二氧化碳气表加热电路以及二氧化碳气表的制作方法

1.本技术属于二氧化碳气表技术领域，尤其涉及一种二氧化碳气表加热电路以及二氧化碳气表。


背景技术：

2.二氧化碳作为一种焊机常用气体，通常会用气表控制二氧化碳气体流量，而在气表冻结时，冻结的气表容易影响气体流量从而导致焊接时的熔池保护不当、焊缝成型不美观，此时气表中一般会设置有加热电路以加热二氧化碳，从而使得气体流量均匀，但是现有的加热电路保护措施一般是通过保险管进行熔断保护，但是此种加热电路的保护措施不可靠，熔断器烧坏需更换，用户很难找到同规格熔断器。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术实施例提供了一种二氧化碳气表加热电路，以解决二氧化碳气表的熔断器烧坏需更换的问题。
4.本技术实施例的第一方面提供了一种二氧化碳气表加热电路，所述二氧化碳气表加热电路包括：
5.电源输入正极；
6.电源输入负极；
7.电源电路，具有正极输入端、负极输入端和输出端，所述电源电路的正极输入端与所述电源输入正极连接，所述电源电路的负极输入端与所述电源输入负极连接，并用于将输入的电源进行整流滤波处理；
8.加热器，所述加热器的电源输出端与所述电源电路的输出端连接，并用于加热二氧化碳气体；
9.驱动电路，具有反馈输入端和控制信号输出端，并用于输出开关驱动信号；
10.开关电路，所述开关电路的受控端与所述驱动电路的控制信号输出端连接，所述开关电路的输入端与所述加热器的输出端连接，并用于根据所述开关驱动信号导通或关断；
11.电流检测电路，具有输入端、输出端和检测信号输出端，所述电流检测电路的输入端与所述开关电路的输出端连接，所述电流检测电路的输出端与所述电源输入负极连接，并用于根据所述开关电路的工作电流输出对应的电流采样信号；
12.过流自锁保护电路，具有输入端、第一输出端以及第二输出端，所述过流自锁保护电路的输入端与所述电流检测电路的检测信号输出端连接，所述过流自锁保护电路的第一输出端与所述驱动电路的反馈输入端连接，并用于在所述电流采样信号超过预设电流值时，强制所述驱动电路关断以关闭所述加热器。
13.可选地，当所述电流采样信号低于或等于预设电流值时，所述过流自锁保护电路输出为第一电平的第一过流反馈信号；当所述电流采样信号大于预设电流值时，所述过流
自锁保护电路输出为第二电平的第一过流反馈信号；所述驱动电路，用于当所述第一过流反馈信号为第二电平时，停止输出所述开关驱动信号。
14.可选地，所述电源电路包括整流电路和滤波电路，所述整流电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述整流电路的第一输入端为所述电源电路的正极输入端，所述整流电路的第二输入端为所述电源电路的负极输入端，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端为所述电源电路的输出端；或，
15.所述电源电路包括整流电路、滤波电路和储能电路，所述整流电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述整流电路的第一输入端为所述电源电路的正极输入端，所述整流电路的第二输入端为所述电源电路的负极输入端，所述整流电路的输出端与所述滤波电路的输入端连接；所述滤波电路的输出端与所述储能电路的输入输出端连接，其连接节点为所述电源电路的输出端。
16.可选地，所述电源电路还包括稳压电路，所述稳压电路的输入端与所述电源电路的输出端连接，所述稳压电路的输出端与所述驱动电路的电源端连接。
17.可选地，所述开关电路为大功率开关管。
18.可选地，所述过流自锁保护电路包括过流自锁电源输入端、分压模块、第一单向导通模块、第二单向导通模块、过流自锁模块、滤波模块以及分压检测模块，所述分压检测模块的输入端为所述过流自锁保护电路的输入端，所述分压检测模块的输出端、所述过流自锁模块的控制端以及所述滤波模块的输入输出端互联；所述过流自锁模块的输出端接地，所述过流自锁模块的输入端、所述第一单向导通模块的输出端以及所述第二单向导通模块的输出端互联；所述第一单向导通模块的输入端为所述过流自锁保护电路的第一输出端，所述第二单向导通模块的输入端与所述分压模块的第一端连接，其连接节点为所述过流自锁保护电路的第二输出端；所述分压模块的第二端与所述过流自锁电源输入端连接。
19.可选地，所述过流自锁模块为可控硅器件。
20.可选地，所述二氧化碳气表加热电路还包括控制电路，所述驱动电路还包括受控端，所述控制电路包括过流信号输入端和控制信号输出端，所述控制电路的过流信号输入端与所述过流自锁保护电路的第二输出端连接，所述控制电路的控制信号输出端与所述驱动电路的受控端连接；
21.所述控制电路，用于根据所述过流自锁保护电路输出的第二反馈信号输出控制信号；
22.所述驱动电路，还用于根据所述控制信号输出对应的所述开关驱动信号。
23.可选地，所述二氧化碳气表加热电路还包括故障指示电路，所述控制电路还包括故障信号输出端，所述控制电路的故障信号输出端与所述故障指示电路的输入端连接；
24.所述控制电路，用于根据所述第二反馈信号输出对应的故障信号；
25.所述故障指示电路，用于根据所述故障信号指示加热器的工作状态。
26.本技术实施例的第二方面提供了一种二氧化碳气表，所述二氧化碳气表包括如上所述的二氧化碳气表加热电路。
27.本技术实施例通过设计一种二氧化碳气表加热电路，二氧化碳气表加热电路包括电源输入正极、电源输入负极、电源电路、加热器、驱动电路、开关电路、电流检测电路和过流自锁保护电路，其中，电源电路将输入的电源进行整流滤波处理。加热器加热二氧化碳气
体。驱动电路输出开关驱动信号，开关电路根据所述开关驱动信号导通或关断。电流检测电路根据所述开关电路的工作电流输出对应的电流采样信号，过流自锁保护电路在所述电流采样信号超过预设电流值时，强制所述驱动电路关断以关闭所述加热器。在上述实施例中，通过上述方案，通过增加电流检测电路实现了电流检测功能，从而使得加热器在过载时过流自锁保护电路自动保护并锁定保护状态，从而解决熔断器烧坏需更换的技术问题。从而可以在没有控制电路的基础上实现了对开关电路过流的检测以及在过流时控制驱动电路停止以关闭加热器，从而实现了过流保护，而且此时的过流自锁保护电路无需在进行一次过流保护之后就进行替换。并且还因此节约了气表的维护、使用以及检修成本。
附图说明
28.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
29.图1是本技术二氧化碳气表加热电路的模块示意图；
30.图2是本技术二氧化碳气表加热电路的模块示意图；
31.图3为本技术二氧化碳气表加热电路的过流自锁保护电路的电路示意图。
具体实施方式
32.为了使本技术领域的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本技术保护的范围。
33.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含一系列步骤或单元的过程、方法或系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
34.本技术提出一种二氧化碳气表加热电路，旨在解决熔断器烧坏需更换的技术问题。
35.在一实施例中，如图1所示，二氧化碳气表加热电路包括电源输入正极in 、电源输入负极in
‑
、电源电路10、加热器20、驱动电路60、开关电路30、电流检测电路40和过流自锁保护电路50。
36.电源电路10具有正极输入端、负极输入端和输出端，驱动电路60具有反馈输入端和控制信号输出端，电源电路10的正极输入端与电源输入正极in 连接，电源电路10的负极输入端与电源输入负极in
‑
连接，加热器20的电源输出端与电源电路10的输出端连接，开关电路30的受控端与驱动电路60的控制信号输出端连接，开关电路30的输入端与加热器20的输出端连接，电流检测电路40具有输入端、输出端和检测信号输出端，电流检测电路40的输入端与开关电路30的输出端连接，电流检测电路40的输出端与电源输入负极in
‑
连接，过流自锁保护电路50具有输入端、第一输出端以及第二输出端，过流自锁保护电路50的输入端
与电流检测电路40的检测信号输出端连接，过流自锁保护电路50的第一输出端与驱动电路60的反馈输入端连接。
37.其中，电源电路10将输入的电源进行整流滤波处理，加热器20加热二氧化碳气体，驱动电路60输出开关驱动信号，开关电路30根据开关驱动信号导通或关断，电流检测电路40根据开关电路30的工作电流输出对应的电流采样信号，过流自锁保护电路50在电流采样信号超过预设电流值时，强制驱动电路60关断以关闭加热器20。在上述实施例中，通过上述方案，通过增加电流检测电路40实现了电流检测功能，从而使得加热器20在过载时过流自锁保护电路50自动保护并锁定保护状态，从而解决熔断器烧坏需更换的技术问题。能有效保护电路可靠运行，降低整机故障率，降低用户维修率。还在在没有控制电路的基础上实现了对开关电路30过流的检测以及在过流时控制驱动电路60停止以关闭开关电路30，从而使得加热器20停止工作，从而实现了过流保护，而且此时的过流自锁保护电路50无需在进行一次过流保护之后就进行替换。并且还因此节约了气表的维护、使用以及检修成本。
38.可选地，加热器20可以采用10r/150w功率电阻实现，值得注意的是，可以设有常闭式温度保护开关对加热器20进行过温保护。
39.可选地，当电流采样信号低于或等于预设电流值时，过流自锁保护电路50输出为第一电平的第一过流反馈信号；当电流采样信号大于预设电流值时，过流自锁保护电路50输出为第二电平的第一过流反馈信号；驱动电路60在第一过流反馈信号为第二电平时，停止输出开关驱动信号。
40.在一实施例中，电源电路10包括整流电路和滤波电路，整流电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，整流电路的第一输入端为电源电路10的正极输入端，整流电路的第二输入端为电源电路10的负极输入端，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端为电源电路10的输出端。
41.其中，整流电路将输入电源整流，滤波电路将整流后的电源进行滤波，以向加热器20提供工作电源。从而保证加热器20的电源电压稳定，避免加热器20因电源问题造成的过热或者加热不均等情况。
42.在另一实施例中，电源电路10包括整流电路、滤波电路和储能电路，整流电路具有第一输入端、第二输入端和输出端，整流电路的第一输入端为电源电路10的正极输入端，整流电路的第二输入端为电源电路10的负极输入端，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接；滤波电路的输出端与储能电路的输入输出端连接，其连接节点为电源电路10的输出端。
43.其中，整流电路将输入电源整流，滤波电路将整流后的电源进行滤波，以向加热器20提供工作电源。储能电路一般为携带有蓄电池的电路，可以在没有输入电源接入的时候为加热器20提供电源。从而可以实现加热器20的多种供电模式，保证外出携带以及大功率用电。值得注意的是，此时整流电路、滤波电路和储能电路可以根据需要选用常用的整流电路、滤波电路和储能电路。
44.可选地，如图2所示，电源电路10还包括稳压电路70，稳压电路70的输入端与电源电路10的输出端连接，稳压电路70的输出端与驱动电路60的电源端连接。
45.其中，稳压电路70为驱动电路60提供工作电源。值得注意的是，此时稳压电路70可以根据需要选用常用的稳压电路70。
46.可选的，开关电路30为功率开关管，功率开关管可以实现快速开关，比如大功率的mos管。
47.可选地，如图3所示，过流自锁保护电路50包括过流自锁电源输入端vcc、分压模块501、第一单向导通模块502、第二单向导通模块503、过流自锁模块504、滤波模块505以及分压检测模块506，分压检测模块506的输入端为过流自锁保护电路50的输入端，分压检测模块506的输出端、过流自锁模块504的控制端以及滤波模块505的输入输出端互联；过流自锁模块504的输出端接地，过流自锁模块504的输入端、第一单向导通模块502的输出端以及第二单向导通模块503的输出端互联；第一单向导通模块502的输入端为过流自锁保护电路50的第一输出端，第二单向导通模块503的输入端与分压模块501的第一端连接，其连接节点为过流自锁保护电路50的第二输出端；分压模块501的第二端与过流自锁电源输入端vcc连接。
48.其中，过流自锁保护电路50具有两种工作状态，首先是电流检测电路40对大功率开关管的工作电流进行逐波检测，在第一种工作状态时，当加热器20正常工作，电流检测电路40检测到的电流采样信号较小，不能触发过流自锁模块504工作。在第二种工作状态时，即当加热器20出现故障或短路时，电流采样信号经由滤波模块505以及分压检测模块506将触发过流自锁模块504导通并自锁，经由第二向导通模块输出至驱动电路60的信号被拉低为0v，驱动电路60的驱动信号输出被强制关断，导致驱动信号也为0v，开关电路30停止工作，加热器20停止工作，进入保护状态。经由第一单向导通模块502输出至控制电路的反馈信号被拉低为0v，则控制电路接收到过流保护信号，从而使得控制电路获得加热器20的工作状态。另外，当电源输入正极in 、电源输入负极in
‑
接入电压为0v时，整个二氧化碳气表加热电路没有供电电源，过流自锁模块504自动解除自锁状态，过流自锁保护电路50复位，退出过流保护状态。通过上述电路，可以轻松实现过流检测与过流保护的触发，实现二氧化碳气表加热电路的自动保护并锁定保护状态，能有效保护电路可靠运行，降低整机故障率，降低用户维修率。
49.可选地，过流自锁模块504为可控硅器件。
50.可选地，如图2所示，二氧化碳气表加热电路还包括控制电路80，驱动电路60还包括受控端，控制电路80包括过流信号输入端和控制信号输出端，控制电路80的过流信号输入端与过流自锁保护电路50的第二输出端连接，控制电路80的控制信号输出端与驱动电路60的受控端连接。
51.其中，控制电路80根据过流自锁保护电路50输出的第二反馈信号输出控制信号，驱动电路60根据控制信号输出对应的开关驱动信号。需要说明的是，控制电路80可以根据加热需要调节控制信号的波形，即调整控制信号的频率以及占空比，从而可以调整大功率开关管的导通与关断速度，大功率开关管导通时，加热器20工作，大功率开关管关断时，加热器20工作停止工作。通过对大功率开关管的导通与关断速度进行调整，可以实现加热器20的快速加热或慢速加热。通过上述电路，可以实现驱动信号输出的智能按需控制，还能实现过流保护的有效反馈、并能实现只能提醒，方便用户知晓加热器20的工作状态。可选地，控制电路80可以选用常用的控制芯片。
52.可选地，如图2所示，二氧化碳气表加热电路还包括故障指示电路90，控制电路80还包括故障信号输出端，控制电路80的故障信号输出端与故障指示电路90的输入端连接。
53.其中，控制电路80根据第二反馈信号输出对应的故障信号，故障指示电路90根据故障信号指示加热器20的工作状态。增加故障指示灯或对应报错代码，用户能够直观判断加热器20是否处于正常工作状态，达到co2气体有效保护熔池、形成完美焊缝等效果。可选地，故障指示电路90可以为声音指示播放、屏幕显示以及灯光显示等多方式。
54.以下结合图3对过流自锁保护电路50的原理进行说明：
55.以下以分压模块501为第一电阻r1、第一单向导通模块502为第一二极管d1、第二单向导通模块503为第二二极管d2、过流自锁模块504为单向硅器件q1、滤波模块505为第一电容c1以及分压检测模块506为第二电阻r2，对电路原理进行说明：
56.当加热器20正常工作，电流检测电路40检测到的电流采样信号较小，不能触发单向硅器件工作。
57.当加热器20出现故障或短路时，电流采样信号经由第一电容以及第二电阻将触发单向硅器件导通并自锁，经由第二向导通模块输出至驱动电路60的信号被拉低为0v，驱动电路60的驱动信号输出被强制关断，导致驱动信号也为0v，开关电路30停止工作，加热器20停止工作，进入保护状态。经由第一二极管输出至控制电路80的反馈信号被拉低为0v，则控制电路80接收到过流保护信号，从而使得控制电路80获得加热器20的工作状态，然后控制电路80可以输出故障信号至故障指示电路90进行指示，以说明加热器20的工作状态。
58.当电源输入正极in 、电源输入负极in
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接入电压为0v时，整个二氧化碳气表加热电路没有供电电源，单向硅器件自动解除自锁状态，单向硅器件复位，退出过流保护状态。通过上述电路，可以轻松实现过流检测与过流保护的触发，实现二氧化碳气表加热电路的自动保护并锁定保护状态，能有效保护电路可靠运行，降低整机故障率，降低用户维修率。
59.为实现上述目的，本技术还提出一种二氧化碳气表，包括如上的二氧化碳气表加热电路。
60.其中，值得注意的是，因为本技术二氧化碳气表包含了上述二氧化碳气表加热电路的全部实施例，因此本技术二氧化碳气表具有上述二氧化碳气表加热电路的所有有益效果，此处不再赘述。
61.以上实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本技术的保护范围之内。