一种热熔焊接机的驱动控制器的制作方法

1.本实用新型涉及驱动控制器技术领域，尤其涉及一种热熔焊接机的驱动控制器。


背景技术：

2.热熔焊接机是通过驱动控制器发送高频交流电到热熔夹具的变压器中，使热熔夹具变压器将高频交变电流转换成高频磁场加热工件表面，使其充分熔化后，然后迅速将其粘合，并保持一定的压力，经冷却后达到焊接的目的。
3.目前，热熔焊接机的驱动控制器通常输出固定频率的交变电流，存在输出功率过低或过高的问题，降低了驱动控制器的工作效率和应用范围。


技术实现要素：

4.针对现有技术中所存在的不足，本实用新型的提供的一种热熔焊接机的驱动控制器，其解决了现有技术输出固定频率的交变电流存在输出功率过低或过高的问题，通过高频逆变电路输出的电流大小实时控制交变电流的换向，从而调整交变电流的输出频率，提高了驱动控制器的工作效率和应用范围。
5.本实用新型提供一种热熔焊接机的驱动控制器，所述控制器包括：整流滤波电路、主控模块、高频逆变电路和电流采样电路；所述整流滤波电路的输入端使用时与交流电源相连，用于将交流电进行整流和滤波，得到目标直流电压；所述高频逆变电路的控制端与所述主控模块相连，所述高频逆变电路的输入端与所述整流滤波电路的输出端相连，所述高频逆变电路的输出端使用时与热熔夹具变压器相连，用于根据所述主控模块输出的控制信号，将所述目标直流电压转换成高频交变电流，使所述热熔夹具变压器根据所述高频交变电流产生高频磁场进行焊接；所述电流采样电路的输入端与所述高频逆变电路的输出端相连，所述电流采样电路的输出端与所述主控模块相连，用于采集所述高频逆变电路的输出电流值，使所述主控模块根据所述输出电流值输出相对应的控制信号；所述主控模块还与所述整流滤波电路的控制端相连，用于根据热熔夹具变压器的当前工作参数，控制所述整流滤波电路的通断状态。
6.可选地，所述高频逆变电路包括：第一三极管、第二三极管、第一光耦、第二光耦、第一mos管、第二mos管、第一电容和第二电容；所述第一三极管的基极与所述主控模块的第一控制端相连，所述第一三极管的发射极接地，所述第一三极管的集电极与所述第一光耦的输入端相连，所述第一光耦的输出端与所述第一mos管的栅极相连，所述第一mos管的漏极与所述整流滤波电路的正极输出端相连，所述第一mos管的源极与所述第一电容的第一端相连，所述第一电容的第二端为所述高频逆变电路的第一输出端；所述第二三极管的基极与所述主控模块的第二控制端相连，所述第二三极管的发射极接地，所述第二三极管的集电极与所述第二光耦的输入端相连，所述第二光耦的输出端与所述第二mos管的栅极相连，所述第二mos管的漏极与所述第一mos管的源极相连，所述第二mos管的源极与所述第二电容的第一端相连，所述第二电容的第二端为所述高频逆变电路的第二输出端，所述第二
电容的第一端还与所述整流滤波电路的负极输出端相连。
7.可选地，所述高频逆变电路还包括：第一保护模块和第二保护模块，所述第一保护模块的第一端与所述第一光耦的输出端相连，所述第一保护模块的第二端与第一mos管的栅极相连，所述第二保护模块的第一端与所述第二光耦的输出端相连，所述第二保护模块的第二端与所述第二mos管的栅极相连。
8.可选地，所述整流滤波电路包括：电源接口、继电器、第一共模电感、整流桥和第三电容；所述电源接口的输入端使用时与交流电源相连；所述继电器的线圈第一端与供电电源相连，所述继电器的线圈第二端与主控模块相连，所述继电器的开关第一端与所述电源接口的第一输出端相连；所述第一共模电感的第一输入端与所述继电器的开关第二端相连，所述第一共模电感的第二输入端与所述电源接口的第二输出端相连，所述第一共模电感的输出端与所述整流桥的输入端相连；所述第三电容的第一端与所述整流桥的第一输出端相连，所述第三电容的第二端与所述整流桥的第二输出端相连。
9.可选地，所述整流滤波电路还包括：热敏电阻、保险丝和第四电容；所述热敏电阻的第一端与所述继电器的开关第一端相连，所述热敏电阻的第二端与所述继电器的开关第二端相连，所述保险丝的第一端和所述第四电容的第一端分别与所述电源接口的第二输出端相连，所述保险丝的第二端与所述第一共模电感的第二输入端相连，所述第四电容的第二端与所述电源接口的第一输出端相连。
10.可选地，所述整流滤波电路还包括：第二共模电感和第五电容；所述第二共模电感的输入端与所述第三电容并联，所述第二共模电感的输出端与所述第五电容并联。
11.可选地，所述电流采样电路包括：电流互感器、变压器、第一串联二极管、第二串联二极管和第一电阻；所述高频逆变电路的输出端通过所述电流互感器与所述变压器的初级线圈耦合连接，所述变压器的次级线圈第一端与所述第一串联二极管的第一端相连，所述变压器的次级线圈第二端与所述第二串联二极管的第一端相连；所述第一串联二极管的第二端和所述第二串联二极管的第二端分别接地，所述第一串联二极管的第三端和所述第二串联二极管的第三端分别与所述第一电阻的第一端相连，所述第一电阻的第二端与所述主控模块相连。
12.可选地，所述电流采样电路还包括：第二电阻、第三电阻、第四电阻、第六电容、第七电容和第八电容；所述第二串联二极管的第三端通过所述第二电阻接地；所述第三电阻与所述第六电容并联，且所述变压器的次级线圈第一端通过所述第三电阻接地；所述第四电阻与所述第七电容并联，且所述变压器的次级线圈第二端通过所述第四电阻接地；所述第八电容的第一端与所述第一电阻的第二端相连，所述第八电容的第二端接地。
13.可选地，所述控制器还包括：夹具数据采集电路，所述夹具数据采集电路的输入端使用时与热熔夹具变压器相连，所述夹具数据采集电路的输出端与所述主控模块相连，用于采集热熔夹具变压器的当前工作参数，使所述主控模块根据所述当前工作参数控制所述整流滤波电路的通断状态。
14.可选地，所述控制器还包括：显示模块，所述显示模块的输入端与主控模块相连，用于显示所述主控模块输出的参数数据。
15.相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：
16.1、本实用新型通过整流滤波电路将外接交流电源输出的市政交流电进行整流和
滤波，得到目标直流电压；高频逆变电路根据主控模块输出的控制信号，将所述目标直流电压转换成高频交变电流，使所述热熔夹具变压器根据所述高频交变电流产生高频磁场进行焊接；并且通过电流采样电路实时采集高频逆变电路输出的电流大小，使所述主控模块输出相对应的控制信号，进而调整高频逆变电路输出交变电流的方向；因此，本实用新型通过高频逆变电路输出的电流大小实时控制交变电流的换向，从而调整交变电流的输出频率，解决了现有技术输出固定频率的交变电流存在输出功率过低或过高的问题，提高了驱动控制器的工作效率和应用范围。
17.2、本实用新型主控模块获取到的热熔夹具变压器的当前工作参数，控制所述整流滤波电路的通断状态，从而达到保护所述驱动控制器的目的。
附图说明
18.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本实用新型的实施例，并与说明书一起用于解释本实用新型的原理。
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1所示为本实用新型实施例提供的一种热熔焊接机的驱动控制器的结构示意图；
21.图2所示为本实用新型实施例提供的一种高频逆变电路的电路示意图；
22.图3所示为本实用新型实施例提供的一种整流滤波电路的电路示意图；
23.图4所示为本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的电路示意图。
具体实施方式
24.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本实用新型实例中相同标号的功能单元具有相同和相似的结构和功能。
26.实施例一
27.图1所示为本实用新型实施例提供的一种热熔焊接机的驱动控制器的结构示意图，如图1所示，本实施例提供的热熔焊接机的驱动控制器100具体包括：
28.整流滤波电路110、主控模块120、高频逆变电路130和电流采样电路140；
29.所述整流滤波电路110的输入端使用时与交流电源200相连，用于将交流电进行整流和滤波，得到目标直流电压；
30.所述高频逆变电路130的控制端与所述主控模块120相连，所述高频逆变电路130的输入端与所述整流滤波电路110的输出端相连，所述高频逆变电路130的输出端使用时与热熔夹具变压器300相连，用于根据所述主控模块120输出的控制信号，将所述目标直流电压转换成高频交变电流，使所述热熔夹具变压器300根据所述高频交变电流产生高频磁场进行焊接；
31.所述电流采样电路140的输入端与所述高频逆变电路130的输出端相连，所述电流采样电路140的输出端与所述主控模块120相连，用于采集所述高频逆变电路130的输出电流值，使所述主控模块120根据所述输出电流值输出相对应的控制信号；
32.所述主控模块120还与所述整流滤波电路110的控制端相连，用于根据热熔夹具变压器300的当前工作参数，控制所述整流滤波电路110的通断状态。
33.需要说明的是，本实用新型通过整流滤波电路110将外接交流电源200输出的市政交流电进行整流和滤波，得到目标直流电压；高频逆变电路130根据主控模块120输出的控制信号，将所述目标直流电压转换成高频交变电流，使所述热熔夹具变压器300根据所述高频交变电流产生高频磁场进行焊接；并且通过电流采样电路140实时采集高频逆变电路130输出的电流大小，使所述主控模块120输出相对应的控制信号，进而调整高频逆变电路130输出交变电流的方向；因此，本实用新型通过高频逆变电路130输出的电流大小实时控制交变电流的换向，从而调整交变电流的输出频率，解决了现有技术输出固定频率的交变电流存在输出功率过低或过高的问题，提高了驱动控制器的工作效率和应用范围。
34.进一步地，本实用新型主控模块120获取到的热熔夹具变压器300的当前工作参数，控制所述整流滤波电路110的通断状态，从而达到保护所述驱动控制器的目的。
35.其中，所述当前工作参数包括但不限于工作电压、工作电流和环境温度。
36.实施例二
37.图2所示为本实用新型实施例提供的一种高频逆变电路的电路示意图；如图2所示，在本实施例中，所述高频逆变电路130包括：
38.第一三极管q1、第二三极管q2、第一光耦pc1、第二光耦pc2、第一mos管m1、第二mos管m2、第一电容c1和第二电容c2；所述第一三极管q1的基极与所述主控模块120的第一控制端相连，所述第一三极管q1的发射极接地，所述第一三极管q1的集电极与所述第一光耦pc1的输入端相连，所述第一光耦pc1的输出端与所述第一mos管m1的栅极相连，所述第一mos管m1的漏极与所述整流滤波电路110的正极输出端相连，所述第一mos管m1的源极与所述第一电容c1的第一端相连，所述第一电容c1的第二端为所述高频逆变电路130的第一输出端；所述第二三极管q2的基极与所述主控模块120的第二控制端相连，所述第二三极管q2的发射极接地，所述第二三极管q2的集电极与所述第二光耦pc2的输入端相连，所述第二光耦pc2的输出端与所述第二mos管m2的栅极相连，所述第二mos管m2的漏极与所述第一mos管m1的源极相连，所述第二mos管m2的源极与所述第二电容c2的第一端相连，所述第二电容c2的第二端为所述高频逆变电路130的第二输出端，所述第二电容c2的第一端还与所述整流滤波电路110的负极输出端相连。
39.需要说明的是，本实施例通过第一三极管q1和第二三极管q2对主控模块120输出的控制信号进行放大，第一光耦pc1、第二光耦pc2通过隔离耦合来驱动第一mos管m1、第二mos管m2的开通或关闭。
40.当主控模块120的第一输出端输出高电平、第二输出端输出低电平时，所述第一三极管q1导通、第二三极管q2截止，使第一mos管m1导通、第二mos管m2截止，整流滤波电路110输出的直流电通过第一mos管m1向第一电容c1充电，充电电流通过热熔夹具变压器返回给第二电容c2充电，通过电流采样电路检测线路中充电电流；当电流很小或等于0时，主控模块120的第一输出端输出低电平、第二输出端输出高电平，所述第一三极管q1截止、第二三
极管q2导通，使第一mos管m1截止、第二mos管m2导通，进而第一电容c1通过第二mos管m2放电，放电电流通过热熔夹具变压器和第二电容c2进行放电，再通过电流采样电路检测线路中放电电流，当电流很小或等于0时，再导通第一mos管m1和截止第二mos管m2。
41.因此，通过上述过程对反复电容进行充放电在线路中形成高频交变电流，通过热容夹具变压器产生高频磁场来加热塑钢管里钢带。通过电流采样电路检测输出电流控制第一mos管m1和第二mos管m2的通断，得到零电流断开和开通的逆变方式，减小了mos管断开和开通的辐射干扰、损耗以及发热量，从而增加了电路工作效率，并且同等功率下可减小散热器面积。
42.进一步地，所述高频逆变电路130还包括：第一保护模块131和第二保护模块132，所述第一保护模块131的第一端与所述第一光耦pc1的输出端相连，所述第一保护模块131的第二端与第一mos管m1的栅极相连，所述第二保护模块132的第一端与所述第二光耦pc2的输出端相连，所述第二保护模块132的第二端与所述第二mos管m2的栅极相连。
43.需要说明的是，如图2所示，本实施例例通过若干个电阻、电容和二极管组成的保护模块，防止过压、过流等问题损坏mos管，起到保护mos管的作用。
44.实施例三
45.图3所示为本实用新型实施例提供的一种整流滤波电路的电路示意图；如图3所示，在本实施例中，所述整流滤波电路110包括：
46.电源接口p1、继电器k1、第一共模电感em1、整流桥d1和第三电容c3；所述电源接口p1的输入端使用时与交流电源200相连；所述继电器k1的线圈第一端与供电电源相连，所述继电器k1的线圈第二端与主控模块120相连，所述继电器k1的开关第一端与所述电源接口p1的第一输出端相连；所述第一共模电感em1的第一输入端与所述继电器k1的开关第二端相连，所述第一共模电感em1的第二输入端与所述电源接口p1的第二输出端相连，所述第一共模电感em1的输出端与所述整流桥d1的输入端相连；所述第三电容c3的第一端与所述整流桥d1的第一输出端相连，所述第三电容c3的第二端与所述整流桥d1的第二输出端相连。
47.在本实施例中，所述整流滤波电路110还包括：热敏电阻rt1、保险丝fu和第四电容c4；所述热敏电阻rt1的第一端与所述继电器k1的开关第一端相连，所述热敏电阻rt1的第二端与所述继电器k1的开关第二端相连，所述保险丝fu的第一端和所述第四电容c4的第一端分别与所述电源接口p1的第二输出端相连，所述保险丝fu的第二端与所述第一共模电感em1的第二输入端相连，所述第四电容c4的第二端与所述电源接口p1的第一输出端相连。
48.在本实施例中，所述整流滤波电路110还包括：第二共模电感em2和第五电容c5；所述第二共模电感em2的输入端与所述第三电容c3并联，所述第二共模电感em2的输出端与所述第五电容c5并联。
49.需要说明的是，外接交流电源200从电源接口p1p1引入，串接的热敏电阻rt1和保险丝fu防止通电瞬间电路短路；当电路工作正常时主控模块120控制继电器k1吸合开关，使整流滤波电路110导通，正常输出整流电压，当主控模块120检测电流超过极限或电压过高时，控制继电器k1释放开关，使整流滤波电路110断开，达到保护驱动控制器的目的。
50.进一步地，本实施例的交流电通过第一共模电感em1滤除干扰，连接到整流桥d1变换成直流电后分别通过第三电容c3滤波、第二共模电感em2滤除干扰和第五电容c5再次滤波，输出平滑的直流电压。
51.实施例四
52.图4所示为本实用新型实施例提供的一种电流采样电路的电路示意图；如图4所示，所述电流采样电路140包括：
53.电流互感器lct1、变压器vct1、第一串联二极管d2、第二串联二极管d3和第一电阻r1；所述高频逆变电路的输出端通过所述电流互感器lct1与所述变压器vct1的初级线圈耦合连接，所述变压器vct1的次级线圈第一端与所述第一串联二极管d2的第一端相连，所述变压器vct1的次级线圈第二端与所述第二串联二极管d3的第一端相连；所述第一串联二极管d2的第二端和所述第二串联二极管d3的第二端分别接地，所述第一串联二极管d2的第三端和所述第二串联二极管d3的第三端分别与所述第一电阻r1的第一端相连，所述第一电阻r1的第二端与所述主控模块相连。
54.在本实施例中，所述电流采样电路140还包括：第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4、第六电容c6、第七电容c7和第八电容c8；所述第二串联二极管d3的第三端通过所述第二电阻r2接地；所述第三电阻r3与所述第六电容c6并联，且所述变压器vct1的次级线圈第一端通过所述第三电阻r3接地；所述第四电阻r4与所述第七电容c7并联，且所述变压器vct1的次级线圈第二端通过所述第四电阻r4接地；所述第八电容c8的第一端与所述第一电阻r1的第二端相连，所述第八电容c8的第二端接地。
55.需要说明的是，高频逆变电路的输出电流通过电流互感器lct1隔离耦合到变压器vct1，通过变压器vct1再次耦合连接到第一串联二极管d2和第二串联二极管d3，通过第一电阻r1分压连接到主控模块，使主控模块获取到高频逆变电路的输出电流值。
56.在本实用新型的另一个实施例中，所述控制器还包括：夹具数据采集电路，所述夹具数据采集电路的输入端使用时与热熔夹具变压器相连，所述夹具数据采集电路的输出端与所述主控模块相连，用于采集热熔夹具变压器的当前工作参数，使所述主控模块根据所述当前工作参数控制所述整流滤波电路的通断状态。
57.在本实用新型的另一个实施例中，所述控制器还包括：显示模块，所述显示模块的输入端与主控模块相连，用于显示所述主控模块输出的参数数据。
58.需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
59.以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。