一种包装机用电源保护及控制电路pdf

  本发明属于包装机用设备领域,具体涉及一种包装机用电源保护及控制电路。本发明包括：进线板、EMI抑制模块、熔断报警模块、控制模块和出线板；进线板与EMI抑制模块电连接，EMI抑制模块与熔断报警模块电连接，熔断报警模块与控制模块电连接，控制模块与出线板电连接；进线板包括零线端、火线端和接地端。EMI抑制模块能抑制通过空间环境传递至供电线路上的电磁干扰，来提升包装机工作的稳定性；当包装机发生短路等意外时，熔断报警模块可以为包装机提供保护，并及时报警；控制模块能控制包装机的正常工作运转。

  (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 112737314 A (43)申请公布日 2021.04.30 (21)申请号 3.8 (22)申请日 2020.12.30 (71)申请人 四川工商学院 地址 620000 四川省眉山市东坡区眉州大 道岷东段9号 (72)发明人 龚名茂徐思燕 (74)专利代理机构 成都弘毅天承知识产权代理 有限公司 51230 代理人 许志辉 (51)Int.Cl. H02M 1/44 (2007.01) H02H 3/08 (2006.01) H02H 3/04 (2006.01) 权利要求书2页 说明书4页 附图2页 (54)发明名称 一种包装机用电源保护及控制电路 (57)摘要 本发明属于包装机用设备领域,具体涉及一 种包装机用电源保护及控制电路。本发明包括： 进线板、EMI抑制模块、熔断报警模块、控制模块 和出线板；进线板与EMI抑制模块电连接，EMI抑 制模块与熔断报警模块电连接，熔断报警模块与 控制模块电连接，控制模块与出线板电连接；进 线板包括零线端、火线端和接地端。EMI抑制模块 能抑制通过空间环境传递至供电线路上的电 磁干扰，来提升包装机工作的稳定性；当包装 机发生短路等意外时，熔断报警模块可以为包装 机提供保护，并及时报警；控制模块能控制包 装机的正常工作运转。 A 4 1 3 7 3 7 2 1 1 N C CN 112737314 A 权利要求书 1/2页 1.一种包装机用电源保护及控制电路，其特征是，包括进线板、EMI抑制模块、熔断报 警模块、控制模块和出线板；进线板与EMI抑制模块电连接，EMI抑制模块与熔断报警模块电 连接，熔断报警模块与控制模块电连接，控制模块与出线板电连接；进线板设置有零线端 (N)、火线端(L)和接地端(PE)； 进线板用于安放市电进线；EMI抑制模块用于抑制空间电噪声对本发明的电磁干扰；熔 断报警模块用于对电路中出现的意外提示报警；控制模块用于控制后端元器件的启停；出 线板用于安放供电出线所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征是，所述EMI抑制 模块包括：第一电感(L1)、第二电感(L2)、第二电容(C2)、第三电容(C3)、第四电容(C4)、第 五电容(C5)、第六电容(C6)、第三电阻(R3)；其中第一电感(L1)和第二电感(L2)均为共模电 感；其中第三电阻(R3)为压敏电阻； 第三电容(C3)并联在进线端的零线(N)和火线(L)两侧，第一电感(L1)的1号接口和3号 接口分别与第三电容(C3)的两头连接；第三电阻(R3)和第五电容(C5)均与第一电感(L1)的 2号接口和4号接口并联；第二电容(C2)一端连接第一电感(L1)的2号接口，另一端连接第六 电容(C6)；第六电容的一端连接第二电容(C2)，另一端连接第一电感(L1)的4号接口；其中 第二电容(C2)与第六电容(C6)组成的节点与进线板的接地端(PE)连接；第二电感(L2)的1 号接口连接在第二电容(C2)与第一电感(L1)的2号接口组成的节点上；第二电感(L2)的3号 接口连接在第六电容(C6)与第一电感(L1)的4号接口组成的节点上；第四电容(C4)的两端 分别连接在第二电感(L2)的2号接口和4号接口上。 3.如权利要求1所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述熔断报警 模块包括：保险丝(F1)、第一电阻(R1)和第一发光二极管(D1)；第一电阻(R1)与第一发光二 极管(D1)串联后与保险丝(F1)并联。 4.如权利要求1所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述控制模块 包括处理器、接触器控制电路和固态继电器控制电路；处理器分别与接触器控制电路和固 态继电器控制电路连接。 5.如权利要求4所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述接触器控 制电路包括：第三二极管(D3)、第四发光二极管(D4)、第二电阻(R2)、第四电阻(R4)和接触 器(K1)； 第三二极管(D3)的正极与第四发光二极管(D4)的负极连接，第三二极管(D3)的负极与 第四电阻(R4)连接；第四发光二极管(D4)的正极与第四电阻(R4)连接；第三二极管(D3)的 正极与接触器的驱动线圈连接，第三二极管(D3)的负极与接触器(K1)驱动线圈的另一端连 接，第二电阻(R2)连接到第三二极管(D3)的负极与第四电阻(R4)组成的节点上，第二电阻 (R2)的另一端连接驱动电源；处理器的一个控制引脚连接到第三二极管(D3)的正极、第四 发光二极管(D4)的负极与接触器(K1)线所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述：固态继 电器控制电路包括：第五电阻(R5)、第六电阻(R6)、第七电阻(R7)、第八电阻(R8)、第一电容 (C1)、第二发光二极管(D2)、光电耦合器(OC)和可控硅(SCR)； 第五电阻(R5)与光电耦合器(OC)的一号接口连接；第二发光二极管(D2)的正极与光电 耦合器(OC)的二号接口连接；处理器的控制端连接光电二极管的负极；第八电阻一端连接 2 2 CN 112737314 A 权利要求书 2/2页 光电耦合器(OC)的4号接口，另一端连接可控硅(SCR)的阴极；可控硅(SCR)的控制极连接在 光电耦合器(OC)的6号接口上；第六电阻(R6)的一端连接在光电耦合器(OC)的6号接口上， 另一端连接在可控硅(SCR)的阳极上；第七电阻(R7)的一端与第一电阻(C1)连接，另一端与 可控硅(SCR)的阳极连接；第一电容(C1)的另一端与可控硅(SCR)的阴极连接。 7.如权利要求2所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述第一电感 (L1)和第二电感(L2)的电感值均为10MH，所述第三电容(C3)的电容值为0.01uF，所述第二 电容(C2)和第六电容(C6)电容值均为3300pF。 8.如权利要求3所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述第一电阻 (R1)其阻值为100KΩ。 9.如权利要求5所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述接触器 (K1)的型号为G2R‑1‑DC24。 10.如权利要求6所述的一种包装机用电源保护及控制电路，其特征在于，所述光电耦 合器型号(OC)为MOC6032SR2M；所述可控硅(SCR)的型号为BTA12‑600。 3 3 CN 112737314 A 说明书 1/4页 一种包装机用电源保护及控制电路 技术领域 [0001] 本发明属于包装机用设备领域,具体涉及一种包装机用电源保护及控制电路。 背景技术 [0002] 随着科技的发展和经济的腾飞，包装机的使用也越来越广泛；在全自动包装机中， 需要用到PTC烫板加热器电源、X、Y、Z三轴步进电机电源、降压变压器电源等多种不同电压 规格、不同电流需求的电源保护及控制电路。因此需要为全自动包装机提供一种高质量、稳 定的电源保护及控制电路。 发明内容 [0003] 本发明所要解决的问题是：提供一种包装机用电源保护及控制电路。可以为包装 机提供稳定的电源，并且可以对包装机进行控制。 [0004] 本发明的技术方案是：一种包装机用电源保护及控制电路，包括：进线板、EMI抑制 模块、熔断报警模块、控制模块和出线板；进线板与EMI抑制模块电连接，EMI抑制模块与熔 断报警模块电连接，熔断报警模块与控制模块电连接，控制模块与出线板电连接；进线板包 括零线端、火线端和接地端。进线板用于安放市电进线；EMI抑制模块用于抑制空间电噪声 对本发明的电磁干扰；熔断报警模块用于对电路中出现的意外提示报警；控制模块用于控 制后端元器件的启停；出线板用于安放供电出线] 进一步的是，EMI抑制模块包括：第一电感、第二电感、第二电容、第三电容、第四电 容、第五电容、第六电容、第三电阻；其中第一电感和第二电感均为共模电感；其中第三电阻 为压敏电阻；第三电容并联在进线端的零线号接口分 别与第三电容的两端连接；第三电阻和第五电容均与第一电感的2号接口和4号接口并联； 第二电容一端连接第一电感的2号接口，另一端连接第六电容；第六电容的一端连接第二电 容，另一端连接第一电感的4号接口；其中第二电容与第六电容组成的节点与进线板的接地 端连接；第二电感的1号接口连接在第二电容与第一电感的2号接口组成的节点上；第二电 感的3号接口连接在第六电容与第一电感的4号接口组成的节点上；第四电容的两头分别连 接在第二电感的2号接口和4号接口上。 [0006] 进一步的是，熔断报警模块包括：保险丝、第一电阻和第一发光二极管；第一电阻 与第一发光二极管串联后与保险丝并联。 [0007] 进一步的是，控制模块包括处理器、接触器控制电路和固态继电器控制电路；处理 器分别与接触器控制电路和固态继电器控制电路连接。 [0008] 进一步的是，接触器控制电路包括：第三二极管、第四发光二极管、第二电阻、第四 电阻和接触器；第三二极管的正极与第四发光二极管的负极连接，第三二极管的负极与第 四电阻连接；第四发光二极管的正极与第四电阻连接；第三二极管的正极与接触器的驱动 线圈连接，第三二极管的负极与接触器驱动线圈的另一端连接，第二电阻连接到第三二极 管的负极与第四电阻组成的节点上，第二电阻的另一端连接驱动电源；处理器的一个控制 4 4 CN 112737314 A 说明书 2/4页 引脚连接到第三二极管的正极、第四发光二极管的负极与接触器线] 进一步的是，固态继电器控制电路包括：第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电 阻、第一电容、第二发光二极管、光电耦合器和可控硅；第五电阻与光电耦合器的一号接口 连接；第二发光二极管的正极与光电耦合器的二号接口连接；处理器的控制端连接光电二 极管的负极；第八电阻一端连接光电耦合器的4号接口，另一端连接可控硅的阴极；可控硅 的控制极连接在光电耦合器的6号接口上；第六电阻的一端连接在光电耦合器的6号接口 上，另一端连接在可控硅的阳极上；第七电阻的一端与第一电阻连接，另一端与可控硅的阳 极连接；第一电容的另一端与可控硅的阴极连接。 [0010] 进一步的是，第一电感和第二电感的电感值均为10MH；第三电容的电容值为 0.01uF，第二电容和第六电容电容值均为3300pF。 [0011] 进一步的是，第一电阻其阻值为100KΩ。 [0012] 进一步的是，接触器的型号为G2R‑1‑DC24。 [0013] 进一步的是，光电耦合器型号为MOC6032SR2M；可控硅的型号为BTA12‑600。 [0014] 本发明的有益效果是：EMI抑制模块可以抑制通过空间环境传递至供电线路上的 电磁干扰，从而提高包装机工作的稳定性；当包装机发生短路等意外时，熔断报警模块可以 为包装机提供保护，并及时报警；控制模块可以控制包装机的正常工作运转。 附图说明 [0015] 图1为本发明一种包装机用电源保护及控制电路的整体结构图； [0016] 图2为本发明一种包装机用电源保护及控制电路的EMI抑制模块电路图； [0017] 图3为本发明一种包装机用电源保护及控制电路的熔断报警模块电路图； [0018] 图4为本发明一种包装机用电源保护及控制电路的接触器控制电路的电路图； [0019] 图5为本发明一种包装机用电源保护及控制电路的固态继电器控制电路的电路 图。 [0020] 图中标记：L火线端、N零线 第二电容、C3第三电容、C4第四电容、C5第五电容、C6、第六电容、R1第一电阻、R2第二电阻、 R3第三电阻、R4第四电阻、R5第五电阻、R6第六电阻、R7第七电阻、R8第八电阻、D1第一发光 二极管、D2第二发光二极管、D3第三二极管、D4第四发光二极管、F1保险丝、SCR可控硅、OC光 电耦合器、K1继电器。 具体实施方式 [0021] 下面结合附图对本发明做进一步的说明。 [0022] 如图1至5所示，本发明包括进线板、EMI抑制模块、熔断报警模块、控制模块和出线 板；进线板与EMI抑制模块电连接，EMI抑制模块与熔断报警模块电连接，熔断报警模块与控 制模块电连接，控制模块与出线板电连接。进线板用于安放市电进线；EMI抑制模块用于抑 制空间电噪声对本发明的电磁干扰；熔断报警模块用于对电路中出现的意外提示报警；控 制模块用于控制后端元器件的启停；出线板用于安放供电出线] EMI抑制模块可以抑制通过空间环境传递至供电线路上的电磁干扰，从而提高包 装机的稳定性；当包装机发生短路等意外时，熔断报警模块可以为包装机提供保护，并及时 5 5 CN 112737314 A 说明书 3/4页 报警；控制模块可以控制后端元器件的正常工作运转；进线板和出线板可以方便使用时的 操作接线] 并且，EMI抑制模块包括：第一电感L1、第二电感L2、第二电容C2、第三电容C3、第四 电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第三电阻R3；其中第一电感L1和第二电感L2均为共模电 感；其中第三电阻R3为压敏电阻；第三电容C3并联在进线号接口分别与第三电容C3的两头连接；第三电阻R3和第五电容C5均与第一 电感L1的2号接口和4号接口并联；第二电容C2一端连接第一电感L1的2号接口，另一端连接 第六电容C6；第六电容C6的一端连接第二电容C2，另一端连接第一电感L1的4号接口；其中 第二电容C2与第六电容C6组成的节点与进线板的接地端(PE)连接；第二电感L2的1号接口 连接在第二电容C2与第一电感L1的2号接口组成的节点上；第二电感L2的3号接口连接在第 六电容C6与第一电感L1的4号接口组成的节点上；第四电容C4的两头分别连接在第二电感 L2的2号接口和4号接口上。 [0025] EMI电磁干扰Electromagnetic  Interference简称EMI，直译是电磁干扰。这是合 成词，我们应该分别考虑电磁和干扰。是指电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现 象，有传导干扰和辐射干扰两种。传导干扰是指通过导电介质把一个电网络上的信号耦合 到另一个电网络。辐射干扰是指干扰源通过空间把其信号耦合到另一个电网络，在高速PCB 及系统设计中，高频信号线、集成电路的引脚、各类接插件等都可能成为具有天线特性的辐 射干扰源，能发射电磁波并影响其他系统或本系统内其他子系统的正常工作。 [0026] 第三电容C3能抑制空间电噪声耦合进线路的差模干扰，当空间电噪声通过导线 耦合进入EMI滤波电路时，第三电容C3将差模干扰吸收或通过零线导出，使差模干扰不会对 后端器件产生影响。第二电容C2和第六电容C6能抑制空间电噪声耦合进线路的共模干 扰，当共模干扰通过导线耦合进入EMI滤波电路时，第二电容C2和第六电容C6导通，将共模 干扰通过地线导出，避免对后端器件产生影响。第一电感L1与第二电感L2均为共模电感可 以起到EMI滤波作用。第三电阻R3为亚敏电阻能抑制浪涌冲击。 [0027] 同时，熔断报警模块包括：保险丝F1、第一电阻R1和第一发光二极管D1；第一电阻 R1与第一发光二极管D1串联后与保险丝F1并联。 [0028] 当后端电路出现短路或过载等故障时，保险丝F1熔断，R1和D1接通工作，提示该保 险丝F1熔断，提醒操作的人进行相关的处理。 [0029] 工作时，控制模块为接触器控制电路或固态继电器控制电路。固态继电器在开关 过程中不会产生电弧，电火花等危害，能大大的提升开断的稳定性；接触器K1具有比较强的抗过载 能力，并且其抗冲击能力也很强，能大大的提升电路的稳定性。 [0030] 作为优选的，接触器控制电路包括：第三二极管D3、第四发光二极管D4、第二电阻 R2、第四电阻R4和接触器K1；第三二极管D3的正极与第四发光二极管D4的负极连接，第三二 极管D3的负极与第四电阻R4连接；第四发光二极管D4的正极与第四电阻R4连接；第三二极 管D3的正极与接触器K1的驱动线驱动线圈的另一 端连接，第二电阻R2连接到第三二极管D3的负极与第四电阻R4组成的节点上，第二电阻R2 的另一端连接驱动电源；处理器的一个控制引脚连接到第三二极管D3的正极、第四发光二 极管D4的负极与接触器K1线的线的工作提供状态指示； 6 6 CN 112737314 A 说明书 4/4页 当处理器收到指令需要控制接触器K1线圈吸合的时候，控制端输出为低电平，接触器K1线线圈吸合，被控制线] 作为优选的，固态继电器控制电路包括：第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第 八电阻R8、第一电容C1、第二发光二极管D2、光电耦合器OC和可控硅SCR；第五电阻R5与光电 耦合器OC的一号接口连接；第二发光二极管D2的正极与光电耦合器OC的二号接口连接；处 理器的控制端连接光电二极管的负极；第八电阻R8一端连接光电耦合器OC的4号接口，另一 端连接可控硅SCR的阴极；可控硅SCR的控制极连接在光电耦合器OC的6号接口上；第六电阻 R6的一端连接在光电耦合器OC的6号接口上，另一端连接在可控硅SCR的阳极上；第七电阻 R7的一端与第一电容C1连接，另一端与可控硅SCR的阳极连接；第一电容C1的另一端与可控 硅SCR的阴极连接。 [0033] 工作时，处理器的低电平控制信号从D27阴极输入，用来控制光电可控硅OC实现导 通，从而进一步的控制后端的可控硅SCR导通，可控硅SCR控制的A、B两端导通，后端器件工 作。 [0034] 需要指出的是，第一电感L1和第二电感L2的电感值均可以为10MH，所述第三电容 C3的电容值可以为0.01uF，所述第二电容C2和第六电容C6的电容值均可以为3300pF。 3300pF的第二电容C2和第六电容C6能减小漏电流，0.01uF的第三电容C3能很好的消除 共模干扰。 [0035] 需要指出的是，第一电阻R1其阻值可以为100KΩ。100KΩ的电阻可以为警示灯提 供适合的工作电压电流。 [0036] 需要指出的是，接触器K1的型号为G2R‑1‑DC24。该接触器K1的驱动简单，工作可靠 性高，能够提升本发明工作的可靠性。 [0037] 需要指出的是，光电耦合器型号OC为MOC6032SR2M；所述可控硅SCR的型号为 BTA12‑600。该型号的光电耦合器OC和可控硅SCR其市场普及率高，如遇事故损坏时便于更 换。 7 7 CN 112737314 A 说明书附图 1/2页 图1 图2 图3 8 8 CN 112737314 A 说明书附图 2/2页 图4 图5 9 9

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