输出电流截止保护电路及使用该电路的点焊机的制作方法

1.本实用新型涉及焊机技术领域，尤其是涉及一种输出电流截止保护电路及使用该电路的点焊机。


背景技术：

2.电子焊机在进行焊接时，如果焊机的输出电流过大，很容易发生过流烧机或损坏焊件的问题。目前市面上的电子焊机，采取的限制焊机的输出电流的方法和结构较为复杂，成本也较高。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出了一种输出电流截止保护电路，结构简单，并且能够对焊机的输出电流进行检测和控制，实现对焊机或焊件的过流保护。
4.本实用新型还提出了一种使用上述输出电流截止保护电路的点焊机。
5.根据本实用新型第一方面实施例的输出电流截止保护电路，包括：控制模块；驱动模块，输入端与所述控制模块的输出端电性连接；功率开关模块，控制端与所述驱动模块的输出端电性连接；脉冲变压器，初级的一端与所述功率开关模块的第一端电性连接，所述脉冲变压器的次级与焊机的焊头电性连接；第一供电模块，一端与所述脉冲变压器的初级的另一端电性连接，所述第一供电模块的另一端与所述功率开关模块的第二端电性连接；反馈模块，输入端与所述焊头电性连接，所述反馈模块的输出端与所述控制模块的输入端电性连接。
6.根据本实用新型实施例的输出电流截止保护电路，至少具有如下有益效果：焊接前，先利用控制模块设定阈值电流，焊接时，第一供电模块通过功率开关模块为脉冲变压器的初级供电，进而使得脉冲变压器的次级为焊头提供工作电流，焊头在焊接时，反馈模块实时监测焊头的输出电流，并将检测到的信号传递给控制模块，控制模块若是判定焊头的输出电流超过阈值电流，则会通过驱动模块去控制功率开关模块，使得功率开关模块切断电源与脉冲变压器的电性连接，电源便无法为脉冲变压器供电，焊机也就停止焊接。通过这样的设置，可以避免焊机因输出电流过大而导致焊机或焊件损坏的情况，而且本实用新型所采取的保护电路的结构较为简单，成本较低。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述功率开关模块包括若干个mos管，每个所述mos管的栅极分别与所述驱动模块的输出端电性连接，每个所述mos管的源极分别与所述第一供电模块的负极端电性连接，每个所述mos管的漏极分别与所述脉冲变压器的初级的负极端电性连接。
8.根据本实用新型的一些实施例，还包括稳压单元，所述稳压单元的输出端与所述驱动模块的输入端电性连接。
9.根据本实用新型的一些实施例，还包括第二供电模块，所述第二供电模块的输出
端与所述稳压单元的输入端电性连接。
10.根据本实用新型的一些实施例，反馈模块包括采样电阻，所述采样电阻的一端与所述焊头电性连接。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述反馈模块包括电流传感器，所述电流传感器的信号输入端与所述焊头电性连接。
12.根据本实用新型的一些实施例，所述反馈模块还包括运算放大器ic9，所述运算放大器ic9的同相输入端与所述电流传感器的信号输出端电性连接，所述运算放大器ic9的输出端与所述控制模块的输入端电性连接，所述运算放大器ic9的输出端还与所述运算放大器ic9的反相输入端电性连接，形成负反馈回路。
13.根据本实用新型第二方面实施例的点焊机，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的输出电流截止保护电路。
14.根据本实用新型实施例的点焊机，至少具有如下有益效果：通过采用上述输出电流截止保护电路，当点焊机的焊头的输出电流过大时，功率开关模块切断脉冲变压器与电源的电性连接，此时脉冲变压器无法为焊头提供工作电流，点焊机也就停止焊接。通过这样的设置，可以避免点焊机因输出电流过大而导致机器或焊件损坏的情况。
15.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
16.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型第一种实施例的输出电流截止保护电路的模块框图；
18.图2为本实用新型第二种实施例的输出电流截止保护电路的模块框图；
19.图3为本实用新型第三种实施例的输出电流截止保护电路的模块框图；
20.图4为本实用新型实施例的驱动模块、功率开关模块和稳压单元的电路原理图；
21.图5为本实用新型实施例的反馈模块的电路原理图；
22.附图标记：
23.控制模块100、驱动模块200、功率开关模块300、脉冲变压器400、第一供电模块500、反馈模块600、第二供电模块700、稳压单元800。
具体实施方式
24.本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
25.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
26.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
27.如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的输出电流截止保护电路，包括控制模块100、驱动模块200、功率开关模块300、脉冲变压器400、第一供电模块500和反馈模块600。其中，驱动模块200的输入端与控制模块100的输出端电性连接，功率开关模块300的控制端与驱动模块200的输出端电性连接，脉冲变压器400的初级的一端与功率开关模块300的第一端电性连接，脉冲变压器400的初级的另一端与第一供电模块500的一端电性连接，第一供电模块500的另一端与功率开关模块300的第二端电性连接，脉冲变压器400的次级与焊机的焊头电性连接。在本示例中，功率开关模块300的第一端和第二端分别对应的是功率开关模块300的输入端和输出端，脉冲变压器400的初级的负极端与功率开关模块300的输入端电性连接，脉冲变压器400的初级的正极端与第一供电模块500的正极端电性连接，第一供电模块500的负极端与功率开关模块300的输出端电性连接，从而使得第一供电模块500输出的电流依次经过脉冲变压器400和功率开关模块300，再回到第一供电模块500，形成一个供电回路。
28.值得注意的是，如图2所示，在本实用新型的一些实施例中，第一供电模块500输出的电流也可以依次经过功率开关模块300和脉冲变压器400，再回到第一供电模块500，形成另一种供电回路。在本示例中，功率开关模块300的第一端和第二端分别对应的是功率开关模块300的输出端和输入端，第一供电模块500的正极端与功率开关模块300的输入端电性连接，功率开关模块300的输出端与脉冲变压器400的初级的正极端电性连接，脉冲变压器400的初级的负极端与第一供电模块500的负极端电性连接。
29.根据本实用新型实施例的输出电流截止保护电路，工作原理如下：在焊接前，先利用控制模块100设定阈值电流，焊接时，第一供电模块500通过功率开关模块300为脉冲变压器400的初级供电，从而使得脉冲变压器400的次级为焊头提供工作电流，焊头在焊接时，反馈模块600实时监测焊头的输出电流，并将检测到的信号传递给控制模块100，控制模块100若是判定焊头的输出电流超过阈值电流，则会通过驱动模块200去控制功率开关模块300，使得功率开关模块300切断第一供电模块500与脉冲变压器400的电性连接，第一供电模块500便无法为脉冲变压器400提供电流，焊机也就停止焊接。通过这样的设置，可以避免焊机因输出电流过大而导致焊机或焊件损坏的情况，而且本实用新型所采取的保护电路的结构较为简单，成本较低。其中，控制模块100可以通过驱动模块200来控制功率开关模块300进行持续性的状态切换，即功率开关模块300可以持续在导通与截止的状态中切换，从而使得第一供电模块500为脉冲变压器400的初级提供一个脉冲电压。
30.在本示例中，控制模块100为mcu处理器，具体型号采用的是stm32f407芯片。可以理解的是，mcu处理器的具体型号可以根据实际情况进行选择和替换，而不限于此。
31.如图4所示，在本实用新型的一些实施例中，功率开关模块300包括若干个mos管，每个mos管的栅极分别与驱动模块200的输出端电性连接，每个mos管的源极分别与第一供电模块500的负极端电性连接，每个mos管的漏极分别与脉冲变压器400的初级的负极端电性连接。在本示例中，功率开关模块300包括三个mos管，分别是mos管q11、mos管q12和mos管q13。此时，功率开关模块300的第一端对应的是三个mos管的漏极，功率开关模块300的第二
端对应的是三个mos管的源极。mos管q11的栅极与驱动模块200的输出端电性连接，mos管q11的源极通过电阻r84与第一供电模块500的负极端电性连接，mos管q11的漏极通过连接端子ch2的第四引脚与脉冲变压器400的初级的负极端电性连接；mos管q12的栅极与驱动模块200的输出端电性连接，mos管q12的源极通过电阻r85与第一供电模块500的负极端电性连接，mos管q12的漏极通过连接端子ch2的第四引脚与脉冲变压器400的初级的负极端电性连接；mos管q13的栅极与驱动模块200的输出端电性连接，mos管q13的源极通过电阻r86与第一供电模块500的负极端电性连接，mos管q13的漏极通过连接端子ch2与脉冲变压器400的初级的负极端电性连接。在本示例中，驱动模块200包括三极管q19、三极管q3、三极管q4和三极管q5。此时，驱动模块200的输入端对应的是三极管q19的基极，驱动模块200的输出端对应的是三极管q3、三极管q4和三极管q5的发射极。三极管q19的基极与控制模块100的输出引脚pg1电性连接，三极管q19的集电极通过电阻r114和电阻r115与低压电源电性连接，三极管q19的发射极通过电阻r106与三极管q3的基极电性连接，三极管q3的发射极与mos管q11的栅极电性连接，三极管q3的集电极通过电阻r105和电阻r103与三极管q4的集电极电性连接，三极管q4的发射级与mos管q12的栅极电性连接，三极管q4的基极通过电阻r104和电阻r102与低压电源电性连接，三极管q5的集电极通过电阻r99和电阻r105与三极管q3的集电极电性连接，三极管q5的基极通过电阻r100与低压电源电性连接，三极管q5的发射极与mos管q13的栅极电性连接。控制模块100通过三极管q19来控制三极管q11、三极管q12和三极管q13，当焊头的输出电流过大时，控制模块100输出相应的信号，使得三极管q19及三极管q11、三极管q12、三极管q13均处于截止状态，进而使得三个mos管处于截止状态，此时第一供电模块500便无法为脉冲变压器400提供电源。而当输出电流不超过阈值电流时，三极管q19及三极管q11、三极管q12、三极管q13均处于导通状态，进而可以使得三个mos管处于导通状态，此时第一供电模块500可以为脉冲变压器400进行供电。可以理解的是，mos管的数量可以根据实际需要做出适当的改变，而不限于此。
32.如图3和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括稳压单元800，稳压单元800的输出端与驱动模块200的输入端电性连接。如图3所示，稳压单元800包括稳压芯片q21，稳压芯片q21可以采用l7815cv芯片，稳压芯片q21的输入引脚in连接低压电源，稳压芯片q21输出稳定的电压为驱动模块200提供工作电源。
33.如图3和图4所示，在本实用新型的一些实施例中，还包括第二供电模块700，第二供电模块700的输出端与稳压单元800的输入端电性连接，第二供电模块700用于为驱动模块200提供电源。第二供电模块700输出的是低压交流电源，如图4所示，低压交流电源通过桥式整流器d25转换为直流电源，桥式整流器d25的输入引脚ac与第二供电模块700电性连接，桥式整流器d25的输出引脚v+与稳压芯片q21的输入引脚in电性连接，稳压芯片q21输出稳定的电压为驱动模块200提供工作电源。
34.在本实用新型的一些实施例中，反馈模块600包括采样电阻，采样电阻的一端与焊头电性连接。采样电阻用于实时采集焊头的输出电流大小的信息，并将该信息通过反馈模块600传递给控制模块100，便于控制模块100将该输出电流与阈值电流作比较。
35.在本实用新型的一些实施例中，反馈模块600包括电流传感器，电流传感器的信号输入端与焊头电性连接。电流传感器可以实时监测焊头的输出电流，并将检测到的信号通过反馈模块600传递给控制模块100，若是控制模块100判断焊头的输出电流超过阈值电流，
则会通过驱动模块200去控制功率开关模块300，使得功率开关模块300切断脉冲变压器400的工作电源，此时焊头没有电流输出，焊机停止焊接，从而对焊机或焊件起到了过流保护的作用。
36.如图5所示，在本实用新型的一些实施例中，反馈模块600还包括运算放大器ic9，运算放大器ic9的同相输入端与电流传感器的信号输出端电性连接，运算放大器ic9的输出端与控制模块100的输入端电性连接，运算放大器ic9的输出端与运算放大器ic9的反相输入端电性连接，形成负反馈回路。具体地，电流传感器通过连接端子p14和电阻r56与运算放大器ic9的同相输入端电性连接，运算放大器ic9的输出端与运算放大器ic9的反相输入端电性连接，形成负反馈回路，运算放大器ic9的输出端通过电阻r57、电阻r59和电阻r60与控制模块100的输入引脚pc5电性连接，从而向控制模块100传递焊头的输出电流大小的信息。
37.根据本实用新型第二方面实施例的点焊机，包括根据本实用新型上述第一方面实施例的输出电流截止保护电路。通过采用上述输出电流截止保护电路，当点焊机的焊头的输出电流过大时，功率开关模块300切断脉冲变压器400与电源的电性连接，此时脉冲变压器400无法为焊头提供工作电流，点焊机也就停止焊接。通过这样的设置，可以避免点焊机因输出电流过大而导致机器或焊件损坏的情况。
38.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“进一步实施例”、“一些具体实施例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
39.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。