[发明专利]一种等离子切割电源的输出过流保护控制电路及方法

摘要

本发明公开了一种等离子切割电源的输出过流保护控制电路及方法，输出过流保护控制电路包括：输入主功率模块、输出滤波电感、高频模块、输出检测模块和控制模块；输出滤波电感的输入端连接至输入主功率模块的第一输出端，高频模块的输入端连接至输入主功率模块的第二输出端，输出检测模块的第一输入端连接至输出滤波电感的输出端，输出检测模块的第二输入端连接至高频模块的输出端，输出检测模块的第三输出端连接至控制模块的第一输入端，输出检测模块的第四输出端连接至控制模块的第二输入端，控制模块的输出端连接至输入主功率模块的控制端。本发明既能避免等离子切割电源因输出电流过大发生故障又能避免保护误触发导致的生产效率减低。

主权项

1.一种等离子切割电源的输出过流保护控制电路，其特征在于，包括：输入主功率模块(1)、输出滤波电感(2)、高频模块(3)、输出检测模块(4)和控制模块(5)；所述输出滤波电感(2)的输入端连接至所述输入主功率模块(1)的第一输出端，所述高频模块(3)的输入端连接至所述输入主功率模块(1)的第二输出端，所述输出检测模块(4)的第一输入端连接至所述输出滤波电感(2)的输出端，所述输出检测模块(4)的第二输入端连接至所述高频模块(3)的输出端，所述输出检测模块(4)的第一输出端用于连接至钨极(6)，所述输出检测模块(4)的第二输出端用于连接至用于连接至工件(8)，所述输出检测模块(4)的第三输出端连接至所述控制模块(5)的第一输入端，所述输出检测模块(4)的第四输出端连接至所述控制模块(5)的第二输入端，所述控制模块(5)的输出端连接至所述输入主功率模块(1)的控制端；所述控制模块(5)包括：驱动模块(50)、移相计算模块(51)、数据采集模块(52)、逻辑综合模块(53)、保护恢复计时器(54)、电流斜率保护模块(55)、比较模块(56)、电流斜率计算模块(57)和第二比较模块(58)；所述驱动模块(50)的第一输入端与所述综合逻辑模块(53)的第一输出端相连，所述驱动模块(50)的第二输入端与所述移相计算模块(51)的第一输出端相连，所述驱动模块(50)的第一输出端作为所述控制模块(5)的第一输出端；所述移相计算模块(51)的第一输入端与所述数据采集模块(52)的第一输入端相连作为所述控制模块(5)的第一输入端，所述移相计算模块(51)的第二输入端作为所述控制模块(5)的第二输入端，所述移相计算模块(51)的第一输出端与所述驱动模块(50)的第二输入端相连；所述数据采集模块(52)的第一输入端与所述移相计算模块(51)的第一输入端相连作为所述控制模块(5)的第一输入端，所述数据采集模块(52)的第一输出端与所述电流斜率计算模块(57)的第一输入端相连，所述数据采集模块(52)的第二输出端与所述第二比较模块(58)的第一输入端相连；所述逻辑综合模块(53)的第一输入端所述电流斜率保护模块(55)的第一输出端相连，所述逻辑综合模块(53)的第二输入端与所述保护恢复计时器(54)的第一输出端相连，所述逻辑综合模块(53)的第三输入端与所述第二比较模块(58)的第一输出端相连；所述保护恢复计时器(54)的第一输入端与所述电流斜率保护模块(55)的第一输出端相连，所述保护恢复计时器(54)的第一输出端与所述逻辑综合模块(53)的第二输入端相连；所述电流斜率保护模块(55)的第一输入端与所述比较模块(56)的第一输出端相连，所述电流斜率保护模块(55)的第一输出端与所述逻辑综合模块(53)的第一输入端相连，同时所述电流斜率保护模块(55)的第一输出端与所述保护恢复计时器(54)的第一输入端相连；所述比较模块(56)的第一输入端与所述电流斜率计算模块(57)的第一输出端相连，所述比较模块(56)的第二输入端为斜率保护限值km，所述比较模块(56)的第一输出端与所述电流斜率保护模块(55)的第一输入端相连；所述电流斜率计算模块(57)的第一输入端与所述数据采集模块(52)的第一输出端相连，所述电流斜率计算模块(57)的第一输出端与所述比较模块(56)的第一输入端相连；所述第二比较模块(58)的第一输入端与所述数据采集模块(52)的第二输出端相连，所述第二比较模块(58)的第二输入端为电流瞬时值保护限值Ip；所述数据采集模块(52)用于采集当前控制周期的输出电流值Ik、上一控制周期的输出电流值Ik‑1；所述电流斜率计算模块(57)用于根据当前控制周期的输出电流值Ik、上一控制周期的输出电流值Ik‑1计算当前控制周期的电流斜率k；所述比较模块(56)用于根据当前控制周期的电流斜率k与设定的电流斜率保护限值kp运算得到逻辑比较结果；所述电流保护模块(55)根据所述逻辑比较结果发出是否保护的信号；所述保护恢复计时器(54)根据电流保护模块(55)的电流保护信号确定是否开始保护恢复计时，当保护恢复计时器接收到电流保护信号时清零计时，当保护恢复计时器未接收到电流保护信号时开始计时，当电流斜率保护恢复计时值N达到保护恢复计时阈值a时，发出保护恢复信号；所述逻辑综合模块(53)用于对电流斜率保护信号与保护恢复信号进行逻辑综合判断，当电流斜率保护信号无效且保护恢复信号有效时，不发出驱动封锁信号，否则发出驱动封锁信号；所述驱动模块(50)用于驱动的发出或封锁，当驱动模块(50)接收到逻辑综合模块(53)发出的驱动封锁信号时，驱动模块封锁驱动，不发出驱动信号，否则根据移相计算模块(51)计算得到的移相角生成相应的驱动信号并将驱动信号发送至所述输入主功率模块(1)的控制端，驱动所述输入主功率模块(1)工作。