2中的左侧。

三相整流桥模块200的一个线路上连接缓启动电路400，三相整流桥模块200的另一个线路上连接倍压切换电路500，缓启动电路400和倍压切换电路500的输出PCON8和JP1连接倍压电路600。如图3所示，倍压电路600由多个电容和电阻构成，其中包括了电容C1-C8，电阻R1-R6。

倍压切换电路500采集输出端口300的电位并判断第一电压或是第二电压，第一电压小于第二电压，判断为第一电压时连通倍压电路600。第一电压以220V电压输入为例，第二电压以380V电压输入为例。

电源的输出可以三相电输入或是单相输入，可以是220V的第一电压输入，也可以是380V的第二电压进行输入，根据不同的输入方式，倍压切换电路500作出相应的输出调整。当220V电压的时候，输出电压是不够的，所以需要通过倍压电路600来提高输出电压；当380V电压输入的时候，整流成直流输出就已经满足要求。本方案在不同电压输入的时候，能进行有效判断和控制，提高可靠性。

如图2所示，倍压切换电路500包括开关电路510、自锁电路520、比较电路530和降压电路540。

结合图4、图5和图6所示，降压电路540包括变压电路541、分压电路542和电压跟随电路543。降压电路540采集输出端口300电压并进行线性降压输出随动的第一反馈信号。

结合图4所示，此为变压电路541中控制部分，变压电路541采用开关电源电路结构，控制部分以芯片U3为核心主件，U3的型号为UC3845，其输出端具有A端和G端，A端和G端连接到图5中的A端和G端上。变压电路541的输入端在本例中为+620V，此为图3中倍压电路600倍压后的采集电压。620V电压通过变压器T1变压后在变压器T1的二次侧输出，变压器的二次侧输出端S1连接图6中的S1端口。

在图6中，S1端口作为分压电路542的输入端，分压电路542包括二极管D11、电容C32、电阻R30、电阻R31、电阻R23。二极管D11的阴极连接端口S1，二极管的阳极连接电容C32一端、电阻R30一端，电容C32的另一端接地，电阻R30的另一端连接电阻R31一端、电阻R23一端，电阻R31另一端接地，电阻R23另一端输出。工作时：信号由S1端口进入通过电阻R30和电阻R31进行分压，以降低信号幅值。

电压跟随电路543包括比较器U7A、电阻R24和电阻R25。电阻R24连接在比较器U7A的反相输入端和输出端之间，比较器U7A的同相端接地，比较器U7A的输出端连接电阻R25。工作时：信号在比较器反相输入端输入和输出端保持一致作为第一反馈信号在端口S2端进行输出。

由上可知：变压电路541的输入端采集输出端口300电压进行等比例降压，分压电路542连接变压电路541输出端形成采样信号，电压跟随电路543连接分压电路542用以传递采样信号。降压电路540可以采集输出端口300的电压大小，并且输出端口300的电压大小浮动变化，直接反映到电压跟随电路543的输出。

如图7所示，比较电路530连接降压电路540，配置有设定值，将第一反馈信号和设定值比较，判断是否第二电压。

比较电路530包括比较器U7B、电阻R26、电阻R27和电位器RT1，电阻R26的一端连接电压12V，电阻R26的另一端连接电阻R27、比较器U7B的同相输入端，电阻R27的另一端连接电位器RT1一端，电位器RT1的另一端接地。工作时：电位器RT1可以调节设定值的大小，可以对采样的电压进行判断，是否超过设定值，超过设定值说明是第二电压输入，否则说明是第一电压输入。

自锁电路520连接于比较电路530，在比较电路530判断为第一电压时不对比较电路530输出信号进行保持，在比较电路530判断为第二电压时对比较电路530输出信号进行锁定。

自锁电路520包括电阻R29、电容C35、二极管D13、二极管D12和三极管Q3，电阻R29的一端连接比较器U7B的输出端、二极管D12的阳极，电阻R29的另一端连接电容C35一端、二极管D13阳极，电容C35的另一端接地，二极管D13的阴极连接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极连接二极管D12阴极、比较器U7B的同相输入端。

工作时：比较器U7B输出低电平，三极管Q3导通，比较器U7B的设定值也变低，比较器U7B输出低电平；如果比较器U7B输出高电平，三极管Q3截止，比较器U7B的设定值不变，比较器U7B可以根据反相输入端和同相输入端上的设定值进行比较，如果反相端电压大于同相端，输出低电平，否则输出高电平。

开关电路510连接于比较电路530输出端，根据比较电路530输出对倍压电路600的通断进行控制。

图7中的端口S3连接到图2中的端口S3。开关电路510包括电阻2R10、光电耦合器2U1、电容2C14、电阻2R11、电阻2R112、电阻2R113、电阻2R114、三极管2Q3、二极管2D4、二极管2D7、二极管2D5、电容2C16、开关管2Q1和继电器2K1、2K2。继电器2K1、2K2并联可以提高承载能力，适应在此大电流进过的线路中。

工作时：当S3端口为低电平，则光电耦合器2U1不导通，电容2C14维持三极管2Q3的基集高电平，三极管2Q3导通，开关管2Q1的栅极处于低电平，开关管2Q1处于截止状态，继电器2K1和2K2不动作。

缓启动电路400包括多个串联的压敏电阻组、两个相互并联的继电器组、开关管2Q1、电阻2R9、电容2C11、二极管2D3和二极管2D6，压敏电阻组和继电器组并联，继电器组一端连接开关管2Q1的漏极，开关管2Q1的源极接地，开关管2Q1的栅极连接电阻2R9一端、电容2C11一端、二极管2D3阳极和二极管2D6阴极，电阻2R9另一端和二极管2D3阴极连接24V电压，电容2C11另一端和二极管2D6阳极接地。

缓启动电路400在一开始通电的过程中先连通压敏电阻组，其避免电流冲击，通过电容2C11进行延时，等到电容2C11充满，开关管2Q1导通，从而继电器组动作，将压敏电阻组短路。采用继电器组，可以有效提高单个继电器的使用寿命。适用在本电路环境的大电流环境中。

整体工作时：如果是220V电压输入，则降压电路540经过线性降压采样，之后通过比较电路530比较，比较电路530判断为220V电压输入，需要进行倍压，在图7的S3端输出高电平，也就是S3端口为高电平，开关电路510控制继电器2K1和2K2动作。如果输入为380V电压，比较电路530判断为380V电压，比较电路530通过自锁电路520持续保持高电平输出，开关电路510保持在不动作的状态，以免出现误动作。由此，可以进一步提高电路工作的可靠性。实际过程中，当输入电压判断为380V的时候，如果出现电力波动，开关电路510容易频繁动作，使得开关电路510寿命降低，本方案采用自锁电路520之后，能够有效在输入由220V上升到380V的过程中进行可靠切换，随后在380V电压浮动过程中能够有效保持倍压电路600处于断开状态，避免在高压输入后再次倍压的情况发生。

此方式的安全体现在：当输入电压在380V浮动时，如果开关电路510受干扰接通，则容易使得输出电压更高，容易损坏设备，本方案则可以降低此类情况发生可能。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims

1.一种辅助电源电路，包括U相端口(101)、V相端口(102)、W相端口(103)、三相整流桥模块(200)以及连接在三相整流桥模块(200)的输出端口(300)，其特征在于：所述三相整流桥模块(200)的一个线路上连接缓启动电路(400)，三相整流桥模块(200)的另一个线路上连接倍压切换电路(500)，缓启动电路(400)和倍压切换电路(500)的输出连接倍压电路(600)；

倍压切换电路(500)采集输出端口(300)的电位并判断第一电压或是第二电压，第一电压小于第二电压，判断为第一电压时连通倍压电路(600)。

2.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于：所述倍压切换电路(500)包括开关电路(510)、自锁电路(520)、比较电路(530)和降压电路(540)；

所述降压电路(540)采集输出端口(300)电压并进行线性降压输出随动的第一反馈信号，

比较电路(530)连接降压电路(540)，配置有设定值，将第一反馈信号和设定值比较，判断是否第二电压；

自锁电路(520)连接于比较电路(530)，在比较电路(530)判断为第一电压时不对比较电路(530)输出信号进行保持，在比较电路(530)判断为第二电压时对比较电路(530)输出信号进行锁定；

开关电路(510)连接于比较电路(530)输出端，根据比较电路(530)输出对倍压电路(600)的通断进行控制。

3.根据权利要求2所述的辅助电源电路，其特征在于：所述降压电路(540)包括变压电路(541)、分压电路(542)和电压跟随电路(543)，所述变压电路(541)的输入端采集输出端口(300)电压进行等比例降压，分压电路(542)连接变压电路(541)输出端形成采样信号，电压跟随电路(543)连接分压电路(542)用以传递采样信号。

4.根据权利要求3所述的辅助电源电路，其特征在于：所述比较电路(530)包括比较器U7B、电阻R26、电阻R27和电位器RT1，电阻R26的一端连接电压12V，电阻R26的另一端连接电阻R27、比较器U7B的同相输入端，电阻R27的另一端连接电位器RT1一端，电位器RT1的另一端接地。

5.根据权利要求4所述的辅助电源电路，其特征在于：所述自锁电路(520)包括电阻R29、电容C35、二极管D13、二极管D12和三极管Q3，电阻R29的一端连接比较器U7B的输出端、二极管D12的阳极，电阻R29的另一端连接电容C35一端、二极管D13阳极，电容C35的另一端接地，二极管D13的阴极连接三极管Q3的基极，三极管Q3的集电极接地，三极管Q3的发射极连接二极管D12阴极、比较器U7B的同相输入端。

6.根据权利要求1所述的辅助电源电路，其特征在于：所述缓启动电路(400)包括多个串联的压敏电阻组、两个相互并联的继电器组、开关管2Q1、电阻2R9、电容2C11、二极管2D3和二极管2D6，压敏电阻组和继电器组并联，继电器组一端连接开关管2Q1的漏极，开关管2Q1的源极接地，开关管2Q1的栅极连接电阻2R9一端、电容2C11一端、二极管2D3阳极和二极管2D6阴极，电阻2R9另一端和二极管2D3阴极连接24V电压，电容2C11另一端和二极管2D6阳极接地。