一种过流保护装置的制作方法

本实用新型涉及电气控制领域，特别涉及一种过流保护装置。

背景技术：

逆变焊机已逐渐被认可，是未来焊接行业的中坚力量。逆变焊机是先将三相交流电进行整流滤波变成直流，然后再经过IGBT逆变成1KHz交流电供给焊机变压器，经焊接变压器降压，再通过二极管进行全波整流变为低压直流电，供焊接使用。

逆变焊接电源通过电缆线与焊接变压器相连，经常出现因磨损震动等原因导致的短路故障，一旦出现短路故障，通过IGBT的短路电流非常大，很容易将IGBT烧坏。IGBT的抗过载能力不如可控硅，在1mS内允许的最大脉冲电流只有额定电流的一倍，当负载发生短路故障时，理论上通过IGBT的电流为无穷大，要想在负载短路的情况下保护IGBT的安全必须要速度快，并且检测电流的方法要可靠有效，一般在10uS之内将IGBT关断就能保证IGBT的安全。

通常保护IGBT过流的方法是靠IGBT的驱动电路，IGBT的驱动电路一般有专业厂家生产，具有一定过电流保护功能。驱动电路过电流检测原理是IGBT 存在一定的内阻，当有电流通过IGBT时，在IGBT的C、E两端会产生压降，正常情况下压降很小，只有几伏的电压，当驱动电路检测到IGBT两端的电压超过一定值后认为过电流故障。

然而，现有的保护IGBT过流的方法对因负载短路引起的IGBT过电流就不一定能够准确的判别。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种过流保护装置。本技术方案在焊机出现短路情况时，比较器将向单片机输出关闭信号，单片机将根据关闭信号控制IGBT驱动模块停止向逆变模块输出脉冲宽度调制信号，使逆变模块关断，进而避免了因焊机或变压器出现短路导致逆变模块输出电流过大而造成损坏的情况，保障了焊机、变压器和逆变模块的安全，起到了对IGBT的过流保护作用；单片机还根据关断信号向触摸屏输出报警信号，触摸屏根据报警信号发出报警，以提醒工人及时发现焊机或变压器的短路故障，并对该故障进行及时处理，降低了焊机、变压器和逆变模块损坏风险，进而降低了企业生产成本。

本实用新型中的一种过流保护装置，包括电流传感器、整形处理电路、比较器、单片机、触摸屏和IGBT驱动模块；所述电流传感器与逆变模块的输出端连接，所述电流传感器还与所述整形处理电路连接，所述比较器与所述整形处理电路连接，所述触摸屏与所述单片机连接，所述IGBT驱动模块与所述单片机连接，所述IGBT驱动模块与逆变模块连接。

上述方案中，所述电流传感器为霍尔电流传感器。

上述方案中，所述整形处理电路包括整形电路和滤波电路，所述整形电路与所述电流传感器连接，所述滤波电路与所述整形电路连接，所述整形电路还与所述比较器连接。

上述方案中，所述比较器为电压比较器。

上述方案中，所述逆变模块接收由整流滤波电路输出的直流电，所述逆变模块将该直流电逆变成交流电后，通过逆变模块的输出端输出至变压器，所述变压器与焊机连接。

本实用新型的优点和有益效果在于：本实用新型提供一种过流保护装置，避免了因焊机或变压器出现短路导致逆变模块输出电流过大而造成损坏的情况，保障了焊机、变压器和逆变模块的安全，起到了对IGBT的过流保护作用；通过触摸屏发出报警，以提醒工人及时发现焊机或变压器的短路故障，并对该故障进行及时处理，降低了焊机、变压器和逆变模块损坏风险，进而降低了企业生产成本。

附图说明

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，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。

图1为本实用新型一种过流保护装置的结构示意图。

图中： 1、电流传感器 2、整形处理电路 3、比较器 4、单片机

5、触摸屏 6、IGBT驱动模块 7、逆变模块 8、焊机

9、变压器 10、整流滤波电路 21、整形电路 22、滤波电路

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本实用新型的技术方案，而不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型是一种过流保护装置，包括电流传感器1、整形处理电路2、比较器3、单片机4、触摸屏5和IGBT驱动模块6；电流传感器1 与逆变模块7的输出端连接，电流传感器1还与整形处理电路2连接，比较器3 与整形处理电路2连接，触摸屏5与单片机4连接，IGBT驱动模块6与单片机 4连接，IGBT驱动模块6与逆变模块7连接。

优选的，电流传感器1为霍尔电流传感器。

优选的，整形处理电路2包括整形电路21和滤波电路22，整形电路21与电流传感器1连接，滤波电路22与整形电路21连接，整形电路21还与比较器 3连接。

优选的，比较器3为电压比较器。

优选的，逆变模块7接收由整流滤波电路10输出的直流电，逆变模块7将该直流电逆变成交流电后，通过逆变模块7的输出端输出至变压器9，变压器9 与焊机8连接。

其中，逆变模块7为由若干个IGBT(绝缘栅双极型晶体管)所构成的IGBT 功率模块，IGBT驱动模块用于分别驱动逆变模块7中的各个IGBT。

上述技术方案的工作原理是：电流传感器1通过感测逆变模块7的输出端输出的电流，形成电压信号并输出至整形电路21，其中，逆变模块7输出的电流强度与电压信号相互匹配；

整形电路21对电压信号进行整形后，将其输出至滤波电路22进行滤波，滤波电路22再将电压信号输出至比较器3，比较器3内设置有预设电压，该预设电压与逆变模块7允许通过的最大电流匹配，比较器3对预设电压和电压信号进行比对；

当焊机8出现短路情况时，此时逆变模块7输出的电流将开始增大，当电压信号的电压值大于预设电压的电压值时，比较器3将向单片机4输出关闭信号，单片机4将根据关闭信号控制IGBT驱动模块6停止向逆变模块7输出脉冲宽度调制信号，使逆变模块7关断，进而避免了因焊机8或变压器9出现短路导致逆变模块7输出电流过大而造成损坏的情况，保障了焊机8、变压器9和逆变模块7的安全，起到了对IGBT的过流保护作用；

单片机4还根据关断信号向触摸屏5输出报警信号，触摸屏5根据报警信号发出报警，以提醒工人及时发现焊机8或变压器9的短路故障，并对该故障进行及时处理，降低了焊机8、变压器9和逆变模块7损坏风险，进而降低了企业生产成本。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。