一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，涉及电焊机零部件技术领域，解决了现有技术中变压器、整流桥的方式成本高、不容易集成到控制电路板上等问题。包括运放U21A、运放U21B，火线、零线的电压波形在分压后分别通过运放U21A、运放U21B跟随，输出至减法电路进行运算，减法电路的输出端连接至光耦UG1和光耦UG2的输入端，光耦UG1和光耦UG2的输出端连接至施密特触发反相器U3，进行电平反转并转换成符合单片机管脚电平的信号。无需使用变压器整流桥的昂贵且体积大的元器件，并且带有检测输出隔离电路设计，具达到了输出波形抗干扰性强，检测误差极小等效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块


[0001]本技术涉及电焊机零部件
，特别涉及一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块。

技术介绍

[0002]传统的脉冲式热压机又称哈巴机，例如日本的AVIO上，常常采用控制双向可控硅控制导通角度进行加热。导通角度的确定，必须要确定输入的交流相位零点。现有的哈巴机上的过零检测电路上，通常采用变压器将220V转成交流低压。过整流桥之后，再通过三极管导通闭合的方式测到零点；
[0003]这种传统方式有以下弊端：
[0004]第一、变压器、整流桥的方式成本高；
[0005]第二、零点测量误差大，整流桥和三极管均有导通压降；
[0006]第三、检测装置体积大，不容易集成到控制电路板上；
[0007]第四，三极管隔离水平较差，容易对后端采集电路造成冲击。

技术实现思路

[0008]本技术的目的是提供一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，无需使用变压器整流桥的昂贵且体积大的元器件，并且带有检测输出隔离电路设计，具有输出波形抗干扰性强，检测误差极小等优点。
[0009]本技术的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
[0010]一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，包括运放U21A、运放U21B，火线、零线的电压波形在分压后分别通过运放U21A、运放U21B跟随，输出至减法电路进行运算，减法电路的输出端连接至光耦UG1内部LED的阴极和光耦UG2内部LED的阳极，光耦UG1和光耦UG2的输出端连接至施密特触发反相器U3，进行电平反转并转换成符合单片机管脚电平的信号。
[0011]更进一步地，工频交流的火线信号AC_L通过电阻R5和电阻R7分压后，输入运放U21A的IN+管脚，运放U21A的IN
‑
管脚和OUT管脚相连；
[0012]工频交流的零线信号AC_N通过电阻R6和电阻R8分压后，输入运放U21B的IN+管脚，U21B的IN
‑
管脚和OUT管脚相连。
[0013]更进一步地，所述减法电路包括运放U21D，
[0014]运放U21A的OUT管脚输出至电阻R9，电阻R9另一端连接于运放U21D的IN
‑
管脚和电阻R11，电阻R11另一端连接至运放U21D的OUT管脚，
[0015]运放U21B的OUT管脚输出至电阻R10，电阻R10另一端连接于电阻R12和运放U21D的IN+管脚，电阻R12另一端接地。
[0016]更进一步地，所述运放U21D的OUT管脚还连接于电阻R14，电阻R14另一端连接到光耦UG1的2管脚和光耦UG2的1管脚，光耦UG1的1管脚和光耦UG2的2管脚接地。
[0017]更进一步地，所述光耦UG1和光耦UG2的4管脚皆连接于3.3V电源，而3管脚皆连接于电阻R20，电阻R20另一端接地。
[0018]更进一步地，所述光耦UG1和光耦UG2的3管脚还连接于施密特触发反相器U3的2管脚，施密特触发反相器U3的3管脚接地、5管脚连接3.3V电源、4管脚连接电阻R1，电阻R1另一端输出脉冲信号P给单片机的管脚，形成外部中断。
[0019]综上所述，本技术具有以下有益效果：
[0020]A.通过三运放差分电路可以大幅度降低共模干扰；
[0021]B.双光耦形式进行判断，简便快捷，可以跟单片机控制电路有效隔离，可靠性远远优于整流桥+三极管检测方案；
[0022]C.模块简易，成本低廉，方便集成。
附图说明
[0023]图1是本技术的整体结构示意图。
具体实施方式
[0024]下面结合附图对本技术的具体实施方式作进一步说明，本实施例不构成对本技术的限制。
[0025]一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，如图1所示，包括运放U21A、运放U21B，火线、零线的电压波形在分压后分别通过运放U21A、运放U21B跟随，输出至减法电路进行运算，减法电路的输出端连接至光耦UG1和光耦UG2的输入端（光耦型号皆为EL357N），光耦UG1和光耦UG2的输出端连接至施密特触发反相器U3（型号SN74LVC1G14DBVR），进行电平反转并转换成符合单片机管脚电平的信号。
[0026]具体的，如图1所示，工频交流的火线信号AC_L输入至1MΩ的电阻R5，电阻R5另一端连接于10KΩ的电阻R7和输入运放U21A的IN+管脚，电阻R7另一端连接到GNDL，使得信号AC_L通过电阻R5和电阻R7分压后，输入运放U21A的IN+管脚，运放U21A的IN
‑
管脚和OUT管脚相连（此时该运放U21A组成一个电压跟随器）；
[0027]同样的，工频交流的零线信号AC_N输入至1MΩ的电阻R6，电阻R6另一端连接至10KΩ的电阻R8输入运放U21B的IN+管脚，电阻R8另一端连接到GNDL，使得信号AC_N通过电阻R6和电阻R8分压后，输入运放U21B的IN+管脚，U21B的IN
‑
管脚和OUT管脚相连（此时该运放U21B组成一个电压跟随器）。
[0028]如图1所示，减法电路包括运放U21D，运放U21A、运放U21B和运放U21D型号皆为LM324DT，
[0029]运放U21A的OUT管脚输出至10KΩ的电阻R9，电阻R9另一端连接于运放U21D的IN
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管脚和10KΩ的电阻R11，电阻R11另一端连接至运放U21D的OUT管脚，
[0030]运放U21B的OUT管脚输出至10KΩ的电阻R10，电阻R10另一端连接于10KΩ的电阻R12和运放U21D的IN+管脚，电阻R12另一端连接到GNDL，使得运放U21D的输出信号为运放U21B的输出信号减去运放U21A的输出信号。
[0031]运放U21D的OUT管脚还连接于470Ω的电阻R14，电阻R14另一端连接到光耦UG1的2管脚（即光耦UG1内部LED的阴极）和光耦UG2的1管脚（即光耦UG2的内部LED的阳极），光耦
UG1的1管脚（即内部LED阳极）和光耦UG2的2管脚（即内部LED阴极）皆连接到GNDL。
[0032]光耦UG1和光耦UG2的4管脚（即两个光耦输出的集电极）皆连接于3.3V电源，而光耦UG1和光耦UG2的3管脚（即两个光耦输出的发射极）相连，再连接于10KΩ的电阻R20和施密特触发反相器U3的2管脚，电阻R20另一端接GND；施密特触发反相器U3的3管脚接GND、5管脚连接3.3V电源、4管脚连接470Ω的电阻R1，电阻R1另一端输出脉冲信号P给单片机的管脚，形成外部中断。
[0033]工作原理：
[0034]本专利技术采用电阻分压的方式，同时对火线和零线的电压波形进行采集，电阻分压后各自通过一个运放（运放U21A、运放U21B），跟随，再利用第三个运放（运放U21D）组成减法电路，可以将工频中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，其特征在于：包括运放U21A、运放U21B，火线、零线的电压波形在分压后分别通过运放U21A、运放U21B跟随，输出至减法电路进行运算，减法电路的输出端连接至光耦UG1内部LED的阴极和光耦UG2内部LED的阳极，光耦UG1和光耦UG2的输出端连接至施密特触发反相器U3，进行电平反转并转换成符合单片机管脚电平的信号。2.根据权利要求1所述的一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，其特征在于：工频交流的火线信号AC_L通过电阻R5和电阻R7分压后，输入运放U21A的IN+管脚，运放U21A的IN
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管脚和OUT管脚相连；工频交流的零线信号AC_N通过电阻R6和电阻R8分压后，输入运放U21B的IN+管脚，U21B的IN
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管脚和OUT管脚相连。3.根据权利要求1或2所述的一种用于脉冲式热压电焊机上高可靠的过零检测模块，其特征在于：所述减法电路包括运放U21D，运放U21A的OUT管脚输出至电阻R9，电阻R9另一端连接于运放U21D的IN...

【专利技术属性】
技术研发人员：王智杰，王虎，陈小波，
申请(专利权)人：江苏力德尔电子信息技术有限公司，
类型：新型
国别省市：