电压弧检测电路及其控制方法技术

本申请是关于一种电压弧检测电路及其控制方法。该电路包括：整流电路、积分电路、平均滤波电路、与非门逻辑电路、或非门逻辑电路以及比较器；与非门逻辑电路的第一信号输出端与功率输出设备连接；功率输出设备与整流电路连接；整流电路分别与积分电路以及平均滤波电路连接；积分电路的第二信号输出端以及平均滤波电路的第三信号输出端与比较器连接；或非门逻辑电路包含第四信号输出端、第一时序信号输入端以及第二时序信号输入端，比较器的第五信号输出端以及第一时序信号输入端与与非门逻辑电路连接；第四信号输出端与积分电路连接，用于控制积分电路的工作状态。本申请提供的方案，能够对电压弧进行及时检测及抑制，显著降低电弧发生概率。低电弧发生概率。

【技术实现步骤摘要】
电压弧检测电路及其控制方法


[0001]本申请涉及电路
，尤其涉及电压弧检测电路及其控制方法。

技术介绍

[0002]在等离子镀膜系统中，偶尔会因负载特性偶发的不稳定状况而导致出现拉弧现象，容易造成镀膜产品损坏，甚至造成等离子镀膜系统损坏，拉弧现象一般分为电流弧现象以及电压弧现象，其中，一般电流弧产生后，对负载影响较大，但电流弧现象使用过流检测即可发现，而电压弧现象却难以进行检测。因此需要设计一种电压弧检测电路来进行电压弧检测，可提高等离子镀膜系统的电弧抑制能力。
[0003]现有技术中，公开号为CN102621377B的专利(故障电弧检测方法)中，提出了以电弧的普遍特征为基础，通过采集每周期的电流数据来分析电流波形是否存在零休、正负半周不对称、周期性不明显，以及是否含有丰富的高频谐波这些特征，来判断是否发生了电弧故障，可以提高对故障电弧判断的准确性和精度。
[0004]上述现有技术存在以下缺点：
[0005]根据电弧的普遍特征为基础作为故障电弧的检测方式，检测效率较低，及时反馈性较差，不能够及时地对电压弧进行抑制，无法降低电弧发生的概率。

技术实现思路

[0006]为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种电压弧检测电路，该电压弧检测电路，能够对电压弧进行及时检测及抑制，显著降低电弧发生概率。
[0007]本申请第一方面提供一种电压弧检测电路，包括：
[0008]整流电路、积分电路、平均滤波电路、与非门逻辑电路、或非门逻辑电路以及比较器；
[0009]与非门逻辑电路的第一信号输出端与功率输出设备连接，用于控制功率输出设备的启停；
[0010]功率输出设备与整流电路连接；
[0011]整流电路分别与积分电路以及平均滤波电路连接；
[0012]积分电路的第二信号输出端以及平均滤波电路的第三信号输出端与比较器连接；
[0013]或非门逻辑电路包含第四信号输出端、第一时序信号输入端以及第二时序信号输入端，比较器的第五信号输出端以及第一时序信号输入端与与非门逻辑电路连接；
[0014]第四信号输出端与积分电路连接，用于控制积分电路的工作状态，工作状态包括积分状态以及清零状态。
[0015]在一种实施方式中，积分电路包括第一运放U1、电阻R1、电容C1以及MOS管Q1；
[0016]电阻R1的一端与整流电路连接，电阻R1的另一端与第一运放U1的第一反相输入端连接；
[0017]电容C1连接于第一反相输入端与第二信号输出端之间，第二信号输出端为第一运
放U1的第一信号输出端，第一信号输出端与比较器的第一输入端连接；
[0018]MOS管Q1与电容C1并联连接，第四信号输出端与MOS管Q1的栅极连接。
[0019]在一种实施方式中，平均滤波电路包括第二运放U3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2以及电容C3；
[0020]电阻R4的一端与整流电路连接，电阻R4的另一端与第二运放U3的第二反相输入端连接；
[0021]电容C2连接于第二反相输入端与第二运放U3的第二信号输出端之间；
[0022]电阻R5的一端与第二信号输出端连接，电阻R5的另一端与比较器的第二输入端连接；
[0023]电容C3的一端与第二输入端连接，电容C3的另一端接地；电阻R5与电容C3连接相交的节点为第三信号输出端；
[0024]电阻R3与电容C2并联连接。
[0025]在一种实施方式中，MOS管Q1的源极和漏极之间设有寄生二极管。
[0026]在一种实施方式中，第一信号输出端与设备控制电路连接，设备控制电路用于控制功率输出设备的启停。
[0027]本申请第二方面提供一种电压弧检测电路的控制方法，包括：
[0028]采集功率输出设备的输出电压，将输出电压进行整流后得到的整流电压输入积分电路以及平均滤波电路；
[0029]输入第一时序信号至或非门逻辑电路的第一时序信号输入端，输入第二时序信号值或非门逻辑电路的第二时序信号输入端，或非门逻辑电路的第四信号输出端输出第一电平信号；
[0030]根据第一电平信号控制积分电路的工作状态，当工作状态为清零状态时，积分电路的第二信号输出端输出为零；
[0031]当工作状态为积分状态，且第一时序信号为高电平时，通过比较器将第二信号输出端输出的第一电压信号与平均滤波电路的第三信号输出端输出的第二电压信号进行对比，根据对比结果确定与非门逻辑电路的第一信号输出端输出的第二电平信号；
[0032]根据第二电平信号控制功率输出设备的启停。
[0033]在一种实施方式中，根据第一电平信号控制积分电路的工作状态，包括：
[0034]若第一电平信号为高电平信号，则控制积分电路的MOS管Q1导通。
[0035]在一种实施方式中，根据对比结果确定与非门逻辑电路的第一信号输出端输出的第二电平信号，包括：
[0036]若第一电压信号大于第二电压信号，则比较器输出低电平，则第二电平信号为高电平信号；
[0037]若第一电压信号小于或等于第二电压信号，则比较器输出高电平，则第二电平信号为低电平信号。
[0038]在一种实施方式中，根据第二电平信号控制功率输出设备的启停，包括：
[0039]若第二电平信号为低电平信号，则通过设备控制电路控制功率输出设备关停；
[0040]若第二电平信号为高电平信号，则维持功率输出设备的启动状态。
[0041]在一种实施方式中，第一电压信号通过第一公式进行计算得到，第一公式为：
[0042]V＝(U1+U2+U3+....+Un
‑
1+Un)/n
[0043]其中，V为第一电压信号，U1、U2、U3....Un
‑
1以及Un为各个采集的输出电压所对应的各个整流电压，n为一个采集周期内所采集的输出电压的数量；
[0044]第二电压信号通过第二公式进行计算得到，第二公式为：
[0045]P＝(V1+V2+V3+....+Vm
‑
1+Vm)/m
[0046]其中，P为第二电压信号，V1、V2、V3....Vm
‑
1以及Vm为各个采集周期对应的各个第一电压信号，m为采集周期的周期数量。
[0047]本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：
[0048]本申请的电压弧检测电路设有整流电路、积分电路、平均滤波电路、与非门逻辑电路、或非门逻辑电路以及比较器，通过将功率输出设备与整流电路连接，将功率输出设备的输出电压进行整流，而整流电路分别与积分电路以及平均滤波电路连接，整流后的电压信号能够输入到积分电路以及平均滤波电路之中；另外，或非门逻辑电路包含第四信号输出端、第一时序信号输入端以及第二时序信号输入端，从而第四信号输出端的输出信号能够基于第一时序信号输入端以及第二时序信号输入端所输入的信号得以控制，第四信号输出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电压弧检测电路，其特征在于，包括：整流电路、积分电路、平均滤波电路、与非门逻辑电路、或非门逻辑电路以及比较器；所述与非门逻辑电路的第一信号输出端与功率输出设备连接，用于控制所述功率输出设备的启停；所述功率输出设备与所述整流电路连接；所述整流电路分别与所述积分电路以及所述平均滤波电路连接；所述积分电路的第二信号输出端以及所述平均滤波电路的第三信号输出端与所述比较器连接；所述或非门逻辑电路包含第四信号输出端、第一时序信号输入端以及第二时序信号输入端，所述比较器的第五信号输出端以及所述第一时序信号输入端与所述与非门逻辑电路连接；所述第四信号输出端与所述积分电路连接，用于控制所述积分电路的工作状态，所述工作状态包括积分状态以及清零状态。2.根据权利要求1所述的电压弧检测电路，其特征在于，所述积分电路包括第一运放U1、电阻R1、电容C1以及MOS管Q1；所述电阻R1的一端与所述整流电路连接，所述电阻R1的另一端与所述第一运放U1的第一反相输入端连接；所述电容C1连接于所述第一反相输入端与所述第二信号输出端之间，所述第二信号输出端为所述第一运放U1的第一信号输出端，所述第一信号输出端与所述比较器的第一输入端连接；所述MOS管Q1与所述电容C1并联连接，所述第四信号输出端与所述MOS管Q1的栅极连接。3.根据权利要求1所述的电压弧检测电路，其特征在于，所述平均滤波电路包括第二运放U3、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C2以及电容C3；所述电阻R4的一端与所述整流电路连接，所述电阻R4的另一端与所述第二运放U3的第二反相输入端连接；所述电容C2连接于所述第二反相输入端与所述第二运放U3的第二信号输出端之间；所述电阻R5的一端与所述第二信号输出端连接，所述电阻R5的另一端与所述比较器的第二输入端连接；所述电容C3的一端与所述第二输入端连接，所述电容C3的另一端接地；所述电阻R5与所述电容C3连接相交的节点为所述第三信号输出端；所述电阻R3与所述电容C2并联连接。4.根据权利要求2所述的电压弧检测电路，其特征在于，所述MOS管Q1的源极和漏极之间设有寄生二极管。5.根据权利要求1所述的电压弧检测电路，其特征在于，所述第一信号输出端与设备控制电路连接，所述设备控制电路用于控制所述功率输出设备的启停。6.一种电压弧检测电路的控制方法，其特征在于，用于控制如权利要求1
‑
5中任一项所述的电压弧检测电路进行电压弧检测，包括：
采集功率输出设备的输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘力，张小彬，
申请(专利权)人：固赢科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：