电焊机防触电保护装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开一种电焊机防触电保护装置，其包含脉宽调制控制单元，与该脉宽调制控制单元的输入端电路连接的防触电保护控制单元与电流控制单元。防触电保护控制单元包含：电路连接脉宽调制控制单元的输入端的积分控制电路，电路连接积分控制电路的输入端的空载状态识别电路，电路连接空载状态识别电路的输入端的输出电压检测电路，电路连接空载状态识别电路的输出端的防触电保护状态指示电路。本实用新型专利技术采用防触电保护控制单元检测输出电压，电流控制单元检测输出电流，向脉宽调制控制单元输出电压控制信号与电流控制信号，脉宽调制控制单元输出占空比线性可调的直流脉冲驱动逆变开关主电路，能可靠消除人体触电事故隐患，确保良好的引弧效果。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及ー种电焊机电源技木，具体涉及ー种逆变手工弧焊电源的电焊机防触电保护装置。
技术介绍
电焊机是将电能转 换为热能的焊接电源设备，它利用输出端正负两极在瞬间短路或放电时产生的高温电弧来熔化电焊条上的焊料和被焊材料，以实现使它们结合的目的。电焊机(以下称为弧焊电源)常工作在高温、潮湿而触电危险性较大的环境(如金属容器、管道内)，在施焊过程中，需手工替换电焊条，根据中国国家标准(GB3805— 83)规定该类具有人体可能偶然接触且在高温、潮湿而触电危险性较大的环境的人体安全电压为交流(50Ηζ 500Ηζ)有效值12V。目前，市场上现有的逆变直流手工弧焊电源，其输出端正负两极间的空载电压一般都介于50疒120V之间，甚至更高，严重存在人体触电事故的隐串■/Qi、O为了避免人体触电事故的产生，目前市场上现有的逆变直流手工弧焊电源也有通过检测负载电流，识别焊机空载状态，关闭主电路输出，并在焊机输出端额外施加ー个直流(或交流)低电压的防触电保护(VRD)措施。但这种方案存在焊机空载状态识别不准制造难度偏高、VRD功能启动迟缓存在人体触电事故的隐患、VRD状态退出到启动主电路输出的时间偏长导致引弧效果不好，而且制造成本高。因此，特别需要一种电焊机防触电保护(VRD)电路，既能消除人体触电事故的隐患，还能保证有良好的引弧效果，而且制造容易、成本低廉。
技术实现思路
本技术提供了一种电焊机防触电保护装置，有效克服现有焊机空载状态识别不准制造难度偏高、VRD功能启动迟缓存在人体触电事故的隐患、VRD状态退出到启动主电路输出的时间偏长导致引弧效果不好，而且制造成本高的问题。为实现上述目的，本技术提供了一种电焊机防触电保护装置，其特点是，该装置包含脉宽调制控制单元，以及与该脉宽调制控制単元的输入端电路连接的防触电保护控制单元与电流控制单元。上述的脉宽调制控制单元包含脉宽调制控制电路，以及分别与该脉宽调制控制电路电路连接的输入电流反馈电路和斜率补偿电路；上述的脉宽调制控制电路的输出端电路连接外接的逆变开关主电路，该脉宽调制控制电路输出占空比线性可调的直流脉冲驱动逆变开关主电路。上述的防触电保护控制单元输出电压控制信号至脉宽调制控制单元，其包含 积分控制电路，其电路连接脉宽调制控制电路的输入端；空载状态识别电路，其电路连接积分控制电路的输入端；输出电压检测电路，其电路连接空载状态识别电路的输入端；以及，防触电保护状态指示电路，其电路连接空载状态识别电路的输出端。上述的电流控制单元输出电流控制信号至脉宽调制控制单元，其包含输出电流运算电路，其电路连接脉宽调制控制电路的输入端；以及，分别与输出电流运算电路的输入端电路连接的输出电流反馈电路和输出电流给定电路。本技术电焊机防触电保护装置和现有技术相比，其优点在于，本技术采用防触电保护控制单元检测输出的电压，以及电流控制单元检测输出的电流，防触电保护控制单元与电流控制单元同时根据检测得的输出电压和输出电流输出电压控制信号与电流控制信号至脉宽调制控制单元，由脉宽调制控制单元输出占空比线性可调的直流脉冲驱动逆变开关主电路，能可靠消除人体触电事故隐患，确保良好的引弧效果，符合并超越了相关国家标准(GB15579. 1-2004)。 附图说明图I为本技术电焊机防触电保护装置的模块示意图；图2为本技术电焊机防触电保护装置的电路原理图。具体实施方式以下结合附图，具体说明本技术的实施例。如图I所示，一种电焊机防触电保护装置，该装置包含防触电保护控制单元100、电流控制单元200，以及脉宽调制控制单元(PWM控制单元)300。防触电保护控制单元100与电流控制单元200分别与脉宽调制控制单元300的输入端连接，脉宽调制控制单元300的输出端电路连接外接的电焊机的逆变开关主电路，并最终输出占空比线性可调的直流脉冲至外接的逆变开关主电路以驱动该逆变开关主电路。防触电保护控制单元100采样电焊机输出端电压，判断输出端负载状态，控制脉宽调制工作脉宽，实现< DCl2V安全空载电压的输出。在本技术的一个实施例中，防触电保护控制单元100用于采集电焊机输出端电压，并输出电压控制信号至脉宽调制控制单元300。该防触电保护控制单元100包含输出电压检测电路101、空载状态识别电路102、防触电保护状态指示电路103、积分控制电路104。积分控制电路104电路连接脉宽调制控制单元300的输入端。空载状态识别电路102电路连接积分控制电路104的输入端。输出电压检测电路101电路连接空载状态识别电路102的输入端，输出电压检测电路101的输入端电路连接电焊机的输出电压以采样电焊机的输出端电压。防触电保护状态指示电路103电路连接空载状态识别电路102的输出端。进一步，如图2所示，输出电压检测电路101包含Rl、R2、R3、D1、Cl。阻值为620K的电阻Rl与阻值为47K的电阻R2串联连接在电焊机的输出端电压OUT+与地之间，型号为IN4148的二极管Dl (反接)、阻值为22K的电阻R3，以及容值为IOuF的电容Cl同样依次串联在电焊机的输出端电压OUT+与地之间。该输出电压检测电路101用于检测电焊机输出端电压。空载状态识别电路102包含R4、R5、R6、D2、U1A。阻值为200k的电阻R4与阻值为120K的电阻R5串联在15V辅助电源与地之间。型号为MC33074的运算放大器UlA的负极输入端(管脚2)电路连接在电阻Rl与R2之间，其正极输入端(管脚3)电路连接在电阻R4与R5之间，其管脚8电路连接15V辅助电源，管脚4接地，管脚I为UlA的输出端。在运算放大器UlA的正极输入端与输出端之间串联连接有型号为IN4148的二极管D2与阻值为IK的电阻R6。该空载状态识别电路102用于识别焊机空载状态。防触电保护状态指示电路103包含R7、LED1。阻值为2K的电阻R7与发光二级管LEDKVRD状态指示灯)依次串联连接在15V辅助电源与运算放大器UlA的输出端之间。该防触电保护状态指示电路103用于指示防触电保护(VRD)电路的启动状态。积分控制电路104 包含 R8、R9、RIO、Rll、R12、R13、R14、C2、C3、QUUlB0 阻值为510K的电阻R9与阻值为100K的电阻RlO依次串联连接在15V辅助电源与地之间。型号为MC33074运算放大器UlB的负极输入端(管脚6)通过阻值为15K的电阻R8电路连接运算放大器UlA的输出端，其负极输入端(管脚6)还通过阻值为IlOk的电阻Rll连接15V辅 助电源，UlB的正极输入端(管脚5)电路连接在电阻R9与RlO之间，还通过容值为IOnF的电阻C2接地，UlB的输出端与负极输入端之间还串联连接有IuF的电容C3和IK的电阻R12，UlB的输出端还通过IOK的电阻R14接地。型号为MMBT3904L的晶体管Ql的基极通过100K的电阻R13连接UlB的输出端(管脚7)，其发射极接地，其集电极电路连接电流控制单元200与脉宽调制控制单元300。该积分控制电路104用于输出锯齿波电压控制信号。进一步，该防触电保护控制单元100的工作原理电焊机输出电压OUT+经Rl与R2分压，并经Cl延时后反馈给UlA本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电焊机防触电保护装置，其特征在于，该装置包含脉宽调制控制单元(300)，以及与所述的脉宽调制控制单元(300)的输入端电路连接的防触电保护控制单元(100)与电流控制单元(200)。2.如权利要求I所述的电焊机防触电保护装置，其特征在于，所述的脉宽调制控制单元(300 )包含脉宽调制控制电路(303 )，以及分别与所述的脉宽调制控制电路(303 )电路连接的输入电流反馈电路(301)和斜率补偿电路(302)； 所述的脉宽调制控制电路(303)的输出端电路连接外接的逆变开关主电路，该脉宽调制控制电路(303)输出占空比线性可调的直流脉冲驱动逆变开关主电路。3.如权利要求2所述的电焊机防触电保护装置，其特征在于，所述的防触电保护控制单元(100)输出电压控制信号至脉宽调制控制单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈安清，王志忠，徐德进，胡成绰，
申请(专利权)人：上海广为拓浦电源有限公司，上海广为美线电源电器有限公司，上海广为电器工具有限公司，
类型：实用新型
国别省市：