技术领域
[0001] 本
发明涉及中频电源应用领域，主要是针对中频电源的保护控制。
背景技术
[0002] 现今中频
感应加热设备多为大功率设备，所以多采用包括多台中频电源的电源系统，每台中频电源包括多个整流控制单元，但由于实际应用中经常出现一台中频电源故障跳机，而另一台中频电源正常工作，故障停机的中频电源承受高
电压进而烧坏大量电器元件，导致损失扩大。
发明内容
[0003] 本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种
电路简单，可操作性强，控制可靠的中频电源联动保护控制系统。
[0004] 本发明采取如下技术方案实现：
[0005] 一种中频电源联动保护控制系统，包括至少两个电路结构相同的联动保护控
制模块，每个联动保护
控制模块与自身对应的中频电源
主板耦接，并通过联动
信号线耦接其它联动保护控制模块。其中，每个联动保护控制模块包括转换单元和控制单元。转换单元包括信号转换电路，信号转换电路的电源接入端耦接电源，第一
信号传输端耦接模块自身对应中频电源主控板故障信号输出端和联动信号线，第二信号输入端和信号输出端耦接所述控制单元，信号转换电路用于将第一信号传输端输入的故障信号转换至信号输出端输入至控制单元，或通过第二信号输入端接收控制单元输出的故障信号并转换至第一信号传输端。控制单元包括控制电路和耦接所述控制电路的若干级电路结构相同的
开关电路，每级开关电路分别耦接模块自身对应中频电源的整流或逆变单元控制端，控制电路用于在接收到信号转换电路输出的主板故障信号后控制开关电路关断整流或逆变单元控制端的电源，或在接收到任一级开关电路输出的故障信号后发送故障信号到所述转换电路。
[0006] 在包括多台中频电源的电源系统中，一台中频电源出现故障，主控板发出故障信号输入至第一信号传输端，并通过转换单元中的信号转换电路和控制单元中的控制电路、开关电路，控制故障中频电源关断整流或逆变单元控制端的电源。同时，故障信号通过联动信号线输入到电源系统中其他中频电源的第一信号传输端，并通过转换单元中的信号转换电路和控制单元中的控制电路、开关电路，控制正常工作的中频电源关断整流或逆变单元控制端的电源。当电源系统中任一中频电源的整流或逆变单元控制端的电源发生
短路或者开路时，通过该中频电源控制单元中的开关电路，反馈故障信号至控制单元中的控制电路，关断该中频电源整流或逆变单元控制端的电源，同时通过该中频电源转换单元的转换电路第二信号输入端，将故障信号通过联动信号线输入到电源系统中的其他中频电源，通过其他中频电源的联动保护控制模块关断其整流或逆变单元控制端的电源。
[0007] 进一步的，信号转换电路包括光耦UF1～UF2和
电阻R1。电阻R1的一端作为第一电源接入端耦接电源VCC1，另一端耦接光耦UF1的第一输入端。光耦UF1的第二输入端和光耦UF2的第一输出端耦接作为第一信号传输端，光耦UF1的第一输出端作为信号输出端耦接控制电路，第二输出端耦接信号地。光耦UF2的第一输入端作为第二信号输入端耦接控制电路，第二输入端耦接信号地，第二输出端作为第二电源接入端耦接电源地。
[0008] 光耦UF1的第一输入端通过电阻R1接入电源VCC1，第二输入端输入联动信号线传输的低电平故障信号，光耦UF1导通，光耦UF1的第一输出端输出低电平故障信号至控制电路。光耦UF2的第一输入端输入控制电路输出的低电平
控制信号，光耦UF2导通，UF2的第一输出端输出低电平故障信号至联动信号线。
[0009] 进一步的，所述控制电路包括
单片机IC5，电阻R2～R3，电容C1～C3，电容C6～C7，电容EC1，稳压模块IC1和晶振CY1；所述单片机IC5的VCC引脚耦接稳压模块IC1的引脚Vout，P3.4引脚耦接所述信号转换电路的信号输出端,P3.0引脚通过电阻R3耦接所述信号转换电路的第二信号输入端,P1.5引脚、P1.1引脚和P3.7引脚分别耦接所述开关电路的信号输入端，P1.6引脚、P1.2引脚和P1.0引脚分别耦接所述开关电路的故障信号输出端，RST引脚通过电阻R2耦接信号地，XTAL1引脚通过电容C2耦接信号地，XTAL2引脚通过电容C1耦接信号地，GND引脚耦接信号地；晶振CY1耦接于所述单片机IC5的XTAL1引脚和XTAL2引脚之间；稳压模块IC1的引脚VIN耦接+22V电源，GND引脚作为信号地参考端；电容C3和电容EC1并联耦接于稳压模块IC1的引脚VIN和GND之间。
[0010] 稳压模块IC1的Vout输出为单片机IC5提供稳定的工作电源，晶振CY1为单片机工作提供基本的
时钟信号，P3.4引脚用来检测信号转换电路输入的故障信号，P1.5、P1.1和P3.7引脚根据检测的故障信号来控制开关电路
输出电压，P1.6、P1.2和P1.0引脚用于检测开关电路输出电压是否有开路或者短路故障，，P3.0引脚输出开关电路反馈的故障信号至信号转换电路。
[0011] 进一步的，每一级开关电路包括电源开关模块ICAn，电源开关模块ICAn的in管脚作为信号输入端耦接控制电路的单片机，st管脚作为故障信号输出端耦接控制电路的单片机，Vbb管脚耦接+22V电源，out管脚作为电源输出端耦接中频电源的整流或逆变单元控制端，gnd管脚耦接信号地。
[0012] 电源开关模块LCAn的out引脚耦接的中频电源整流或逆变单元控制端电源出现短路或者开路故障，st输出故障信号至单片机。
[0013] 进一步的，所述联动保护控制模块还包括用于指示中频电源工作状态的第一指示灯单元。第一指示灯单元包括电阻R4、R7～R8、光耦UF3、电容C4～C5、双向晶闸管T1和信号灯L2。光耦UF3的第一输入端通过电阻R7耦接单片机IC5的P3.3引脚，第二输入端耦接信号地，第一输出端耦接电阻R4的一端，第二输出端耦接电阻R8的一端、电容C5的一端和双向晶闸管T1的控制端。电阻R4的另一端、双向晶闸管T1的第一
端子和电容C4的一端耦接信号灯L2的一端，电阻R8的另一端、电容C5的另一端、双向晶闸管T1的第二端子和电容C4的另一端耦接信号灯L2的第一电源端，信号灯L2的另一端耦接第二电源端。
[0014] 单片机IC5的P3.3引脚用于控制光耦UF3导通，进而控制双向晶闸管T1导通从而控制信号灯L2的发光状态。
[0015] 进一步的，联动保护控制模块还包括用于指示自身工作状态的第二指示灯单元。第二指示灯单元包括电阻R5和发光
二极管L1，电阻R5的一端耦接单片机IC5的P1.7引脚，另一端耦接
发光二极管L1的
阳极，发光二极管L1的
阴极耦接信号地。
[0016] 进一步的，联动保护控制模块还包括第三指示灯单元，第三指示灯单元包括电阻Ran和发光二极管LAn，所述电阻Ran和发光二极管LAn
串联耦接于电源开关模块LCAn的out管脚和gnd管脚之间。第三指示灯单元用于指示开关单元是否有电源输出。
[0017] 本发明具有如下技术优点或有益效果：
[0018] 所述中频电源联动保护控系统连接关系简单，在采用多台中频电源的电源系统每台中频电源的主板均和联动保护控制模块连接，联动保护控制模块之间通过联动信号线耦接，电源系统中的其中任一台中频电源故障，均可通过中频电源联动保护控制系统使中频电源系统的其他中频电源停机。同时，联动保护控制模块也可检测所控制的整流单元或逆变单元的控制端电源是否有开路或者短路故障，并将故障反馈至中频电源联动保护控制系统，使电源系统中的其他非故障中频电源停机。采用上述方案，能有效的解决中频电源系统中一台中频电源发生故障后，承受来自另外正常工作中频电源输入的高电压而烧坏大量电器元件使损失扩大的问题。
[0019] 本发明的联动保护控系统中，每个联动保护控制模块所需的元器件数量少、成本低，且可操作性强、控制可靠，具备良好的经济性和实用性。
附图说明
[0020] 图1为本发明中联动保护控制模块
实施例的电路原理图。
[0021] 图2为本发明的中频电源联动保护控制系统应用实施例的连接关系示意图。
具体实施方式
[0022] 为了便于本领域人员更好的理解本发明，下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明，下述仅是示例性的，不限定本发明的保护范围。
[0023] 如图1所示为本发明中的联动保护控制模块的一种具体实施例，包括转换单元、控制单元和第一～第三指示灯单元。
[0024] 其中，转换单元包括信号转换电路，信号转换电路包括光耦UF1～UF2和电阻R1。电阻R1的一端耦接电源VCC1，另一端要耦接光耦UF1的第一输入端。光耦UF1的第二输入端和光耦UF2的第一输出端耦接作为第一信号传输端、光耦UF1第一输出端耦接控制电路、第二输出端耦接信号地。光耦UF2的第一输入端耦接控制电路，第二输入端耦接信号地，第二输出端作为电源输入端耦接电源地。信号转换电路用于将联动信号线输入的故障信号转换至控制单元的输入端或将控制单元输出端的故障信号转换至联动信号线。其中光耦UF1用于将通过联动信号线输入的主控板故障信号或其他联动保护控制模块的的故障信号转换至控制单元的输入端，光耦UF2用于将控制单元输出的故障信号输出至联动信号线。
[0025] 控制单元包括控制电路和三级电路结构相同的开关电路，控制电路包括单片机IC5，电阻R2～R3，电容C1～C3，电容C6～C7，电容EC1，稳压模块IC1和晶振CY1。稳压模块IC1输入+22V电压，输出+5V电压为单片机提供稳定工作电源。每一级开关电路包括电源开关模块ICAn、电阻RAn和发光二极管LAn。晶振CY1为单片机工作提供基本的时钟信号。单片机的引脚P3.4作为输入引脚检测光耦UF1输出的故障信号，引脚P1.5、P1.1、P1.3作为输出引脚控制电源开关模块ICAn是否正常输出+22Vn，引脚P1.6、P1.2、P1.0作为输入引脚检测电源开关模块控制的+22Vn是否有短路或者开路故障，当引脚P1.6、P1.2、P1.0检测到故障发生，引脚P3.0作为输出引脚将故障信号输入至转换单元。
[0026] 联动保护控制模块还包括指示中频电源工作状态的第一指示灯单元、指示自身工作状态的第二指示灯单元和指示开关单元工作状态的第三指示灯单元。
[0027] 第一指示灯单元包括光耦UF3、电阻R4、电阻R7～R8、双向晶闸管T1、电容C4～C5和信号灯L2。单片引脚机P3.3控制光耦UF3导通，进而使双向晶闸管T1导通，从而使信号灯L2指示联动控制模块自身对应的中频电源工作状态。
[0028] 第二指示灯单元包括电阻R5和发光二极管L1，单片引脚机P1.7控制发光二极管L1，L1用于指示联动保护控制模块状态。
[0029] 第三指示灯单元包括电阻RAn和发光二极管LAn，开关模块ICAn的OUT端正常输出时，发光二极管LAn发光，OUT端无输出时，发光二极管LAn熄灭。
[0030] 本实施例中中频电源联动保护控制系统，用于包括至少两台中频电源的电源系统，两台中频电源分别耦接1#联动保护控制模块和2#联动保护控制模块，连接关系如图2所示,下面结合图1和图2对保护控制系统进行详细说明。
[0031] 作为实施例的一种实施方式，1#联动保护控制模块的信号传输端和2#联动保护控制模块的信号传输端耦接，1#联动保护控制模块的的信号传输端和1#中频电源主控板耦接，2#联动保护控制模块的的信号传输端和2#中频电源主控板耦接。1#联动保护控制模块的+22V1～+22V3分别和1#中频电源的1#整流单元、1#中频电源的2#整流单元、1#中频电源的逆变单元耦接，2#联动保护控制模块的端子+22V1～+22V3分别和2#中频电源的1#整流单元、2#中频电源的2#整流单元、逆变单元耦接。
[0032] 中频电源工作正常时，信号传输端即第一信号传输端一直为高电平，光耦UF1和UF2截止。电源开关模块ICA1～ICA3正常输出+22V1～+22V3电源。
[0033] 1#中频电源发生过
电流、过电压或电源缺相等故障时，1#中频电源主控板发出低电平故障信号至1#联动保护控制模块的信号传输端，并将故障信号通过联动控制线传送至2#联动保护控制模块的信号传输端。1#联动保护控制模块信号传输端的故障信号使1#联动保护控制模块的光耦UF1导通，单片机的引脚P3.4作为检测光耦UF1输出的低电平故障信号后，引脚P1.5、P1.1、P3.7控制电源开关模块ICA1～ICA3停止输出+22V1～+22V3电源，使1#中频电源的1#～2#整流单元和逆变单元停止运行，1#中频电源停机。指示灯LA1～LA3熄灭。
引脚P1.7和引脚P1.3分别控制L1和L2发光状态。
[0034] 输出至2#联动保护控制模块信号传输端的故障信号控制2#联动保护控制模块光耦UF1导通，从而控制2#联动保护控制模块的单片机关断开关电路，使2#中频电源的1#～2#整流单元和逆变单元停止运行，2#中频电源停机。
[0035] 作为实施例的第二种实施方式，当1#联动保护控制模块开关电路输出的+22V1电源有短路或者开路的故障，对应电源开关模块ICA1通过引脚st反馈至单片机引脚P1.6，单片机通过引脚P1.5、P1.1和P3.7控制电源开关ICA1～ICA3停止输出+22V1～+22V3电源，使1#中频电源的1#～2#整流单元和逆变单元停止运行，1#中频电源停机。单片机P3.0引脚同时输出高电平，使光耦UF2导通，即1#中频电源信号传输端输出低电平故障信号至联动信号线。
[0036] 2#联动保护控制模块信号传输端接收到故障信号，控制2#联动保护控制模块光耦UF1导通，从而控制2#联动保护控制模块的单片机关断2#中频电源的1#～2#整流单元和逆变单元停止运行，2#中频电源停机。
[0037] 本中频电源联动保护控制系统避免了在中频电源系统的实际使用过程中出现一台中频电源发生过电流、过电压、电源缺相或者出现整流或逆变单元控制端电源短路或者开路的故障，另外一台中频电源正常运行，导致故障停机的中频电源承受高电压，使大量电气元件烧坏的情况。
[0038] 本实施例中的中频电源联动保护控制系统，具有电路和连接关系简单，每个联动保护控制模块所需的元器件数量少、成本低，且可操作性强、控制可靠，具备良好的经济性和实用性。
[0039] 以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发发明
权利要求的保护范围。
