焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括交流電源輸出電路和IGBT逆變回路電路,還包括采樣電路、電壓提升電路、正向放大比較電路、比較值設(shè)定電路和光耦隔離電路，所述采樣電路與所述IGBT逆變回路電路連接，所述電壓提升電路分別與所述采樣電路和所述正向放大比較電路連接，所述比較值設(shè)定電路與所述正向放大比較電路連接，所述正向放大比較電路與所述光耦隔離電路連接，所述光耦隔離電路與所述交流電源輸出電路連接。本實(shí)用新型與目前檢測(cè)保護(hù)電路優(yōu)勢(shì)是利用硬件比較關(guān)斷IGBT回路保護(hù)焊接機(jī)的安全，不僅克服了軟件檢測(cè)不能及時(shí)保護(hù)焊接機(jī)的缺點(diǎn)，還減小了使用霍爾檢測(cè)所帶來(lái)的成本壓力，簡(jiǎn)單實(shí)用，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種保護(hù)電路，特別涉及一種焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管)兼有場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸入阻抗高、驅(qū)動(dòng)功率小和雙極型晶體管電壓、電流容量大及管壓降低的特點(diǎn)，是目前逆變焊接機(jī)最普遍使用的電子開(kāi)關(guān)器件。
[0003]目前，逆變焊接機(jī)領(lǐng)域現(xiàn)有的IGBT過(guò)流檢測(cè)的方法，通常是采用霍爾電流傳感器直接檢測(cè)IGBT的輸出電流，然后與設(shè)定的閾值比較，用單片機(jī)輸出去控制繼電器斷開(kāi)同時(shí)關(guān)閉驅(qū)動(dòng)信號(hào)以起到保護(hù)IGBT目的。
[0004]IGBT能夠承受的短路時(shí)間取決于它的飽和壓降和短路電流的大小，一般僅為10 μ S，但是采用霍爾保護(hù)方式的成本較高，霍爾采集加單片機(jī)做A/D轉(zhuǎn)換判斷去控制繼電器動(dòng)作時(shí)間往往大于10 μ s，因而無(wú)法確保實(shí)現(xiàn)快速保護(hù)IGBT的目標(biāo)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種能對(duì)電阻焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)IGBT短路實(shí)時(shí)快速有效保護(hù)的保護(hù)電路。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括交流電源輸出電路和IGBT逆變回路電路，還包括采樣電路、電壓提升電路、正向放大比較電路、比較值設(shè)定電路和光耦隔離電路，所述采樣電路與所述IGBT逆變回路電路連接，所述電壓提升電路分別與所述采樣電路和所述正向放大比較電路連接，所述比較值設(shè)定電路與所述正向放大比較電路連接，所述正向放大比較電路與所述光耦隔離電路連接，所述光耦隔離電路與所述交流電源輸出電路連接。
[0007]優(yōu)選地，所述采樣電路包括第十二電阻(R12)和第十三電阻(R13)，所述第十二電阻(R12)和第十三電阻(R13)之間是并聯(lián)的。
[0008]優(yōu)選地，所述采樣電路還包括電容(Cl).
[0009]優(yōu)選地，所述電壓提升電路包括第五電阻(R5)和第六電阻(R6)。
[0010]優(yōu)選地，所述正向放大比較電路包括第九電阻(R9)、第十五電阻(R15)、第十七電阻(R17)和第一運(yùn)算放大器(Ul)。
[0011]優(yōu)選地，所述比較值設(shè)定電路包括第十六電阻(R16)和第十八電阻(R18)。
[0012]優(yōu)選地，所述光耦隔離電路包括第七電阻(R7)、第十電阻(R10)、第i^一電阻(R11)、第十四電阻(R14)和第二運(yùn)算放大器(U2).
[0013]優(yōu)選地，所述采樣電路包括第八電阻(R8)。
[0014]本實(shí)用新型與目前檢測(cè)保護(hù)電路優(yōu)勢(shì)是利用硬件比較關(guān)斷IGBT回路保護(hù)焊接機(jī)的安全，不僅克服了軟件檢測(cè)不能及時(shí)保護(hù)焊接機(jī)的缺點(diǎn)，還減小了使用霍爾檢測(cè)所帶來(lái)的成本壓力，簡(jiǎn)單實(shí)用，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。
【專(zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例的電路圖；
[0017]圖3是本實(shí)用新型優(yōu)選實(shí)施例應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)電路時(shí)的電路圖。
[0018]在圖中，同一的或類(lèi)似的元件使用同一數(shù)字標(biāo)記，不同的元件使用不同的數(shù)字標(biāo)記，
[0019]其中，1、交流電源輸出電路；2、IGBT逆變回路電路；3、采樣電路；4、電壓提升電路；5、正向放大比較電路；6、比較值設(shè)定電路；7、光耦隔離電路；R12、第十二電阻；R13、第十三電阻；C1、電容；R5、第五電阻；R6、第六電阻；R9、第九電阻；R15、第十五電阻；R17、第十七電阻；U1、第一運(yùn)算放大器；R16、第十六電阻；R18、第十八電阻；R7、第七電阻；R10、第十電阻；R11、第十一電阻；R14、第十四電阻；U2、第二運(yùn)算放大器；R8、第八電阻。
【具體實(shí)施方式】
[0020]參照?qǐng)D1和圖2，本實(shí)用新型提供的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括交流電源輸出電路I和IGBT逆變回路電路2，還包括采樣電路3、電壓提升電路4、正向放大比較電路5、比較值設(shè)定電路6和光耦隔離電路7，所述采樣電路3與所述IGBT逆變回路電路2連接，所述電壓提升電路4分別與所述采樣電路3和所述正向放大比較電路5連接，所述比較值設(shè)定電路6與所述正向放大比較電路5連接，所述正向放大比較電路5與所述光耦隔離電路7連接，所述光耦隔離電路7與所述交流電源輸出電路I連接。
[0021]優(yōu)選地，所述采樣電路包括第十二電阻R12和第十三電阻R13，所述第十二電阻R12和第十三電阻R13之間是并聯(lián)的。所述采樣電路還包括電容Cl。所述電壓提升電路包括第五電阻R5和第六電阻R6。所述正向放大比較電路包括第九電阻R9、第十五電阻R15、第十七電阻R17和第一運(yùn)算放大器Ul。所述比較值設(shè)定電路包括第十六電阻R16和第十八電阻R18。所述光耦隔離電路包括第七電阻R7、第十電阻R10、第十一電阻R11、第十四電阻R14和第二運(yùn)算放大器U2。所述采樣電路包括第八電阻R8。
[0022]被保護(hù)電路由IGBT Q3, Q4, Q5, Q6四個(gè)模塊組成，動(dòng)作電路由第二電阻R2、第三電阻R3、場(chǎng)效應(yīng)管管Q2和繼電器Kl組成。
[0023]本實(shí)用新型所提供的保護(hù)電路工作原理如下:焊接機(jī)在外部干擾異常造成上下橋IGBT短路時(shí)，采樣電阻即第十二電阻R12和第十三電阻R13流經(jīng)電流變大，電阻上電壓也變大，輸入電壓經(jīng)電容Cl、濾波電阻即第五電阻R5和第六電阻R6提升連接到集成第一運(yùn)算放大器Ul第3腳，提升電壓等于R6/ (R5+R6) *Vcc,因本電路是單電源供電，解決負(fù)電平集成運(yùn)算放大器無(wú)法輸出故做電壓提升電路，正向放大比較電路由第九電阻R9、第十七電阻R17、第十五電阻R15和第一運(yùn)算放大器Ul組成，放大倍數(shù)Q等于(R15/R9) +1確定，放大后信號(hào)輸入第一運(yùn)算放大器Ul (MC34074)第5腳，第一運(yùn)算放大器Ul (MC34074)第6腳由比較值設(shè)定電路第十六電阻R16和第十八電阻R18輸入，設(shè)定值等于R18/(R16+R18)*VCC1，短路時(shí)第5腳大于第6腳，第一運(yùn)算放大器Ul (MC34074)第7腳輸出高電平，經(jīng)光耦隔離電路中的第二運(yùn)算放大器U2隔離第I路由第十電阻RlO限流輸出底電平至驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效管Q2關(guān)閉繼電器K1，斷開(kāi)強(qiáng)電回路，光耦隔離電路中的第二運(yùn)算放大器U2隔離輸出第2路由第十四電阻R14輸出到MCU (單片機(jī))I/O 口，可以由MUC輸出錯(cuò)誤代碼。
[0024]另外，保護(hù)IGBT的電路內(nèi)置于焊接機(jī)中，保護(hù)電路的保護(hù)閥值可以根據(jù)具體電流段，通過(guò)調(diào)試比較值設(shè)定電路中第十六電阻R16與第十八電阻R18參數(shù)來(lái)設(shè)置，同時(shí)，為避免焊接機(jī)頻繁地報(bào)故障而無(wú)法正常使用，上述所設(shè)置的保護(hù)閥值必須比IGBT過(guò)流點(diǎn)高。
[0025]電容Cl起濾波功能，在沒(méi)有時(shí)本電路也可以工作，第八電阻R8起限流保護(hù)功能，在外部有大電流時(shí)起緩沖功能，保護(hù)集成運(yùn)算放大器不會(huì)被燒壞，在沒(méi)有也可以工作，加上更好。
[0026]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于與目前檢測(cè)保護(hù)電路優(yōu)勢(shì)是利用硬件比較關(guān)斷IGBT回路保護(hù)焊接機(jī)的安全，不僅克服了軟件檢測(cè)不能及時(shí)保護(hù)焊接機(jī)的缺點(diǎn)，還減小了使用霍爾檢測(cè)所帶來(lái)的成本壓力，簡(jiǎn)單實(shí)用，具有很大的經(jīng)濟(jì)意義。
[0027]以上詳細(xì)描述了本實(shí)用新型的優(yōu)選的具體實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無(wú)需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可以根據(jù)本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思做出諸多修改和變化。因此，凡本【技術(shù)領(lǐng)域】中技術(shù)人員依本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上通過(guò)邏輯分析、推理或者有限的實(shí)驗(yàn)可以得到的技術(shù)方案，皆應(yīng)在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)和/或由權(quán)利要求書(shū)所確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，包括交流電源輸出電路(I)和IGBT逆變回路電路(2)，其特征在于:所述焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路還包括采樣電路(3)、電壓提升電路(4)、正向放大比較電路(5)、比較值設(shè)定電路(6)和光耦隔離電路(7)，所述采樣電路(3)與所述IGBT逆變回路電路⑵連接，所述電壓提升電路⑷分別與所述采樣電路⑶和所述正向放大比較電路(5)連接，所述比較值設(shè)定電路(6)與所述正向放大比較電路(5)連接，所述正向放大比較電路(5)與所述光耦隔離電路(7)連接，所述光耦隔離電路(7)與所述交流電源輸出電路⑴連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述采樣電路包括第十二電阻(R12)和第十三電阻(R13)，所述第十二電阻(R12)和第十三電阻(R13)之間是并聯(lián)的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述采樣電路還包括電容(Cl)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述電壓提升電路包括第五電阻(R5)和第六電阻(R6)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述正向放大比較電路包括第九電阻(R9)、第十五電阻(R15)、第十七電阻(R17)和第一運(yùn)算放大器(Ul)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述比較值設(shè)定電路包括第十六電阻(R16)和第十八電阻(R18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述光耦隔離電路包括第七電阻(R7)、第十電阻(RlO)、第i^一電阻(R11)、第十四電阻(R14)和第二運(yùn)算放大器(U2)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的焊接機(jī)驅(qū)動(dòng)保護(hù)電路，其特征在于:所述采樣電路包括第八電阻(R8)。
【文檔編號(hào)】H03K17/082GK203984380SQ201420462819
【公開(kāi)日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年8月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月15日
【發(fā)明者】張衛(wèi)國(guó) 申請(qǐng)人:蘇州天奇安激光設(shè)備有限公司