一种带可调直流电源的焊台的制作方法

文档序号:31294290发布日期:2022-08-27 03:48阅读:195来源:国知局
一种带可调直流电源的焊台的制作方法

1.本实用新型涉及电子电路技术领域,具体涉及一种带可调直流电源的焊台。


背景技术:

2.焊台是一种常用于电子焊接工艺的手动工具,通过焊台的电烙铁给焊料恒温供热使其熔化并良好的焊接,其用途广泛,从常见的电子家电维修到电子集成电路和芯片都会应用到焊台作为焊接工具。可调直流电源是一种采用电力电子技术将交流/直流电源转换成输出电气参数可调节的直流电源的电源设备,可调直流电源和焊台内部都需要用到降压隔离电源以提供降压和隔离的电源确保使用的稳定性和安全性。在电子产品调试和维修的过程中,通常都要用到所述的焊台和可调直流电源。
3.现有技术中,通常焊台和可调直流电源分开为两种完全独立的产品,在需要焊接和供电调试时需占用较多桌面空间。也有将焊台和可调直流电源设计为一体,但是通常因需要配置足够功率的隔离电源而体积较大,并且在焊接时可调直流电源不能给外接负载供电,在可调直流电源给外接负载供电时不能焊接,本领域的技术人员可以理解的是,如果需要使焊接和可调直流电源同时进行,则需增加降压隔离电源的额定输出功率的配置,以同时满足电烙铁和可调直流电源的额定功率的需求,如此又增加了产品的体积或成本;若在降压隔离电源配置的额定输出功率不足的情况下迫使焊接和可调直流电源给外接负载供电同时进行,将容易导致降压隔离电源出现过载,并使得焊接不能正常进行。


技术实现要素:

4.本实用新型要解决的技术问题在于,针对上述不足提出一种带可调直流电源的焊台,使在相同功率配置的情况下,降低可调直流电源和焊台整体的体积和成本并提高焊接和供电调试过程的使用体验。
5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种带可调直流电源的焊台,包括焊台本体,所述焊台本体包括隔离电源电路、电源调控电路、烙铁电源电路以及主控电路,其中,
6.所述隔离电源电路用于输出与市电隔离的隔离电源;所述电源调控电路与所述隔离电源电路连接,所述电源调控电路用于将所述隔离电源转换成可调控的直流电源并输出;所述烙铁电源电路与所述隔离电源电路连接,所述烙铁电源电路用于接收所述隔离电源并给电烙铁供电;所述隔离电源电路的额定输出功率小于所述电源调控电路的额定输出功率和所述电烙铁的额定功率之和;
7.所述隔离电源电路和/或所述电源调控电路和/或所述烙铁电源电路设置有采样电路,所述采样电路用于采集所述隔离电源电路输出的部分或全部的电流或功率并输出采样信号;
8.所述主控电路与所述电源调控电路以及所述采样电路连接,所述主控电路用于接收所述采样信号并输出调控信号到所述电源调控电路以调控所述电源调控电路的输出功
率,使所述电源调控电路的输入功率和所述烙铁电源电路的输入功率之和不大于所述隔离电源电路的额定输出功率。
9.可选地,所述烙铁电源电路包括第一采样电路,所述第一采样电路和所述隔离电源电路以及所述主控电路连接,用于采集所述隔离电源电路输出到所述烙铁电源电路的电流或功率,并输出第一采样信号到所述主控电路;
10.所述电源调控电路包括第二采样电路,所述第二采样电路和所述隔离电源电路连接,用于采集所述隔离电源电路输出到所述电源调控电路的电流或功率,并输出第二采样信号到所述主控电路;
11.所述主控电路具体用于根据所述第一采样信号和所述第二采样信号,以及所述隔离电源电路的额定输出功率或额定输出电流,调控所述电源调控电路的输出功率,以使所述隔离电源电路不出现过载。
12.可选地,所述隔离电源电路具体为带有隔离变压器的ac-dc开关变换电路,所述隔离电源电路通过一直流母线输出直流的所述隔离电源到所述电源调控电路和所述烙铁电源电路;
13.所述第一采样电路具体为第一电流采样电路,所述第一电流采样电路和所述直流母线连接,用于采集所述隔离电源电路通过所述直流母线输出到所述烙铁电源电路的电流,并输出第一电流信号到所述主控电路;
14.所述第二采样电路具体为第二电流采样电路,所述第二电流采样电路和所述直流母线连接,用于采集所述隔离电源电路通过所述直流母线输出到所述电源调控电路的电流,并输出第二电流信号到所述主控电路;
15.所述主控电路具体用于根据所述第一电流信号和所述第二电流信号,以及所述隔离电源电路的额定输出电流,调控所述电源调控电路的输出功率,以使所述隔离电源电路不出现过载。
16.可选地,所述烙铁电源电路包括开关电路,所述开关电路和所述第一电流采样电路以及所述主控电路连接,所述开关电路用于以开关方式控制输出到电烙铁的电源;
17.所述电源调控电路包括功率变换电路,所述功率变换电路和所述第二电流采样电路以及所述主控电路连接,所述功率变换电路用于将所述直流的所述隔离电源转换成可调控的直流电源并输出。
18.可选地,所述第一电流采样电路包括第一电流采样电阻,所述第一电流采样电阻串联设置于所述直流母线和所述开关电路之间,以采集经所述直流母线输入到所述烙铁电源电路的电流;所述第二电流采样电路包括第二电流采样电阻,所述第二电流采样电阻串联设置于所述直流母线和所述功率变换电路之间,以采集经所述直流母线输入到所述电源调控电路的电流;
19.所述直流母线包括正极性电源线和地线,所述第一电流采样电阻和所述第二电流采样电阻与所述直流母线的地线共地连接。
20.可选地,所述主控电路包括信号处理单元,所述信号处理单元用于根据所述第一电流信号、所述第二电流信号和预设基准信号进行信号处理,以输出用于调控所述电源调控电路的过载信号;
21.所述预设基准信号关联于所述隔离电源电路的额定输出电流。
22.可选地,所述信号处理单元包括减法运算电路和比较器;
23.所述减法运算电路对所述第一电流信号和所述预设基准信号进行减法运算并输出剩余电流信号;
24.所述比较器通过比较所述剩余电流信号和所述第二电流信号并输出所述过载信号,所述过载信号可使所述电源调控电路关断所述直流电源的输出。
25.可选地,所述信号处理单元还包括分压电路,所述分压电路串联设置于所述减法运算电路和比较器之间,用于对所述剩余电流信号进行分压并将分压后的所述剩余电流信号输入到所述比较器。
26.可选地,所述焊台本体还包括调节显示电路,所述调节显示电路与所述主控电路连接,所述主控电路还用于获取所述隔离电源电路的额定功率的余量,并通过所述调节显示电路显示所述隔离电源电路的额定功率的余量。
27.可选地,所述主控电路还设置有数模转换器,所述预设基准信号由所述数模转换器产生,所述调节显示电路还用于设置所述预设基准信号。
28.本实用新型采用以上技术方案,至少具备以下有益效果:
29.本实用新型通过设置所述隔离电源电路用于输出与市电隔离的隔离电源,所述电源调控电路和所述烙铁电源电路均与所述隔离电源电路连接,使焊接所需的电源和可调直流电源共用同一个隔离电源,以降低焊台的体积和成本;并设置所述隔离电源电路的额定输出功率小于所述电源调控电路的额定输出功率和所述电烙铁的额定功率之和,以使焊台降低对所述隔离电源电路的功率需求,与相同功率配置的现有技术的焊台和可调直流电源相比,可进一步降低焊台的体积和成本;设置所述主控电路与所述电源调控电路以及所述采样电路连接,所述主控电路调控所述电源调控电路的输出功率,使所述电源调控电路的输入功率和所述烙铁电源电路的输入功率之和不大于所述隔离电源电路的额定输出功率,进而使得焊台在降低对所述隔离电源电路的功率需求的情况下,使用一台所述的焊台便可支持电烙铁焊接和可调直流电源对外接负载供电可同时进行,并使隔离电源电路不会出现过载而影响焊接的正常进行。因此,在相同功率配置的情况下,降低了可调直流电源和焊台整体的体积和成本,并提高了焊接和供电调试过程的使用体验。
附图说明
30.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的前提下,还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
31.图1为本实用新型一种带可调直流电源的焊台一实施例的功能模块示意图;
32.图2为本实用新型一种带可调直流电源的焊台另一实施例的功能模块示意图;
33.图3为本实用新型一种带可调直流电源的焊台另一实施例的功能模块示意图;
34.图4为图3中一实施例的带可调直流电源的焊台的电路结构示意图;
35.附图标号说明:
36.标号名称标号名称10隔离电源电路4011减法运算电路
101隔离变压器4012分压电路102采样电路4013比较器20烙铁电源电路60直流母线201第一采样电路r1第一电流采样电阻2011第一电流采样电路r2第二电流采样电阻202开关电路r3第三电阻30电源调控电路r4第四电阻301第二采样电路s1第一电流信号3011第二电流采样电路s2第二电流信号302功率变换电路vref预设基准信号40主控电路sr剩余电流信号401信号处理单元vo过载信号50调节显示电路
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37.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例,参照附图做进一步说明。
具体实施方式
38.为了使得本实用新型的目的、技术方案和优点更为明显,下面将参照附图详细描述根据本实用新型的示例实施例。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是本实用新型的全部实施例,应理解,本实用新型不受这里描述的示例实施例的限制。
39.在下文的描述中,给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而,对于本领域技术人员而言显而易见的是,本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中,为了避免与本实用新型发生混淆,对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
40.还应当理解,在本实用新型实施例说明书中描述的参考“一实施例”或“一些实施例”等意味着在本实用新型实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此,在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在另一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例,而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”,除非是以其他方式另外特别强调。
41.还需说明的是,术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”,除非是以其他方式另外特别强调。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。
42.在电子产品调试和维修的过程中,通常需要焊接的同时给负载供电以满足使用需求。现有技术中,通常焊台和可调直流电源分开为两种完全独立的产品,在需要焊接和供电调试时需占用较多桌面空间。也有将焊台和可调直流电源设计为一体,但是在焊接时可调直流电源不能给外接负载供电,在可调直流电源给外接负载供电时不能焊接。本领域的技术人员可以理解的是,如果需要使焊接和可调直流电源同时进行,则需增加降压隔离电源的额定输出功率的配置,以同时满足电烙铁和可调直流电源的额定功率的需求,如此又增加了产品的体积或成本;若在降压隔离电源配置的额定输出功率不足的情况下迫使焊接和
可调直流电源给外接负载供电,将容易导致降压隔离电源出现过载,并使得焊接不能正常进行。
43.鉴于此,本实用新型提出一种带可调直流电源的焊台,包括焊台本体。
44.请参阅图1,在本实用新型一实施例中,所述焊台本体包括隔离电源电路10、电源调控电路30、烙铁电源电路20以及主控电路40,其中,所述隔离电源电路10用于输出与市电隔离的隔离电源;所述电源调控电路30与所述隔离电源电路10连接,所述电源调控电路30用于将所述隔离电源转换成可调控的直流电源并输出到外接负载;所述烙铁电源电路20与所述隔离电源电路10连接,所述烙铁电源电路20用于接收所述隔离电源并给电烙铁供电;所述隔离电源电路10的额定输出功率小于所述电源调控电路30的额定输出功率和所述电烙铁的额定功率之和;
45.所述隔离电源电路10和/或所述电源调控电路30和/或所述烙铁电源电路20设置有采样电路,所述采样电路用于采集所述隔离电源电路10输出的部分或全部的电流或功率并输出采样信号;
46.所述主控电路40与所述电源调控电路20以及所述采样电路连接,所述主控电路40用于接收所述采样信号并输出调控信号到所述电源调控电路30以调控所述电源调控电路30的输出功率,使所述电源调控电路30的输入功率和所述烙铁电源电路20的输入功率之和不大于所述隔离电源电路10的额定输出功率。
47.请参阅图1,可选地,所述焊台本体还包括调节显示电路50,所述调节显示电路50与所述主控电路40连接,所述调节显示电路50用于设置电烙铁的加热温度和/或设置所述电源调控电路30的输出参数,以及显示所述电源调控电路30输出的直流电源的状态或参数,以使焊接和调试过程更方便。具体地,所述调节显示电路50包括调节旋钮和显示屏。所述主控电路40可与烙铁电源电路20连接,所述主控电路40还可用于根据所述调节显示电路50设置的电烙铁加热温度调控烙铁电源电路20以驱动外接电烙铁加热,无需另外设置专用于烙铁恒温加热的控制电路,可节约硬件资源,提高主控电路40的性能利用,一定程度地降低了成本。
48.需要说明的是,所述隔离电源电路10的额定输出功率小于所述电源调控电路30的额定输出功率和所述电烙铁的额定功率之和是对所述隔离电源电路10的参数的限定特征,以使焊台降低对所述隔离电源电路的功率需求,与相同功率配置的现有技术的焊台和可调直流电源相比,可进一步降低焊台的体积和成本。所述隔离电源可以是交流的隔离电源,如所述隔离电源电路10采用工频变压器进行隔离输出交流电源,也可以是直流的隔离电源,也可以是由储能装置如电池供电的隔离电源,与市电隔离的电源均可,以确保焊台使用的安全性,此处不做限定。当隔离电源是交流的隔离电源时,所述电源调控电路30内部可设置整流电路以将交流的隔离电源转换成输出可调控的直流电源到外接负载。
49.需要说明的是,所述采样信号和调控信号可以是模拟信号,也可以是数字信号,此处不做限定。所述采样信号包含有电流或功率的信息,所述隔离电源电路10输出的部分的电流或功率包括隔离电源电路10输出到烙铁电源电路20或电源调控电路30的电流或功率。所述采样电路可包括霍尔效应传感器、电流互感器、功率计或任何其他适当类型的感测器,此处不做限定。
50.本实施例中,所述电源调控电路30内部可设置可调恒压,或可调恒流电路,或输出
关断元件如继电器或功率开关管,以实现可调控的直流电源的输出,所述电源调控电路30内部还可设置输出限压或限流电路,所述主控电路40可通过调节所述电源调控电路30输出的电流或电压调控其输出的功率,例如,主控电路40可通过调节所述电源调控电路30的可调恒压和/或可调恒流电路以调控其输出的功率,或控制所述电源调控电路30的输出关断元件通过关断输出以调控其输出的功率。
51.本实施例中,所述烙铁电源电路20内部可设置开关元器件,也可以不设置开关元器件,也可以仅设置用于连接电烙铁的烙铁接口,还可以设置支持智能手机快充功能的电源快充电路,此时所述烙铁接口可以是type-c接口或其它可连接智能手机充电的接口。所述电烙铁指和焊台可配套使用的电烙铁手柄部件,电烙铁手柄部件包括电烙铁手柄、具有一定额定功率的烙铁加热芯以及连接于所述烙铁接口的连接线,电烙铁手柄部件还可以包括具有独立的智能调控烙铁温度的控制电路板,使电烙铁连接焊台后从所述烙铁电源电路20获取加热的电源以独立的控制加热芯恒温加热。
52.在另一实施例中,仅在所述电源调控电路30设置采样电路,用于采样隔离电源电路10输出到电源调控电路30的电流或功率,并输出采样信号到所述主控电路40。应当理解,所述主控电路40可以以硬件电路方式或者依据公知的方法,对隔离电源电路10输出到电源调控电路30的电流或功率与一预设的电流值或功率值进行比较,当采样电路采样的电流或功率大于预设的电流值或功率值时,所述主控电路10输出调控信号到所述电源调控电路30以调控所述电源调控电路30的输出功率不再增加或关断所述电源调控电路30的电源输出,使所述电源调控电路30的输入功率和所述烙铁电源电路20的输入功率之和不大于所述隔离电源电路10的额定输出功率。具体地,所述烙铁电源电路20的输入功率由烙铁电源电路20的额定输出功率或烙铁电源电路20连接的电烙铁的额定功率决定,所述隔离电源电路10的额定输出功率和所述烙铁电源电路20的输入功率均为确定和已知的,存在一固定的隔离电源电路10的剩余功率值,即隔离电源电路10的额定输出功率和烙铁电源电路20连接驱动的电烙铁的额定功率的差值,该剩余功率值即可为所述预设的功率值。进一步举例说明,假定隔离电源电路10和电源调控电路30的额定输出功率为100w,烙铁电源电路20连接的电烙铁的额定功率为60w,则存在一已知且固定的隔离电源电路10的剩余功率值,即40w=100w-60w。主控电路40还可设置电烙铁启动检测电路,用于检测电烙铁是否启动加热,在所述电烙铁启动检测电路检测到电烙铁启动加热时,所述电源调控电路30设置的采样电路实时地采样隔离电源电路10输出到电源调控电路30的功率并输出采样信号到所述主控电路40,当隔离电源电路10输出到电源调控电路30的功率超过40w时,所述主控电路40可调控电源调控电路30的开关元件关断电源的输出,或控制调控电源调控电路30的恒流或恒压电路限制电压或电流;在所述电烙铁启动检测电路检测到电烙铁关闭加热后,电源调控电路30的调控限制的输出功率将恢复为100w,即设置所述电源调控电路30的额定功率等于所述隔离电源电路10的额定功率,可使可调直流电源得到最大功率的输出,同时使得所述电源调控电路30的输入功率和所述烙铁电源电路20的输入功率之和不会大于所述隔离电源电路10的额定输出功率。
53.在另一实施例中,请参阅图2,仅在所述隔离电源电路10设置采样电路102,用于采样隔离电源电路10输出的电流或功率,并输出采样信号到所述主控电路40。具体地,所述隔离电源电路10中设置隔离变压器101和采样电路102,所述隔离变压器101用于输出与市电
隔离的隔离电源,所述采样电路102与所述隔离变压器101连接,用于采样隔离电源电路10当前输出到烙铁电源电路20和电源调控电路30的电流或功率并将采样的电流或功率输出到所述主控电路40,应当理解,所述主控电路40以硬件电路方式或者公知的方法,所述主控电路40可以以硬件电路方式或者依据公知的方法,对隔离电源电路10的额定输出电流或额定输出功率对应与当前隔离电源电路10输出的电流或功率做减法运算得到差值,根据所述差值的大小调控所述电源调控电路30的输出功率,例如,当所述差值为零时,限制电源调控电路30的输出电压或电流不再增加,或关断电源调控电路30的输出,以使所述隔离电源电路10不出现过载。
54.在另一实施例中,还可以仅在所述烙铁电源电路20设置采样电路,用于采样所述隔离电源电路10输出到所述烙铁电源电路20的电流或功率,并输出采样信号到所述主控电路40。应当理解,所述隔离电源电路10的额定输出电流或额定输出功率对应与电源调控电路30的额定输出电流或额定输出功率存在有固定的差值,所述主控电路40可以以硬件电路方式或者依据公知的方法,对所述烙铁电源电路20设置的采样电路实时采样的所述隔离电源电路10输出到所述烙铁电源电路20的电流或功率对应与所述固定的差值进行比较,若所述隔离电源电路10输出到所述烙铁电源电路20的电流或功率对应大于所述固定的差值,所述主控电路10输出调控信号到所述电源调控电路30以调控所述电源调控电路30的输出功率不再增加或关断所述电源调控电路30的电源输出,使所述电源调控电路30的输入功率和所述烙铁电源电路20的输入功率之和不大于所述隔离电源电路10的额定输出功率。例如,假定隔离电源电路10和烙铁电源电路20的额定输出功率为60w,电源调控电路30的额定输出功率为20w,则存在一固定的功率差值,即隔离电源电路10的额定输出功率与电源调控电路30的额定输出功率的差值为40w=60w-20w,当所述烙铁电源电路20消耗的功率超过固定的功率差值40w时,主控电路40关断所述电源调控电路30的电源输出。
55.在另一些实施例中,请参阅图2和图3,还可以在隔离电源电路10和电源调控电路30和烙铁电源电路20中的多个电路中分别设置采样电路,以输出多个的采样信号到主控电路40,所述采样信号至少包含了隔离电源电路10和电源调控电路30和烙铁电源电路20中的多个的电流或功率信息,以更稳定、更精确的方式使所述隔离电源电路10响应出现的过载,以使所述电源调控电路30的输入功率和所述烙铁电源电路20的输入功率之和不会大于所述隔离电源电路10的额定输出功率。应当理解,可基于上述实施例以组合的方式形成新的具有多个采样电路配置的实施例而实现同样的技术效果,在此不再赘述。
56.优选地,在其中的一个实施例中,请参阅图3,所述烙铁电源电路20包括第一采样电路201,所述第一采样电路201和所述隔离电源电路10以及所述主控电路40连接,用于采集所述隔离电源电路10输出到所述烙铁电源电路20的电流或功率,并输出第一采样信号到所述主控电路40;所述电源调控电路30包括第二采样电路301,所述第二采样电路301和所述隔离电源电路10连接,用于采集所述隔离电源电路10输出到所述电源调控电路30的电流或功率,并输出第二采样信号到所述主控电路40;所述主控电路40具体用于根据所述第一采样信号和所述第二采样信号,以及所述隔离电源电路10的额定输出功率或额定输出电流,调控所述电源调控电路30的输出功率,以使所述隔离电源电路10不出现过载。
57.需要说明的是,所述第一采样电路201和所述第二采样电路301可以是对电压或电流或功率的直接或间接采样,例如选用霍尔电流传感器采样电流以得到电流采样信号,或
者选用功率计采样功率得到功率采样信号。所述调控所述电源调控电路30的输出功率可以通过脉冲控制信号控制所述电源调控电路30,或者对所述电源调控电路30进行去使能或关断电源调控电路30内部设置的开关器件等,能实现调控所述电源调控电路30的输出功率的方式均可,此处不做限定。例如,假设所述第一采样电路201和所述第二采样电路301是对功率的采样,所述主控电路40根据所述第一采样信号和所述第二采样信号采样得到的所述隔离电源电路10输出到所述烙铁电源电路20和电源调控电路30的功率求和得到当前的隔离电源电路10的输出功率,主控电路40再对隔离电源电路10的输出功率与其额定输出功率比较,当隔离电源电路10的输出功率大于隔离电源电路10的额定功率时,主控电路40控制所述电源调控电路30使输出功率不再增加或直接关断直流电源输出到外接负载,以使所述隔离电源电路10不出现过载。
58.进一步地,请参阅图3,所述隔离电源电路10具体为带有隔离变压器101的ac-dc开关变换电路,所述隔离变压器101为用于开关变换电路的高频开关变压器,用以替代常用的工频变压器,可降低焊台的体积和重量。所述隔离电源电路10通过一直流母线60输出直流的所述隔离电源到所述电源调控电路30和所述烙铁电源电路20。
59.进一步地,结合图4所示,所述第一采样电路201具体为第一电流采样电路2011,所述第一电流采样电路2011和所述直流母线60连接,用于采集所述隔离电源电路10通过所述直流母线60输出到所述烙铁电源电路20的电流,并输出第一电流信号s1到所述主控电路40;所述第二采样电路301具体为第二电流采样电路3011,所述第二电流采样电路3011和所述直流母线60连接,用于采集所述隔离电源电路10通过所述直流母线60输入到所述电源调控电路30的电流,并输出第二电流信号s2到所述主控电路40;所述主控电路40具体用于根据所述第一电流信号s1和所述第二电流信号s2,以及所述隔离电源电路10的额定输出电流,调控所述电源调控电路30的输出功率,以使所述隔离电源电路10不出现过载。
60.进一步地,请参阅图3,所述烙铁电源电路20包括开关电路202,所述开关电路202和所述第一电流采样电路2011以及所述主控电路40连接,所述开关电路202用于以开关方式控制输出到电烙铁的电源。具体地,所述主控电路40连接到所示开关电路202内部设置的开关元件,通过对开关元件的开关控制实现以开关方式控制输出到电烙铁的电源。
61.需要说明的是,所述开关电路202可以是仅由所述主控电路40控制的开关元件实现烙铁电源的通断以控制电烙铁的加热,也可以是开关斩波电路,具体可以是pwm方式控制的带有功率电感的开关斩波电路,如buck电路,此时,所述主控电路40可通过输出pwm脉冲信号调控所述开关斩波电路使外接的电烙铁加热,可降低烙铁电源电路20的电流纹波和功率波动。
62.进一步地,所述电源调控电路30包括功率变换电路302,所述功率变换电路302和所述第二电流采样电路3011以及所述主控电路40连接,所述功率变换电路302用于将所述直流的所述隔离电源转换成可调控的直流电源并输出;具体地,所述功率变换电路302包括升降压变换器,主控电路40与所述升降压变换器的功率开关管连接以调控其输出的功率。例如,功率变换电路302为dc-dc的sepic变换电路或buck-boost变换电路,可通过主控电路40对所述的功率变换电路302的升降压调控,以实现电源调控电路30的宽范围的可调控电压/电流的输出。
63.具体地,在本实施例中,所述第一电流采样电路2011包括第一电流采样电阻r1,所
述第一电流采样电阻r1串联设置于所述直流母线60和所述开关电路202之间,以采集经所述直流母线60输入到所述烙铁电源电路20的电流;所述第二电流采样电路3011包括第二电流采样电阻r2,所述第二电流采样电阻r2串联设置于所述直流母线60和所述功率变换电路302之间,以采集经所述直流母线60输入到所述电源调控电路30的电流;所述直流母线60包括正极性电源线v+和地线gnd,所述第一电流采样电阻r1和所述第二电流采样电阻r2与所述直流母线60的地线共地连接。
64.在另一些实施例中,请参阅图3和图4,所述主控电路40包括信号处理单元401,所述信号处理单元401用于根据所述第一电流信号s1、所述第二电流信号s2和预设基准信号vref进行信号处理,以输出用于调控所述电源调控电路30的过载信号vo;
65.所述预设基准信号vref关联于所述隔离电源电路10的额定输出电流。
66.需要说明的是,所述预设基准信号vref关联于所述隔离电源电路10的额定输出电流是指预设基准信号vref的设定基于所述隔离电源电路10的额定输出电流,所述预设基准信号vref可以表征所述隔离电源电路10的额定输出电流或额定输出功率的大小,其中,预设基准信号vref可由硬件设置,也可以通过公知的软件方法设定。所述过载信号vo即为用于调控所述电源调控电路30输出功率的调控信号,应当理解,此处并不是限定所述调控信号仅为过载信号,所述调控信号还可以是其它形式的控制信号,如pwm脉冲控制信号或限流控制信号等。过载信号vo可以是数字信号或模拟信号,优选地,本实施例中,所述过载信号vo为数字脉冲以提高抗干扰能力,过载信号vo为高电平指示为隔离电源电路发生了过载,低电平指示没有发生过载。
67.优选地,在其中的一实施例中,请参阅图4,所述信号处理单元401包括减法运算电路4011和比较器4013;所述减法运算电路4011对所述第一电流信号s1和所述预设基准信号vref进行减法运算并输出剩余电流信号sr;所述比较器4013通过比较所述剩余电流信号sr和所述第二电流信号s2并输出所述过载信号vo,所述过载信号vo可使所述电源调控电路30关断所述直流电源的输出,本实施例可快速地实现隔离电源电路的过载保护。具体地,所述减法运算电路4011包括模拟运算放大器,可选用常用的模拟运算放大器lm358;所述比较器4013包括电压比较器,可选用常用的电压比较器lm393。
68.进一步地,所述信号处理单元401还包括分压电路4012,所述分压电路4012串联设置于所述减法运算电路4011和比较器4013之间,用于对所述剩余电流信号sr进行比例分压并将分压后的所述剩余电流信号sr输入到所述比较器4013,以使所述隔离电源电路10的额定输出功率保留一定的裕量。
69.具体地,所述第一电流信号s1输入到所述减法运算电路4011的一输入端,所述预设基准信号vref输入到所述减法运算电路4011的另一输入端,所述预设基准信号vref用于以电压的方式表征隔离电源电路10的额定输出电流ie,预设基准信号vref可以通过基准电压源产生,也可以通过电阻分压产生,也可以通过dac数模转换产生,此处不做限定,预设基准信号vref的电压值基于所述隔离电源电路10的额定输出电流和第一电流采样电路2011对电流的放大比例关系设定。例如,假设隔离电源电路10的额定输出电流ie为10a,第一电流采样电路2011采样的电流为1a时对应输出的第一电流信号s1的电压值为0.1v,则所述预设基准信号vref的电压值为(10a/1a)*0.1v=1v,该电压可通过数模转换器产生,简单灵活,在焊台的功能上可实现可调整的过载保护的触发条件,提高用户使用体验。
70.具体地,所述分压电路4012包括第三电阻r3和第四电阻r4,所述第三电阻r3的一端和所述减法运算电路4011的输出端连接,所述第三电阻r3的另一端与所述第四电阻r4的一端和所述比较器4013的输入端连接,所述第四电阻r4的另一端接地。通过该分压电路4012可得到转移电压比μ=r4/(r3+r4),可实现对剩余电流信号sr进行预定比例的分压,所述转移电压比μ可依据直流母线60的电流纹波率设定。
71.在其中的一实施例中,结合图1所示,所述主控电路40还设置有数模转换器,所述预设基准信号vref由所述数模转换器产生,所述调节显示电路50还用于设置所述预设基准信号vref,使焊台的过载保护的触发条件可通过主控电路40灵活动态的设定,或由用户自行设置以提高焊台使用的灵活性。具体地,所述数模转换器可选用信号为dac0832的数模转换芯片。所述调节显示电路50还可用于显示所述第一电流信号s1和/或所述第二电流信号s2的对应的电流值,便于用户直观的了解到焊台的电流输出情况及工作状态。
72.在一实施例中,请参阅图1,所述调节显示电路50与所述主控电路40连接,所述主控电路40还可通过硬件电路方式或者依据公知的方法获取所述隔离电源电路10的额定功率的余量,并通过所述调节显示电路50显示所述隔离电源电路10的额定功率的余量。
73.其中,所述隔离电源电路10的额定功率的余量是指所述隔离电源电路10的额定功率与所述隔离电源电路10当前的输出功率的部分或者全部的差值。所述隔离电源电路10当前的输出功率的部分或者全部包括:所述隔离电源电路10当前输出到所述烙铁电源电路20的功率,和/或,所述隔离电源电路10当前输出到所述电源调控电路30的功率。所述隔离电源电路10的额定功率的余量可以是功率数值,也可以是百分比,例如,隔离电源电路10的额定功率为100w,当前的输出功率为50w,则当前所述隔离电源电路10的额定功率的余量通过所述调节显示电路50显示的数值可以是小于或等于50w或50%,因设计裕量的需要,显示的数值并不局限于等于额定功率与当前的输出功率的全部的差值。
74.需要说明的是,所述隔离电源电路10的额定功率的余量的获取可通过硬件电路实现,也可通过公知的软件方法获取。本实施例中采用硬件电路实现,请参阅图4,通过所述减法运算电路4011对所述第一电流信号s1和所述预设基准信号vref进行减法运算并输出剩余电流信号sr,设定所述预设基准信号vref的电压指对应于所述隔离电源电路10的额定输出电流的大小,所述剩余电流信号sr的电压大小即可对应于所述隔离电源电路10的额定功率的余量。所述调节显示电路50可通过设置lcd显示器或led数码管显示所述隔离电源电路10的额定功率的余量的对应数值。便于用户在使用电烙铁的同时可直观地了解焊台的可调直流电源当前的带负载能力,以根据显示的功率的余量连接适当功率的负载或调整电烙铁的工作温度,使用方便直观,提高了焊接和调试过程的使用体验。
75.本领域技术人员容易理解,本实用新型至少具备以下有益效果:
76.本实用新型通过设置所述隔离电源电路用于输出与市电隔离的隔离电源,所述电源调控电路和所述烙铁电源电路均与所述隔离电源电路连接,使焊接所需的电源和可调直流电源共用同一个隔离电源,以降低焊台的体积和成本;并设置所述隔离电源电路的额定输出功率小于所述电源调控电路的额定输出功率和所述电烙铁的额定功率之和,以使焊台降低对所述隔离电源电路的功率需求,与相同功率配置的现有技术的焊台和可调直流电源相比,可进一步降低焊台的体积和成本;设置所述主控电路与所述电源调控电路以及所述采样电路连接,所述主控电路用于调控所述电源调控电路的输出功率,使所述电源调控电
路的输入功率和所述烙铁电源电路的输入功率之和不大于所述隔离电源电路的额定输出功率,进而使得焊台在降低对所述隔离电源电路的功率需求的情况下,使用一台所述的焊台便可支持电烙铁焊接和可调直流电源对外接负载供电同时进行,并使隔离电源电路不会出现过载而影响焊接的正常进行。例如,采用现有技术的具有额定功率为100w的降压隔离电源的焊台,要么需要额外增加一台可调直流电源以对外接负载供电,要么只能支持额定功率为60w的电烙铁的焊接或额定功率为100w的可调直流电源的对外供电,而采用本实用新型实施例提供的技术方案可仅需100w的降压隔离电源便可支持焊接和可调直流电源对外供电的同时进行,并使隔离电源电路不会出现过载而影响焊接的正常进行。降低了可调直流电源和焊台整体的体积和成本,提高了焊接和供电调试过程的使用体验。
77.因此,本实用新型实施例提供的技术方案,可使在相同功率配置的情况下,降低可调直流电源和焊台整体的体积和成本,并提高焊接和供电调试过程的使用体验。
78.以上所述仅为本实用新型的可选实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是在本实用新型的发明构思下,利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。
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