一种用于感应加热电源的采样及保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于感应加热电源的采样及保护电路，涉及电源保护技术领域，包括与DSP芯片连接的电压采样电路、电流采样电路及保护电路，保护电路包括过流保护电路、过压保护电路、过热保护电路，还包括与电压采样电路和电流采样电路连接的负载过零转换电路。本实用新型专利技术的优点是：通过保护电路避免因过流、过压、过热等原因而导致元器件产生故障，保证了系统效率。通过电压采样电路避免高速数字处理芯片接收到的信号过高或过低，导致高速数字处理芯片损坏现象；通过电流采样电路避免高速数字处理芯片因接收到无效值信号而影响高速数字处理芯片的工作效率。

A Sampling and Protection Circuit for Induction Heating Power Supply

【技术实现步骤摘要】
一种用于感应加热电源的采样及保护电路
本技术涉及电源保护
，具体涉及一种用于感应加热电源的采样及保护电路。
技术介绍
传统的感应加热电源系统多采用模拟控制方式，由于模拟电路的线路复杂、元件易老化、零漂等缺点，再加上数字技术的发展以及EDA技术的广泛应用，数字化控制在感应加热中的应用已成为一种趋势，具有智能控制、稳定可靠等优点。有了高速数字处理芯片的支持，采用数字化的控制策略不仅可以较好的解决模拟控制中的有关问题，而且还增加了模拟控制中较难实现的一些控制功能，其主要优点有：控制灵活、系统升级方便，只需修改相应的控制算法，而不必对硬件电路加以很好的改动。另外，数字控制系统的控制方案体现在控制程序上，一旦相关硬件资源得到合理性配置，只需通过修改控制软件或指令，就可以提高原有系统的控制性能，控制系统可靠性提高，易于标准化。然而，在系统运行中，容易因过流、过压、过热等原因而导致元器件产生故障，使系统效率低。并且，高速数字处理芯片接收到的信号可能过高或过低，导致高速数字处理芯片损坏，还可能因接收到无效值信号而影响高速数字处理芯片的工作效率。
技术实现思路
本技术的目的在于：为解决上述问题，保证系统可靠运行，提供了一种用于感应加热电源的采样及保护电路。本技术采用的技术方案如下：一种用于感应加热电源的采样及保护电路，包括DSP芯片，还包括与DSP芯片连接的电压采样电路、电流采样电路及保护电路，所述保护电路包括过流保护电路、过压保护电路、过热保护电路。进一步地，还包括负载过零转换电路，所述负载过零转换电路连接电压采样电路和电流采样电路，包括电压比较器U1，电压比较器U1引脚1连接电阻R1A、引脚2连接电阻R2A、引脚3连接-12V电源、引脚4分别连接电阻R3A和R4A、引脚5和电阻R3A另一端共同连接后连接+12V电源，电阻R4A另一端分别连接电容C1A、与非门U2。进一步地，所述电压采样电路包括电阻R1B，电阻R1B另一端分别连接电阻R2B、可变电阻器R3B，可变电阻器R3B另一端接地，电阻R2B另一端连接运算放大器U3引脚2；运算放大器U3引脚1连接电阻R4B、引脚3分别连接电阻C1B和+12V电源、引脚4分别连接运算放大器U4引脚1和电阻R4B另一端、引脚5分别连接电容C2B和-12V电源，电容C1B、C2B另一端均接地；运算放大器U4引脚2、3共同连接后连接电阻R5B，电阻R5B另一端分别连接电容C3B和二极管D1B，电容C3B、二极管D1B共同连接后接地。进一步地，所述电流采样电路包括电阻R6C，电阻R6C另一端连接运算放大器U5引脚2，运算放大器U5引脚1连接电阻R7C、引脚3分别连接电阻C5C和+12V电源、引脚4分别连接运算放大器U6引脚1和电阻R7C另一端、引脚5分别连接电容C4C和-12V电源，电容C5C、C4C另一端均接地；运算放大器U6引脚2、3共同连接后连接二极管D1C，二极管D1C分别连接电容C6C、电阻R8C、运算放大器U7引脚1，电容C6C、电阻R8C另一端共同连接后接地，运算放大器U7引脚2、3共同连接后连接电阻R9C，电阻R9C另一端分别连接电容C7C、二极管D2C，电容C7C、二极管D2C另一端共同连接后接地。进一步地，所述过流保护电路包括电压比较器U8，电压比较器U8引脚1连接电阻R2D后连接可变电阻器R1D、二极管D1D、电容C1D并接地，可变电阻器R1D、二极管D1D、电容C1D另一端共同连接后连接电阻R8D；电压比较器U8引脚2分别连接电阻R4D、电容C2D、二极管D2D，电阻R4D、电容C2D另一端共同连接后接地，二极管D2D另一端连接电容R3D；电压比较器U8引脚4分别连接电阻R5D、R6D，电阻R5D另一端连接+12V电源，电阻R6D另一端连接光耦OP1引脚1，光耦OP1引脚2、3均接地，光耦OP1引脚4连接电阻R7D后接地。进一步地，所述过压保护电路包括电压比较器U9，电压比较器U9引脚1连接电阻R2E后连接可变电阻器R1E、二极管D1E、电容C1E并接地，可变电阻器R1E、二极管D1E、电容C1E另一端共同连接后连接电阻R9E，电阻R9E另一端连接+12V电源；电压比较器U9引脚2连接电阻R5E后分别连接电阻R3E、R4E，电阻R4E另一端接地；电压比较器U9引脚4分别连接电阻R6E、R7E，电阻R6E另一端连接+12V电源，电阻R7E另一端连接光耦OP2引脚1，光耦OP2引脚2、3均接地，光耦OP2引脚4连接电阻R8E后接地。进一步地，所述过热保护电路包括运算放大器U10，运算放大器U10引脚1分别连接电阻R2F、可变电阻器R1F，电阻R2F另一端接地；运算放大器U10引脚2分别连接热敏电阻Rt、电阻R3F，热敏电阻Rt另一端接地；运算放大器U10引脚3接地；运算放大器U10引脚4连接电阻R4F，运算放大器U10引脚5、电阻R4F、电阻R3F、可变电阻器R1F另一端均连接+12V电源。综上所述，由于采用了上述技术方案，本技术的有益效果是：1、本技术中，通过负载过零转换电路将负载电流正弦波转换为方波，然后送入DSP芯片中，避免了波形过零点时由于抖动而产生毛刺现象，提高了系统的稳定性和可靠性。2、本技术中，因高速数字处理芯片的工作电压一般为定值，所以进入高速数字处理芯片的采样信号幅值必须在一定范围内，同时加上限幅电路，以免过高或过低信号进入高速数字处理芯片端口，损坏芯片。3、本技术中，由电流传感器将检测到的交流电流信号经过隔离、跟随、整流滤波后，通过电流采样电路中阻容电路将得到的信号变成平滑的直流有效值信号，然后再送给高速数字处理芯片处理，提高了高速数字处理芯片的工作效率。4、本技术中，通过保护电路执行保护工作。当输入至电压比较器U8的电压信号超过基准电压时，电压比较器U8输出高电平，光耦OP1导通，输出低电平OIout，表示有过流发生，通过滤波电路以保证过流保护的快速性。5、本技术中，当输入至电压比较器U9的电压信号超过基准电压时，输入至电压比较器U9输出高电平，使光耦OP2的一次侧导通，二次侧输出低电平OVout，表示有过压发生。6、本技术中，采用负温度系数的热敏电阻Rt作为温度传感器来检测散热器的温度，随着温度的上升，热敏电阻Rt的阻值不断下降，则正端的电压也随之变小，当OH端输出低电平时，表示超过上限温度，过热。当IGBT表面温度超过一定限值，启用过热保护电路对整机进行保护。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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获得其他相关的附图。图1为本技术的电压采样电路图；图2为本技术的电流采样电路图；图3为本技术的过流保护电路图；图4为本技术的过压保护电路图；图5为本技术的过热保护电路图；图6为本技术的负载过零转换电路图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于感应加热电源的采样及保护电路，包括DSP芯片，其特征在于：还包括与DSP芯片连接的电压采样电路、电流采样电路及保护电路，所述保护电路包括过流保护电路、过压保护电路、过热保护电路。

【技术特征摘要】
1.一种用于感应加热电源的采样及保护电路，包括DSP芯片，其特征在于：还包括与DSP芯片连接的电压采样电路、电流采样电路及保护电路，所述保护电路包括过流保护电路、过压保护电路、过热保护电路。2.根据权利要求1所述的一种用于感应加热电源的采样及保护电路，其特征在于：还包括负载过零转换电路，所述负载过零转换电路连接电压采样电路和电流采样电路，包括电压比较器U1，电压比较器U1引脚1连接电阻R1A、引脚2连接电阻R2A、引脚3连接-12V电源、引脚4分别连接电阻R3A和R4A、引脚5和电阻R3A另一端共同连接后连接+12V电源，电阻R4A另一端分别连接电容C1A、与非门U2。3.根据权利要求1或2所述的一种用于感应加热电源的采样及保护电路，其特征在于：所述电压采样电路包括电阻R1B，电阻R1B另一端分别连接电阻R2B、可变电阻器R3B，可变电阻器R3B另一端接地，电阻R2B另一端连接运算放大器U3引脚2；运算放大器U3引脚1连接电阻R4B、引脚3分别连接电阻C1B和+12V电源、引脚4分别连接运算放大器U4引脚1和电阻R4B另一端、引脚5分别连接电容C2B和-12V电源，电容C1B、C2B另一端均接地；运算放大器U4引脚2、3共同连接后连接电阻R5B，电阻R5B另一端分别连接电容C3B和二极管D1B，电容C3B、二极管D1B共同连接后接地。4.根据权利要求1或2所述的一种用于感应加热电源的采样及保护电路，其特征在于：所述电流采样电路包括电阻R6C，电阻R6C另一端连接运算放大器U5引脚2，运算放大器U5引脚1连接电阻R7C、引脚3分别连接电阻C5C和+12V电源、引脚4分别连接运算放大器U6引脚1和电阻R7C另一端、引脚5分别连接电容C4C和-12V电源，电容C5C、C4C另一端均接地；运算放大器U6引脚2、3共同连接后连接二极管D1C，二极管D1C分别连接电容C6C、电阻RSC、运算放大器U7引脚1，电容C6C、电阻R8C另一端共同连接后接地，运算放大器U7引脚2、3共同连接后连接电阻R9...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海洋，闫国军，
申请(专利权)人：郑州大轻自动化设备有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41