一种用于焊钉枪的直流加热电路制造技术

本发明专利技术公开了一种用于焊钉枪的直流加热电路，包括脉宽调制输出电路、电池电压信号检测电路、充放电管理电路和电源控制电路，所述电源控制电路输出5V电压给单片机使用，所述单片机分别与脉宽调制输出电路、电池电压信号检测电路和充放电管理电路连接，所述单片机内部的脉宽调制单元发送PWM控制信号，调节输出功率，使输出负载温度迅速达到工作温度，本发明专利技术的加热方式舍弃了现有技术中采用的变压器的方案，通过单片机控制MOS管的持续高频通断来加热焊钉，避免了传统技术中变压器需占用较大体积，导致机器本体体积也较大的缺点，具有工具体积小，作业空间小的便捷性。作业空间小的便捷性。作业空间小的便捷性。

【技术实现步骤摘要】
一种用于焊钉枪的直流加热电路


[0001]本专利属于集成电路设计领域，尤其涉及一种用于焊钉枪的直流加热电路。

技术介绍

[0002]塑料制品已经成为人们生活中不可缺少的产物，但是塑料制品受到强烈撞击可能会出现断裂。例如汽车前后塑料装饰保险杠，出现裂痕后，进行更换会造成资源的浪费，普通胶水粘接方式不够牢固，需要通过塑料焊接的方式进行修补，传统的焊接机使用的是交流电源，通过变压器将高压转化为低压大电流来加热焊钉的原理，传统的焊接机存在电源设置和插头线长度受限的弊端，使用不方便。而且工具体积较大，无法在较小空间作业，同时存在触电和火灾的危险，安全性较低。
[0003]目前市场上主流的焊钉枪是用的是交流照明电源220V的电压，机壳内部设置变压器，将交流高电压转化为交流安全的低电压，接通焊钉两端，焊钉做为极小的电阻通过大电流，使焊钉迅速发热。这种焊钉枪的缺点比较多，比如使用变压器就会造成体积较大，不便于在狭小的空间使用，或者需要将塑料件拆下来单独来维修，费时费力；而且需要使用电源线，在无电源或需要很长电源线场所使用就比较不方便了，同时使用220V的交流也会存在安全风险。
[0004]还有一小部分焊钉枪是使用直流电源的焊钉枪，直流动力电池包作为电源供电，内部也是通过变压器，将直流高电压转化为低电压，焊钉即是电阻使焊钉高温发热，这种焊钉枪解决了220V电源使用电源线的缺点，机器体积没有较大的缩小，因为使用的变压器需占用较大的体积。存在在狭小作业作业不方便的缺点。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的是：提供一种用于焊钉枪的直流加热电路，通过单片机控制MOS管的持续高频通断来加热焊钉，使焊钉枪具有工具体积小，作业空间小的便捷性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：一种用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于，包括：
[0007]脉宽调制输出电路，通过发送PWM控制信号，使NMOS管快速交替开关，通过开和关的占空比调节输出功率，使输出负载温度迅速达到工作温度；
[0008]电池电压信号检测电路，通过电流识别负载大小，自动切换持续输出或者高频通断，防止电压过高损坏单片机端口；
[0009]充放电管理电路，通过增加核心控制元件PMOS管作为控制充电的开关，控制充电平均电流；
[0010]电源控制电路，通过NMOS管、电阻和肖特基管组成升压稳压电路，使得在电池电量低于2.5V时，仍然输出5V电压给单片机使用；
[0011]逻辑控制电路，单片机能够根据电池内电压大小驱动红绿双色LED发光二极管组
合指示电池电量，同时驱动白光LED发光二极管在工具工作时用来照明。
[0012]进一步的，所述脉宽调制输出电路包括：电源正极B+同时与肖特基管D4的阴极，焊管电源输出端的正极端H+连接，肖特基管D4的阳极同时与焊管电源输出端的负极端H
‑
、NMOS管Q7的D极和电阻R19的一端连接；NMOS管Q7的S极连接电源负极B
‑
，NMOS管Q7的G极同时与电阻R10的一端、电阻R11的一端和NMOS管Q10的G极连接，电阻R19的另一端连接NMOS管Q10的D极，NMOS管Q10的S极同时与单片机U3的OCP端，电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端连接电源负极B
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，电阻R10的另一端连接单片机U3的PWMMOS端，电阻R11的另一端连接电源负极B
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。
[0013]进一步的，所述电池电压信号检测电路包括：电源正极B+连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接NMOS管Q6的D极，NMOS管Q6的G极连接电阻R26的一端，NMOS管Q6的S极同时与单片机U3的VOT端，电阻R16的一端连接，电阻R26的另一端连接单片机U3的OUTEN端，电阻R16的一端连接电源负极B
‑
。
[0014]进一步的，所述充放电管理电路包括：电源正极B+连接肖特基管D3的阴极，肖特基管D3的阳极与电容C4的一端和PMOS管Q5的D极连接，电容C4的另一端连接接地电源负极GND；
[0015]PMOS管Q5的S极同时与电阻R7的一端、电阻R6的一端和电阻R4的一端连接，PMOS管Q5的G极同时与电阻R7的另一端和电阻R15的一端连接；
[0016]电阻R15的另一端连接NMOS管Q8的D极，NMOS管Q8的G极同时连接电阻R14的一端和电阻R28的一端，电阻R14的另一端通过电阻R28连接单片机U3的PWMCHAR端；
[0017]电阻R6的另一端同时与单片机U3的VT
‑
端和电阻R13的一端连接，外部接入电源正极DC+同时与电阻R4的另一端、电容C5的一端、电阻R5的一端、TYPEC_6P的VBUS2端和VBUS1端连接；
[0018]电阻R5的另一端同时与单片机U3的VT+端和电阻R12的一端连接，TYPEC_6P的G2端同时与TYPEC_6P的G1端和接地电源负极GND连接；
[0019]TYPEC_6P的CC2端连接电阻R17的一端，TYPEC_6P的CC1端连接电阻R18的一端，接地电源负极GND同时与NMOS管Q8的S极、电阻R13的另一端、电容C5的另一端、电阻R12的另一端、电阻R17的另一端和电阻R18的另一端连接。
[0020]进一步的，所述电源控制电路包括：外部接入电源正极DC+同时与二极管D1的阳极和二极管D2/C的阳极连接；二极管D2/C的阴极同时与电阻R31的一端、电阻R30的一端和三极管Q9的基极B端连接，电阻R30的另一端连接单片机U3的OUTEN端；
[0021]二极管D1的阴极同时与肖特基管D2的阴极、电容C7的一端、电阻R24的一端、PMOS管Q1的S极和三极管Q2的集电极C端连接；
[0022]电阻R24的另一端同时与R27的一端、PMOS管Q1的G极、按键K1的一端和二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极连接单片机U3的KEY端；
[0023]电阻R27的另一端连接三极管Q9的集电极C端，PMOS管Q1的D极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端同时与三极管Q2的基极B端，三端可调稳压器U1的K端连接；
[0024]5V电源正极VCC同时与三极管Q2的发射极E端和电阻R2的一端连接，电阻R2的另一端同时与三端可调稳压器U1的U端和电阻R9的一端连接；
[0025]肖特基管D2的阳极同时与电阻L1的一端和NMOS管Q3的D极连接，电阻L1的另一端
连接电源正极B+；
[0026]NMOS管Q3的G极同时与电阻R25的一端和电阻R1的一端连接，电阻R25的另一端连接单片机U3的PWMVCC端；
[0027]接地电源负极GND同时与NMOS管Q3的S极、电阻R1的另一端、电容C7的另一端、电阻R30的另一端、三极管Q9的发射极E端、三端可调稳压器U1的A端、按键K1的另一端和电阻R29的另一端连接。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于，包括：脉宽调制输出电路，通过发送PWM控制信号，使NMOS管快速交替开关，通过开和关的占空比调节输出功率，使输出负载温度迅速达到工作温度；电池电压信号检测电路，通过电流识别负载大小，自动切换持续输出或者高频通断，防止电压过高损坏单片机端口；充放电管理电路，通过增加核心控制元件PMOS管作为控制充电的开关，控制充电平均电流；电源控制电路，通过NMOS管、电阻和肖特基管组成升压稳压电路，使得在电池电量低于2.5V时，仍然输出5V电压给单片机使用；逻辑控制电路，单片机根据电池内电压大小驱动红绿双色LED发光二极管组合指示电池电量，同时驱动白光LED发光二极管在工具工作时用来照明。2.根据权利要求1所述的用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于：所述脉宽调制输出电路包括：电源正极B+同时与肖特基管D4的阴极，焊管电源输出端的正极端H+连接，肖特基管D4的阳极同时与焊管电源输出端的负极端H
‑
、NMOS管Q7的D极和电阻R19的一端连接；NMOS管Q7的S极连接电源负极B
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，NMOS管Q7的G极同时与电阻R10的一端、电阻R11的一端和NMOS管Q10的G极连接，电阻R19的另一端连接NMOS管Q10的D极，NMOS管Q10的S极同时与单片机U3的OCP端，电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端连接电源负极B
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，电阻R10的另一端连接单片机U3的PWMMOS端，电阻R11的另一端连接电源负极B
‑
。3.根据权利要求1所述的用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于：所述电池电压信号检测电路包括：电源正极B+连接电阻R9的一端，电阻R9的另一端连接NMOS管Q6的D极，NMOS管Q6的G极连接电阻R26的一端，NMOS管Q6的S极同时与单片机U3的VOT端，电阻R16的一端连接，电阻R26的另一端连接单片机U3的OUTEN端，电阻R16的一端连接电源负极B
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。4.根据权利要求1所述的用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于：所述充放电管理电路包括：电源正极B+连接肖特基管D3的阴极，肖特基管D3的阳极与电容C4的一端和PMOS管Q5的D极连接，电容C4的另一端连接接地电源负极GND；PMOS管Q5的S极同时与电阻R7的一端、电阻R6的一端和电阻R4的一端连接，PMOS管Q5的G极同时与电阻R7的另一端和电阻R15的一端连接；电阻R15的另一端连接NMOS管Q8的D极，NMOS管Q8的G极同时连接电阻R14的一端和电阻R28的一端，电阻R14的另一端通过电阻R28连接单片机U3的PWMCHAR端；电阻R6的另一端同时与单片机U3的VT
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端和电阻R13的一端连接，外部接入电源正极DC+同时与电阻R4的另一端、电容C5的一端、电阻R5的一端、TYPEC_6P的VBUS2端和VBUS1端连接；电阻R5的另一端同时与单片机U3的VT+端和电阻R12的一端连接，TYPEC_6P的G2端同时与TYPEC_6P的G1端和接地电源负极GND连接；TYPEC_6P的CC2端连接电阻R17的一端，TYPEC_6P的CC1端连接电阻R18的一端，接地电源负极GND同时与NMOS管Q8的S极、电阻R13的另一端、电容C5的另一端、电阻R12的另一端、电阻R17的另一端和电阻R18的另一端连接。5.根据权利要求1所述的用于焊钉枪的直流加热电路，其特征在于：所述电源控制电路包括：外部接入电源正极DC+同时与二极管D1的阳极和二极管D2/C的阳极连接；二极管D2/C
的阴极同时与电阻R31的一端、电阻R30的一端和三极管Q9的基极B端连接，电阻R30的另一端连接单片机U3的OUTEN端；二极管D1的阴极同时与肖特基管D2的阴极、电容C7的一端、电阻R24的一端、PMOS管Q1的S极和三极管Q2的集电极C端连接；电阻R24的另一端同时与R27的一端、PMOS管Q1的G极、按键K1的一端和二极管D5的阴极连接，二极管D5的阳极连接单片机U3的KEY端；电阻R27的另一端连接三极管Q9的集电极C端，PMOS管Q1的D极连接电阻R3的一端，电阻R3的另一端同时与三极管Q2的基极B端，三端可调稳压器U1的K端连接；5V电源正极VCC同时与三极管Q2...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁建刚，
申请(专利权)人：常州赛珀电器有限公司，
类型：发明
国别省市：