CN210908466U - 一种逆变焊机的igbt电流采样电路 - Google Patents
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Abstract
一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，包括电源VCC、接地端GND、信号输入端TS、信号输出端IFB_IN，还包括第一级放大电路、第二级放大电路、分压电路、滤波电路，电源VCC一路通过第一级放大电路与接地端GND连接，电源VCC另一路通过第二级放大电路与接地端GND连接，信号输入端TS与第一级放大电路连接，第一级放大电路与第二级放大电路连接，第二级放大电路通过分压电路、滤波电路与信号输出端IFB_IN连接，分压电路、滤波电路分别与接地端GND连接，滤波电路与电源VCC连接。通过以上电路的处理，实现了电流反馈的功能，并且电路元件简单、价格更低，便于广泛推广。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电流采样电路，尤其涉及一种逆变焊机的IGBT电流采样电路。
背景技术
逆变焊机是一种能够对工件进行焊接、切割的机器，目前已得到了广泛应用。而随着社会的不断发展，目前逆变焊机也开始向数字化电弧焊机迈进。现有的数字电弧焊机采用高速MCU控制，能够及时发现和纠正主变偏磁，具有欠压、过压及过热保护功能，可靠性高，功能丰富。其工作过程为：单相交流电通过L、N输入至整流滤波电路，将交流电压转换成直流电压输入至IGBT逆变电路，然后通过非晶变压器隔离降压输出至二次整流电路。二次整流输出一端为正极，另一端为负极，负极连接至被焊接的工件，正极连接至焊把钳。其中MCU单元根据接收的电流反馈电路发出的电流反馈信号控制IGBT驱动及保护电路。但目前的电流反馈电路由于其构成元器件为霍尔芯片、外围元器件、相关电源，所以存在以下缺点：1.应用设计要求复杂，占用较大PCB面积。2.目前市场霍尔芯片成本较高，限制普通焊接电源的应用。因此需要对此作出改进。
发明内容
本实用新型针对现有技术中存在的应用设计要求复杂，占用较大PCB面积,霍尔芯片成本较高，限制普通焊接电源的应用等缺陷，提供了一种新的逆变焊机的IGBT电流采样电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过以下技术方案实现：
一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，包括电源VCC、接地端GND、信号输入端TS、信号输出端IFB_IN，还包括第一级放大电路、第二级放大电路、分压电路、滤波电路，所述电源VCC一路通过所述第一级放大电路与接地端GND连接，所述电源VCC另一路通过所述第二级放大电路与接地端GND连接，所述信号输入端TS与第一级放大电路的输入端连接，第一级放大电路的输出端与第二级放大电路的输入端连接，第二级放大电路的输出端通过所述分压电路、滤波电路与所述信号输出端IFB_IN连接，所述分压电路、滤波电路分别与接地端GND连接，所述滤波电路还与所述电源VCC连接。
电源VCC用于为电路供电，接地端GND能够将电路中的电流导出。信号输入端TS接收从二次整流电路中传来的信号，第一级放大电路将信号输入端TS输入的信号放大为与原输入信号变化规律一致的信号，第二级放大电路进一步放大经第一级放大电路放大的信号，分压电路用于调整输出的电压大小，滤波电路用于尽可能减小脉动的直流电压中的交流成分，保留其直流成分，使输出电压纹波系数降低，波形变得比较平滑，滤除信号中的干扰信号，信号经处理后从信号输出端IFB_IN输出至MCU。通过以上电路的处理，实现了电流反馈的功能，并且电路元件简单、价格更低，便于广泛推广。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述第一级放大电路包括电阻R2、三极管QZ2，所述电源VCC一路通过所述电阻R2与三极管QZ2的发射极连接，三极管QZ2的集电极与接地端GND连接，所述信号输入端TS与三极管QZ2的基极连接，所述第二级放大电路的输入端与三极管QZ2的发射极连接。
输入至三极管QZ2基极的信号输入端TS的信号能够使三极管QZ2的发射极与集电极之间产生电流，对应的电流能够使电阻R2上产生电压，从而使得输出的信号被放大为与原输入信号变化规律一致的信号，经放大后的信号经三极管QZ2的发射极传递至第二级放大电路。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述第二级放大电路包括三极管QZ1、电容C1，所述电源VCC另一路与三极管QZ1的集电极连接，三极管QZ1的发射极一路通过电容C1与接地端GND连接，三极管QZ1的发射极另一路与所述分压电路连接，三极管QZ1的基极与三极管QZ2的发射极连接。
经第一级放大电路放大的信号由三极管QZ2的发射极输入至三极管QZ1的基极，使得三极管QZ1的发射极与集电极之间有电流产生，产生的电流能够对电容C1进行充电，从而使得输出的信号再次被放大为与原输入信号变化规律一致的信号，经再次放大的信号经三极管QZ1的发射极传递至分压电路。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，还包括限流电路，所述第二级放大电路的输出端通过所述限流电路与所述分压电路连接。
限流电路用于限制输出电流，避免增强的信号引起过流过压损坏，保护了电路的安全。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述限流电路为电阻R3。
选用电阻R3作为限流电路的电路元器件，结构更加简单、价格更加低廉。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，还包括泄放电路，所述泄放电路连接于所述第二级放大电路的输出端与接地端GND之间。
泄放电路用于对第二级放大电路中的电荷进行放电，形成与信号输入端TS输入的电流信号形态相似、电压增强的信号。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述泄放电路为电阻R6。
选用电阻R6作为泄放电路的电路元器件，结构更加简单、价格更加低廉。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述分压电路包括电阻R1、电阻R5，所述滤波电路包括电阻R4、电容C2，所述第二级放大电路通过所述电阻R1、电阻R5与接地端GND连接，所述电阻R4一端连接于电阻R1、电阻R5之间，电阻R4另一端一路与所述信号输出端IFB_IN连接，电阻R4另一端另一路与电源VCC连接，所述电容C2一端与所述信号输出端IFB_IN连接，电容C2另一端与接地端GND连接。
电阻R1与电阻R5用于对电流信号进行分压，调整输出的电压大小。电阻R4与电容C2用于对经过分压的电流信号进行滤波，滤除干扰信号。经滤波后的信号通过信号输出端IFB_IN传输至MCU。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，还包括后级保护电路，所述电阻R4另一端另一路通过所述后级保护电路与电源VCC连接。
后级保护电路可以使输出电压始终不会大于电源VCC电压值，使电流从电源VCC流至接地端GND，使得电路运行更加顺畅。
作为优选，上述所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，所述后级保护电路为二极管D1，所述电阻R4另一端另一路与二极管D1的输入端连接，二极管D1的输出端与所述电源VCC连接。
选用二极管D1作为后级保护电路的电路元件，结构更加简单、价格更加低廉。
附图说明
图1为现有技术中逆变焊机的电路结构示意图；
图2为本实用新型一种逆变焊机的IGBT电流采样电路的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图1-2和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述，但它们不是对本实用新型的限制：
实施例1
如图1、图2所示，一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，包括电源VCC、接地端GND、信号输入端TS、信号输出端IFB_IN，还包括第一级放大电路1、第二级放大电路2、分压电路6、滤波电路4，所述电源VCC一路通过所述第一级放大电路1与接地端GND连接，所述电源VCC另一路通过所述第二级放大电路2与接地端GND连接，所述信号输入端TS与第一级放大电路1的输入端连接，第一级放大电路1的输出端与第二级放大电路2的输入端连接，第二级放大电路2的输出端通过所述分压电路6、滤波电路4与所述信号输出端IFB_IN连接，所述分压电路6、滤波电路4分别与接地端GND连接，所述滤波电路4还与所述电源VCC连接。
通电后，信号输入端TS的信号输入至第一级放大电路1，第一级放大电路1将信号放大为原输入信号变化规律一致的信号，然后传输至第二级放大电路2，第二级放大电路2将经第一级放大电路1放大后的信号再次放大，再由分压电路6将信号进行分压，经分压后的信号进入滤波电路4，滤波电路4滤除信号中的干扰信号后，信号通过信号输出端IFB_IN输出至MCU。
作为优选，所述第一级放大电路1包括电阻R2、三极管QZ2，所述电源VCC一路通过所述电阻R2与三极管QZ2的发射极连接，三极管QZ2的集电极与接地端GND连接，所述信号输入端TS与三极管QZ2的基极连接，所述第二级放大电路2的输入端与三极管QZ2的发射极连接。
作为优选，所述第二级放大电路2包括三极管QZ1、电容C1，所述电源VCC另一路与三极管QZ1的集电极连接，三极管QZ1的发射极一路通过电容C1与接地端GND连接，三极管QZ1的发射极另一路与所述分压电路6连接，三极管QZ1的基极与三极管QZ2的发射极连接。
作为优选，还包括限流电路7，所述第二级放大电路2的输出端通过所述限流电路7与所述分压电路6连接。
作为优选，所述限流电路7为电阻R3。
作为优选，还包括泄放电路3，所述泄放电路3连接于所述第二级放大电路2的输出端与接地端GND之间。
作为优选，所述泄放电路3为电阻R6。
作为优选，所述分压电路6包括电阻R1、电阻R5，所述滤波电路4包括电阻R4、电容C2，所述第二级放大电路2通过所述电阻R1、电阻R5与接地端GND连接，所述电阻R4一端连接于电阻R1、电阻R5之间，电阻R4另一端一路与所述信号输出端IFB_IN连接，电阻R4另一端另一路与电源VCC连接，所述电容C2一端与所述信号输出端IFB_IN连接，电容C2另一端与接地端GND连接。
作为优选，还包括后级保护电路5，所述电阻R4另一端另一路通过所述后级保护电路5与电源VCC连接。
作为优选，所述后级保护电路5为二极管D1，所述电阻R4另一端另一路与二极管D1的输入端连接，二极管D1的输出端与所述电源VCC连接。
更为具体的，通电后，信号输入端TS的信号输入至三极管QZ2的基极，使得三极管QZ2的发射极与集电极之间有电流产生，对应的电流会在电阻R2上产生电压，经三极管QZ2、电阻R2得到第一级放大信号，得到的第一级放大信号再次由三极管QZ2的发射极输入至三极管QZ1的基极，使得三极管QZ1的发射极与集电极之间有电流产生，对应的电流会对电容C1进行充电，同时由电阻R6对电容C1的电荷放电，形成与信号输入端TS的电流信号形态相似电压增强的信号。为避免增强的信号会引起过流过压损坏，由电阻R3限制输出电流，然后由电阻R1、电阻R5调整输出电压。再由电阻R4、电容C2进行滤波，滤除信号中的干扰信号，继而经信号输出端IFB_IN输出至MCU。二极管D1可以使输出电压始终不会大于电源VCC电压值，用于保护电路，让电路运行更加顺畅。
总之，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，凡依本实用新型申请专利的范围所作的均等变化与修饰，皆应属本实用新型的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，包括电源VCC、接地端GND、信号输入端TS、信号输出端IFB_IN，其特征在于：还包括第一级放大电路（1）、第二级放大电路（2）、分压电路（6）、滤波电路（4），所述电源VCC一路通过所述第一级放大电路（1）与接地端GND连接，所述电源VCC另一路通过所述第二级放大电路（2）与接地端GND连接，所述信号输入端TS与第一级放大电路（1）的输入端连接，第一级放大电路（1）的输出端与第二级放大电路（2）的输入端连接，第二级放大电路（2）的输出端通过所述分压电路（6）、滤波电路（4）与所述信号输出端IFB_IN连接，所述分压电路（6）、滤波电路（4）分别与接地端GND连接，所述滤波电路（4）还与所述电源VCC连接。
2.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述第一级放大电路（1）包括电阻R2、三极管QZ2，所述电源VCC一路通过所述电阻R2与三极管QZ2的发射极连接，三极管QZ2的集电极与接地端GND连接，所述信号输入端TS与三极管QZ2的基极连接，所述第二级放大电路（2）的输入端与三极管QZ2的发射极连接。
3.根据权利要求2所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述第二级放大电路（2）包括三极管QZ1、电容C1，所述电源VCC另一路与三极管QZ1的集电极连接，三极管QZ1的发射极一路通过电容C1与接地端GND连接，三极管QZ1的发射极另一路与所述分压电路（6）连接，三极管QZ1的基极与三极管QZ2的发射极连接。
4.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：还包括限流电路（7），所述第二级放大电路（2）的输出端通过所述限流电路（7）与所述分压电路（6）连接。
5.根据权利要求4所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述限流电路（7）为电阻R3。
6.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：还包括泄放电路（3），所述泄放电路（3）连接于所述第二级放大电路（2）的输出端与接地端GND之间。
7.根据权利要求6所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述泄放电路（3）为电阻R6。
8.根据权利要求1所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述分压电路（6）包括电阻R1、电阻R5，所述滤波电路（4）包括电阻R4、电容C2，所述第二级放大电路（2）通过所述电阻R1、电阻R5与接地端GND连接，所述电阻R4一端连接于电阻R1、电阻R5之间，电阻R4另一端一路与所述信号输出端IFB_IN连接，电阻R4另一端另一路与电源VCC连接，所述电容C2一端与所述信号输出端IFB_IN连接，电容C2另一端与接地端GND连接。
9.根据权利要求8所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：还包括后级保护电路（5），所述电阻R4另一端另一路通过所述后级保护电路（5）与电源VCC连接。
10.根据权利要求9所述的一种逆变焊机的IGBT电流采样电路，其特征在于：所述后级保护电路（5）为二极管D1，所述电阻R4另一端另一路与二极管D1的输入端连接，二极管D1的输出端与所述电源VCC连接。
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| CN115083129A (zh) * | 2022-06-30 | 2022-09-20 | 华帝股份有限公司 | 一种翻板防夹手的预警方法和装置 |
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