CN218040791U - 一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其包括过热保护单元，过热保护单元包括限流支路、分压支路和热敏开关，限流支路与分压支路串联于电源和地线之间，分压支路上形成有分压输出点，热敏开关K1并联于限流支路的两端，热敏开关于逆变焊割设备温度超出预设温度范围时断开，并于逆变焊割设备温度恢复至预设温度范围内时闭合；放大单元，放大单元连于分压输出点，放大单元用于将电压信号放大至给定倍数。本申请提供的技术方案在保护机器不因过热而损坏的同时维持机器的工作状态，节省了施工时过热保护的等待恢复时间，从而提高了工作效率，若将本方案用于消防、救援等场所来争取时间，将发挥更大的价值。

Description

一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路

技术领域

本申请涉及焊割设备控制电路的领域，尤其是涉及一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路。

背景技术

目前在逆变焊割技术中，逆变电路的设计为核心技术之一，逆变器在工作中会产生大量的热量，该领域的技术人员通常以加装散热器的方法传导散热，或是安装风机的方法对流散热，使得逆变器温度降低，维持其正常工作条件。为了避免机器因过热导致损坏，市面上的逆变焊割设备通常于散热装置上设置热敏器件，当散热装置温度高于设定温度时，热敏器件能够实现闭合或断开，从而使得逆变焊割设备的控制电路实现相应的动作，控制集成芯片保护脚来实现封波进行电路保护，使之无驱动波输出，机器停止工作。同时，外接的保护灯或警告符号经热敏开关形成回路，保护指示灯亮或者是警告符号发生警告。在机器冷却一段时间后，温度降低至温控开关设定的恢复点时，控制集成芯片开始发波，驱动波形输出，机器恢复到正常工作状态。

然而使用上述方案虽能满足过热保护要求，但在热敏保护状态时，机器设备无电流输出，导致了机器设备无法工作。

针对上述情况，本申请提出了一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，用以解决在逆变焊割设备温度过高时机器设备运行不稳定的问题。

实用新型内容

为了解决在逆变焊割设备温度过高时机器设备运行不稳定的问题，本申请提供一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路。

本申请提供的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，采用如下的技术方案：

一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，包括：

过热保护单元，所述过热保护单元包括：限流支路、分压支路和热敏开关K1，所述限流支路与所述分压支路串联于电源和地线之间，所述分压支路上形成有分压输出点，所述热敏开关K1并联于所述限流支路的两端，所述热敏开关K1于逆变焊割设备温度超出预设温度范围时断开，并于逆变焊割设备温度恢复至预设温度范围内时闭合；

放大单元，所述放大单元连于所述分压输出点，所述放大单元用于将电压信号放大至给定倍数。

通过采用上述技术方案，为保护逆变焊割设备，需要将其工作条件的温度控制在适合的范围内，过热保护单元能够于正常温度和异常温度条件下，分别向放大单元输出不同的电压信号。

具体的，当逆变焊割设备温度没有超出其正常工作温度范围时，热敏开关为闭合状态，此时限流支路为短路状态，分压支路作为电源与地线之间的负载；当逆变焊割设备温度过高而超出其正常工作温度范围时，热敏开关将会断开，此时限流支路为导通状态，起到限制过热保护单元电流的作用，使得过热保护单元的输出电压减小，机器的输出功率立即变小，在机器能够维持工作状态并且温度开始下降，一段时间后，机器温度恢复至正常工作温度范围内，热敏开关将恢复到正常状态，过热保护单元将恢复正常输出电流，因此，本方案既确保了机器不会因过热而损坏，且仍能维持工作状态，节省了施工等作业时因过热保护需要等待机器恢复的时间，从而提高了工作效率，节省了人工成本，缩短了工程周期，若将本方案用于消防、救援等场所来争取时间，将发挥更大的价值。

可选的，所述限流支路包括限流电阻R2b，所述限流电阻R2b与所述分压支路串联。

通过采用上述技术方案，限流支路由限流电阻构成，当热敏开关闭合时，限流电阻为短路状态，当热敏开关断开时，限流电阻为导通状态，此时限流电阻减小了过热保护单元的电流，从而使得其输出电压减小。

可选的，所述分压支路包括第一调节支路，所述第一调节支路用于将所述分压输出点输出的电压信号调节至预设值。

可选的，所述分压支路还包括第一定值电阻R2a，所述第一调节支路包括第一电位器VR1，所述第一定值电阻R2a、所述第一电位器VR1和所述限流支路串联，所述第一电位器VR1负极连接地线，所述第一电位器VR1滑动端形成所述分压输出点。

通过采用上述技术方案，第一调节支路能够将由过热保护单元的输入端输入的电压调节至预设值，具体的，当操作者需要更改预设值时，能够通过滑动第一电位器的滑动端增大或缩小第一电位器的阻值，将预设值调节至需要的数值。

可选的，所述过热保护单元还包括稳压元件，所述稳压元件一端连于所述分压输出点且另一端连接地线。

可选的，所述稳压元件为电容器。

通过采用上述技术方案，电容器的容抗与电路信号的频率和电容器的电容量成反比，当电容量一定时，对高频成分的容抗较低，是以高频信号容易经电容接地，将高频干扰信号通过连接地线的方式滤除，能够使得由过热保护单元输出至放大单元的电压信号更加稳定。

可选的，所述放大单元包括：

第二定值电阻R3，所述第二定值电阻R3连于所述分压输出点并作为所述放大单元的输入端；

运算放大器，所述运算放大器的反相输入端连于所述第二定值电阻R3远离所述分压输出点的一端，所述运算放大器的同相输入端连接地线，所述运算放大器的输出端形成有放大输出端，所述放大输出端用于输出经过所述放大单元处理的电压；

负反馈支路，所述负反馈支路连于所述运算放大器的反相输入端与输出端之间。

通过采用上述技术方案，由过热保护单元输出的电压信号将经由第二定值电阻到达运算放大器，并由负反馈支路和运算放大器放大至给定倍数，其中运算放大器为输入的电压信号提供无限大的增益，负反馈支路用于将经过运算放大器放大的电压信号限制于给定倍数。

可选的，所述负反馈支路包括：

负反馈电阻R5，所述负反馈电阻R5连于所述运算放大器的反相输入端与输出端之间；

第二调节支路，所述第二调节支路的一端连于所述运算放大器的反相输入端，所述第二调节支路远离所述运算放大器的一端连接地线。

通过采用上述技术方案，负反馈电阻用于限制经过运算放大器放大的电压信号，第二调节支路用于调节负反馈支路整体的阻值，从而将经过运算放大器放大的电压信号限制于给定倍数。

可选的，所述第二调节支路包括：

第三定值电阻R4，所述第三定值电阻R4的一端连于所述运算放大器的反相输入端；

第二电位器VR2，所述第二电位器VR2的滑动端连于所述第三定值电阻R4远离所述运算放大器的一端，所述第二电位器VR2的正极连接外部直流电源，所述第二电位器VR2的负极连接地线。

通过采用上述技术方案，当需要改变给定电压信号的放大倍数时，操作者能够通过滑动第二电位器的滑动端增大或缩小第二电位器的阻值，将给定电压信号倍数调节至需要的数值以满足不同工作条件的需要。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.本方案既确保了机器不会因过热而损坏，且仍能维持工作状态，节省了施工等作业时因过热保护需要等待机器恢复的时间，从而提高了工作效率，节省了人工成本，缩短了工程周期，若将本方案用于消防、救援等场所来争取时间，将发挥更大的价值。

2.当操作者需要更改预设值时，能够通过滑动第一电位器的滑动端增大或缩小第一电位器的阻值，将预设值调节至需要的数值。

3.将高频干扰信号通过连接地线的方式滤除，能够使得由过热保护单元输出至放大单元的电压信号更加稳定。

4.操作者能够通过滑动第二电位器的滑动端增大或缩小第二电位器的阻值，将给定电压信号倍数调节至需要的数值以满足不同工作条件的需要。

附图说明

图1是本申请实施例中一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路的电路图。

附图标记说明：

1、过热保护单元；2、放大单元；21、运算放大器；22、负反馈支路。

具体实施方式

以下结合附图，对本申请作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在以下描述中，为了解释的目的，阐述了很多具体细节，以便提供对发明构思的彻底理解。作为本说明书的一部分，本公开的附图中的一些附图以框图形式表示结构和设备，以避免使所公开的原理复杂难懂。为了清晰起见，实际具体实施的并非所有特征都有必要进行描述。在本公开中对“一个具体实施”或“具体实施”的提及意指结合该具体实施所述的特定特征、结构或特性被包括在至少一个具体实施中，并且对“一个具体实施”或“具体实施”的多个提及不应被理解为必然地全部是指同一具体实施。

除非明确限定，否则术语“一个”、“一种”和“该”并非旨在指代单数实体，而是包括其特定示例可以被用于举例说明的一般性类别。因此，术语“一个”或“一种”的使用可以意指至少一个的任意数目，包括“一个”、“一个或多个”、“至少一个”和“一个或不止一个”。术语“或”意指可选项中的任意者以及可选项的任何组合，包括所有可选项，除非可选项被明确指示是相互排斥的。短语“中的至少一者”在与项目列表组合时是指列表中的单个项目或列表中项目的任何组合。所述短语并不要求所列项目的全部，除非明确如此限定。

需要注意的是，本申请中的“连接”指的是耦接关系，即包含了直接连接的类型和间接连接的类型。举个例子，直接连接即为两个元件通过导线直接相连，比如甲电阻通过导线直接连接于乙电阻；间接连接则是指两个元件之间可以通过其它元件进行连接，比如甲电阻通过丙电阻连于乙电阻，其中甲电阻和丙电阻通过导线连接，丙电阻和乙电阻也通过导线连接。

本申请实施例公开一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路。参照图1，一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路包括过热保护单元1和放大单元2，电压信号由过热保护单元1的输入端输入，在经过过热保护单元1处理后输入放大单元2放大至给定倍数，在此过程中，过热保护单元1能够于正常温度和异常温度条件下，分别向放大单元2输出不同的电压信号。

具体的，过热保护单元1包括限流支路、分压支路和热敏开关K1，限流支路与分压支路串联于电源和地线之间，分压支路上形成有分压输出点，热敏开关K1并联于限流支路的两端，热敏开关K1于逆变焊割设备温度超出预设温度范围时断开，并于逆变焊割设备温度恢复至预设温度范围内时闭合，放大单元2连于分压输出点，放大单元2用于将电压信号放大至给定倍数。

当逆变焊割设备温度没有超出其正常工作温度范围时，热敏开关K1为闭合状态，此时限流支路为短路状态，分压支路作为电源与地线之间的负载；当逆变焊割设备温度过高而超出其正常工作温度范围时，热敏开关K1将会断开，此时限流支路为导通状态，起到限制过热保护单元1电流的作用，使得过热保护单元1的输出电压减小，机器的输出功率立即变小，在机器能够维持工作状态并且温度开始下降，一段时间后，机器温度恢复至正常工作温度范围内，热敏开关K1将恢复到正常状态，过热保护单元1将恢复正常输出电流，因此，本方案既确保了机器不会因过热而损坏，且仍能维持工作状态，节省了施工等作业时因过热保护需要等待机器恢复的时间，从而提高了工作效率，节省了人工成本，缩短了工程周期，若将本方案用于消防、救援等场所来争取时间，将发挥更大的价值。

在不同实施例中，限流支路可以由不同元件组成，但凡能够起到限制过热保护单元1电流的作用即可，本申请具体但非限定地提供一种限流元件：限流电阻R2b。限流电阻R2b连于过热保护单元1的输入端和分压输出点之间。当热敏开关K1闭合时，限流电阻R2b为短路状态，当热敏开关K1断开时，限流电阻R2b为导通状态，此时限流电阻R2b减小了过热保护单元1的电流，从而使得其输出电压减小。

由于过热保护单元1的输入电压值与机器正常工作所需电压值之间存在偏差，或是施工条件下无法直接地提供合适的电压值，因此，针对上述问题本申请具体但非限定地提供一种解决方案，分压支路包括第一调节支路，第一调节支路的一端连于限流支路负极，另一端连接地线并形成分压输出点，第一调节支路用于将分压输出点输出的电压调节至预设值。

根据上述设置第一调节支路的思路，在不同实施例中，分压支路可以由不同元件组成，但凡能够起到调节分压输出点输出的电压至预设值的作用即可，本申请具体但非限定地提供一种方案：分压支路包括第一定值电阻R2a和第一电位器VR1，第一定值电阻R2a、第一电位器VR1和限流支路串联，第一电位器VR1负极连接地线，第一电位器VR1滑动端形成分压输出点。当操作者需要更改预设值时，能够通过滑动第一电位器VR1的滑动端增大或缩小第一电位器VR1的阻值，将预设值调节至需要的数值。

为使得过热保护单元1输出到放大单元2的电压信号更加稳定，可选的，过热保护单元1还包括稳压元件，稳压元件一端连于分压输出点且另一端连接地线，稳压元件用于滤除高频干扰信号。在不同实施例中，稳压元件可以由不同元件构成，作为示例的，稳压元件可以为电容器C1等元件。电容器C1的容抗与电路信号的频率和电容器C1的电容量成反比，当电容量一定时，对高频成分的容抗较低，因此高频信号容易经电容接地，将高频干扰信号通过连接地线的方式滤除，能够使得由过热保护单元1输出至放大单元2的电压信号更加稳定。

放大单元2用于将电压信号放大至给定倍数，其包括二定值电阻R3、运算放大器21和负反馈支路，第二定值电阻R3一端连于分压输出点并作为放大单元2的输入端，运算放大器21的反相输入端连于第二定值电阻R3远离分压输出点的一端，运算放大器21的同相输入端连接地线，运算放大器21的输出端形成有放大输出端，放大输出端用于输出经过放大单元2处理的电压，负反馈支路连于运算放大器21的反相输入端与输出端之间。由过热保护单元1输出的电压信号将经由第二定值电阻R3到达运算放大器21，并由负反馈支路和运算放大器21放大至给定倍数，其中运算放大器21为输入的电压信号提供无限大的增益，负反馈支路用于将经过运算放大器21放大的电压信号限制于给定倍数。

在不同实施例中，负反馈支路可以由不同元件并通过不同的连接方式组成，但凡能够将经过运算放大器21放大的电压信号限制于给定倍数即可，具体但非限定地提供一种负反馈支路的构成方式，负反馈支路包括负反馈电阻R5和第二调节支路，负反馈电阻R5并联于运算放大器21的反相输入端与输出端之间，第二调节支路的一端连于运算放大器21的反相输入端，第二调节支路远离运算放大器21的一端连接地线。其中，负反馈电阻R5用于限制经过运算放大器21放大的电压信号，第二调节支路用于调节负反馈支路整体的阻值，从而将经过运算放大器21放大的电压信号限制于给定倍数。

在不同实施例中，第二调节支路可以由不同元件并通过不同的连接方式组成，但凡能够调节负反馈支路整体的阻值，从而将经过运算放大器21放大的电压信号限制于给定倍数即可，具体但非限定地提供一种第二调节支路的构成方式，第二调节支路包括第三定值电阻R4，第三定值电阻R4的一端连于运算放大器21的反相输入端；第二电位器VR2，第二电位器VR2的滑动端连于第三定值电阻R4远离运算放大器21的一端，第二电位器VR2的正极连接外部直流电源，第二电位器VR2的负极连接地线。当需要改变给定电压信号的放大倍数时，操作者能够通过滑动第二电位器VR2的滑动端增大或缩小第二电位器VR2的阻值，将给定电压信号倍数调节至需要的数值以满足不同工作条件的需要。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，包括：

过热保护单元(1)，所述过热保护单元(1)包括：限流支路、分压支路和热敏开关K1，所述限流支路与所述分压支路串联于电源和地线之间，所述分压支路上形成有分压输出点，所述热敏开关K1并联于所述限流支路的两端，所述热敏开关K1于逆变焊割设备温度超出预设温度范围时断开，并于逆变焊割设备温度恢复至预设温度范围内时闭合；

放大单元(2)，所述放大单元(2)连于所述分压输出点，所述放大单元(2)用于将电压信号放大至给定倍数。

2.根据权利要求1所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述限流支路包括限流电阻R2b，所述限流电阻R2b与所述分压支路串联。

3.根据权利要求1所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述分压支路包括第一调节支路，所述第一调节支路用于将所述分压输出点输出的电压信号调节至预设值。

4.根据权利要求3所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述分压支路还包括第一定值电阻R2a，所述第一调节支路包括第一电位器VR1，所述第一定值电阻R2a、所述第一电位器VR1和所述限流支路串联，所述第一电位器VR1负极连接地线，所述第一电位器VR1滑动端形成所述分压输出点。

5.根据权利要求1所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述过热保护单元(1)还包括稳压元件，所述稳压元件一端连于所述分压输出点且另一端连接地线。

6.根据权利要求5所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述稳压元件为电容器C1。

7.根据权利要求1所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述放大单元(2)包括：

第二定值电阻R3，所述第二定值电阻R3连于所述分压输出点并作为所述放大单元(2)的输入端；

运算放大器(21)，所述运算放大器(21)的反相输入端连于所述第二定值电阻R3远离所述分压输出点的一端，所述运算放大器(21)的同相输入端连接地线，所述运算放大器(21)的输出端形成有放大输出端，所述放大输出端用于输出经过所述放大单元(2)处理的电压；

负反馈支路，所述负反馈支路连于所述运算放大器(21)的反相输入端与输出端之间。

8.根据权利要求7所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述负反馈支路包括：

负反馈电阻R5，所述负反馈电阻R5连于所述运算放大器(21)的反相输入端与输出端之间；

第二调节支路，所述第二调节支路的一端连于所述运算放大器(21)的反相输入端，所述第二调节支路远离所述运算放大器(21)的一端连接地线。

9.根据权利要求8所述的一种逆变焊割设备过热保护时持续工作的控制电路，其特征在于，

所述第二调节支路包括：

第三定值电阻R4，所述第三定值电阻R4的一端连于所述运算放大器(21)的反相输入端；

第二电位器VR2，所述第二电位器VR2的滑动端连于所述第三定值电阻R4远离所述运算放大器(21)的一端，所述第二电位器VR2的正极连接外部直流电源，所述第二电位器VR2的负极连接地线。

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