一种电源及激光管工作状态检测系统的制作方法
【专利摘要】一种电源及激光管工作状态检测系统，包括高压整流模块、辅助电源模块、脉冲宽度调制PWM电路模块、保护及控制电路模块、主功率变换模块、过欠压检测模块，保护及控制电路模块还包括第一检测电流输入端、第二检测电流输入端、检测电压输入端，第一检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模块的I1+电流输入端连接，第二检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模块的I2+电流输出端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块的OUTA电压输出端和OUTB电压输出端都与整形电路连接，整形电路的输出端与检测电压输入端连接。当电源或激光管出现异常情况时，可以及时检测出问题的出处，从而可以及时采取措施进行保护，避免引发更大的故障及险情。
【专利说明】
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于检测系统【技术领域】，具体涉及到一种电源及激光管工作状态检测 系统。 一种电源及激光管工作状态检测系统
【背景技术】
[0002] 现有的电源及激光管工作状态检测系统，包括高压整流模块、辅助电源模块、脉冲 宽度调制PWM电路模块、保护及控制电路模块、主功率变换模块、过欠压检测模块，结构简 单，功能单一，当电源或激光管出现异常情况时，不能及时检测出问题的出处，从而不能及 时进行保护，容易引发更大的故障及险情，给用户造成经济损失。
【发明内容】
[0003] 本实用新型为了克服现有技术的缺陷，设计了一种电源及激光管工作状态检测系 统，当电源或激光管出现异常情况时，可以及时检测出问题的出处，从而可以及时采取措施 进行保护，避免引发更大的故障及险情，降低电源或激光管的损坏程度，减少损失。
[0004] 本实用新型所采用的具体技术方案是：一种电源及激光管工作状态检测系统，包 括高压整流模块、辅助电源模块、脉冲宽度调制PWM电路模块、保护及控制电路模块、主功 率变换模块、过欠压检测模块，高压整流模块的输入端与交流电网连接，高压整流模块的输 出端与辅助电源模块的输入端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块、保护及控制电路模块、主 功率变换模块、过欠压检测模块都与辅助电源模块的输出端连接，过欠压检测模块的输入 端与辅助电源模块的输入端连接，过欠压检测模块的输出端与保护及控制电路模块的第 一电压输入端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块上设置有电流调节信号IN输入端，脉冲宽 度调制PWM电路模块的If电流输入端与主功率变换模块中电流互感器的电流输出端连 接，脉冲宽度调制PWM电路模块的1 2+电流输出端与激光管连接，脉冲宽度调制PWM电路模 块的0UTA电压输出端和0UTB电压输出端都与主功率变换模块连接，主功率变换模块的电 压输出端与激光管连接，激光管与辅助电源模块的输出端连接，保护及控制电路模块的开 始工作信号输出端与脉冲宽度调制PWM电路模块的控制输入端连接，关键是：所述的保护 及控制电路模块还包括第一检测电流输入端、第二检测电流输入端、检测电压输入端，检测 系统还包括整形电路，第一检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模块的If电流输入 端连接，第二检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模块的1 2+电流输出端连接，脉冲宽 度调制PWM电路模块的0UTA电压输出端和0UTB电压输出端都与整形电路连接，整形电路 的输出端与检测电压输入端连接。
[0005] 本实用新型的有益效果是：在保护及控制电路模块中增设第一检测电流输入端、 第二检测电流输入端、检测电压输入端，第一检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模 块的IJ电流输入端连接，第二检测电流输入端与脉冲宽度调制PWM电路模块的1 2+电流输 出端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块的0UTA电压输出端和0UTB电压输出端都与整形电 路连接，整形电路的输出端与检测电压输入端连接，可以实时检测电源及激光管的工作状 态，当电源或激光管出现异常情况时，可以及时检测出问题的出处，从而可以及时采取措施 进行保护，避免引发更大的故障及险情，降低电源或激光管的损坏程度，减少损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0006] 图1是本实用新型的原理框图。
[0007] 图2是图1中保护及控制电路模块的电路原理图。
[0008] 图3是图1中整形电路的电路原理图。
[0009] 图4是图1中主功率变换模块的电路原理图。
[0010] 图5是图1中脉冲宽度调制PWM电路模块的电路原理图。
[0011] 图6是图1中辅助电源模块的电路原理图。
[0012] 图7是图1中过欠压检测模块的电路原理图。
[0013] 图8是图1中工作状态指示灯模块的电路原理图。
[0014] 附图中，1代表整流模块，2代表辅助电源模块，3代表脉冲宽度调制PWM电路模块， 3-1代表电流调节信号IN输入端，3-2代表If电流输入端，3-3代表1 2+电流输出端，3-4代 表0UTA电压输出端，3-5代表0UTB电压输出端，4代表保护及控制电路模块，4-1代表第一 电压输入端，4-2代表开始工作信号输出端，4-3代表第一检测电流输入端，4-4代表第二检 测电流输入端，4-5代表检测电压输入端，5代表主功率变换模块，6代表过欠压检测模块，7 代表工作状态指示灯模块，8代表电源温度检测模块，9代表水冷保护模块，10代表风扇模 块，11代表整形电路，12代表交流电网，13代表激光管，VCC1代表12V电源，VCC2代表5V电 源，C13代表第十三电容，C14代表第十四电容，C19代表第十九电容，C47代表第四十七电 容，C32代表第三十二电容，R15代表第十五电阻，R26代表第二十六电阻，R27代表第二十七 电阻，R29代表第二十九电阻，R30代表第三十电阻，R46代表第四十六电阻，D6代表第六二 极管，D7代表第七二极管，CT代表电流互感器。
【具体实施方式】
[0015] 一种电源及激光管工作状态检测系统，包括高压整流模块1、辅助电源模块2、脉 冲宽度调制PWM电路模块3、保护及控制电路模块4、主功率变换模块5、过欠压检测模块6， 高压整流模块1的输入端与交流电网12连接，高压整流模块1的输出端与辅助电源模块2 的输入端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块3、保护及控制电路模块4、主功率变换模块5、 过欠压检测模块6都与辅助电源模块2的输出端连接，过欠压检测模块6的输入端与辅助 电源模块2的输入端连接，过欠压检测模块6的输出端与保护及控制电路模块4的第一电 压输入端4-1连接，脉冲宽度调制PWM电路模块3上设置有电流调节信号IN输入端3-1， 脉冲宽度调制PWM电路模块3的If电流输入端3-2与主功率变换模块5中电流互感器的 电流输出端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块3的1 2+电流输出端3-3与激光管13连接， 脉冲宽度调制PWM电路模块3的0UTA电压输出端3-4和0UTB电压输出端3-5都与主功率 变换模块5连接，主功率变换模块5的电压输出端与激光管13连接，激光管13与辅助电源 模块2的输出端连接，保护及控制电路模块4的开始工作信号输出端4-2与脉冲宽度调制 PWM电路模块3的控制输入端连接，关键是：所述的保护及控制电路模块4还包括第一检测 电流输入端4-3、第二检测电流输入端4-4、检测电压输入端4-5,检测系统还包括整形电路 11，第一检测电流输入端4-3与脉冲宽度调制PWM电路模块3的Ii+电流输入端3-2连接， 第二检测电流输入端4-4与脉冲宽度调制PWM电路模块3的12+电流输出端3-3连接，脉 冲宽度调制PWM电路模块3的OUTA电压输出端3-4和OUTB电压输出端3-5都与整形电路 11连接，整形电路11的输出端与检测电压输入端4-5连接。
[0016] 所述的整形电路11包括运算放大器，运算放大器的电源端与第一直流电源VCC1 连接，第一直流电源VCC1串联第十四电容C14后与地连接，脉冲宽度调制PWM电路模块3的 0UTA电压输出端3-4反向串联第七稳压二极管D7后与运算放大器的反向输入端连接，脉冲 宽度调制PWM电路模块3的0UTB电压输出端3-5反向串联第六稳压二极管D6后也与运算 放大器的反向输入端连接，运算放大器的同向输入端与第二直流电源VCC2连接，第二十七 电阻R27和第十三电容C13并联后一端与运算放大器的同向输入端连接另一端与地连接， 运算放大器的输出端串联第四十六电阻R46和第三十二电容C32后与地连接，第四十六电 阻R46和第三十二电容C32的中点与保护及控制电路模块4的检测电压输入端4-5连接， 运算放大器的输出端串联第十五电阻R15后与第二直流电源VCC2连接。
[0017] 所述的主功率变换模块5中电流互感器的电流输出端依次串联第二十九电阻R29 和第十九四电容C19后与地连接，第二十九电阻R29和第十九四电容C19的中点与保护及 控制电路模块4的第一检测电流输入端4-3连接。
[0018] 所述的脉冲宽度调制PWM电路模块3的12+电流输出端3-3依次串联第三十电阻 R30和第四十七电容C47后与地连接，第三十电阻R30和第四十七电容C47的中点与保护及 控制电路模块4的第二检测电流输入端4-4连接。
[0019] 所述的检测系统还包括与保护及控制电路模块4连接的工作状态指示灯模块7。
[0020] 所述的检测系统还包括与保护及控制电路模块4连接的电源温度检测模块8。
[0021] 所述的检测系统还包括与保护及控制电路模块4连接的水冷保护模块9。
[0022] 所述的检测系统还包括与保护及控制电路模块4连接的风扇模块10。
[0023] 本实用新型的工作原理是：
[0024] 1、正常工作时：1汴电流输入端3-2的输入电流、12+电流输出端3-3的输出电流、 0UTA电压输出端3-4、0UTB电压输出端3-5与给定的信号都会成正常的比例关系，说明电 源及激光管13都正常工作。
[0025] 2、当激光管13损坏，假定是开路：由于输出开路，则12+电流输出端3-3的输出电 流会非常小，甚至为零，由于没有输出负载，则If电流输入端3-2的输入电流也会非常小， 而此时给定的电流信号远大于系统反馈回来的电流信号，则0UTA电压输出端3-4和0UTB 电压输出端3-5的信号会非常大，从而造成If电流输入端3-2的输入电流、12+电流输出 端3-3的输出电流、0UTA电压输出端3-4、0UTB电压输出端3-5与给定的信号不成比例，由 此判断输出不正常。
[0026] 3、当输出短路时，由于输出短路，则12+电流输出端3-3的输出电流信号会很大， 1汴电流输入端3-2的输入电流也会很大，此时脉冲宽度调制PWM电路模块3会进入过流保 护状态，降低0UTA电压输出端3-4、0UTB电压输出端3-5的信号宽度，从而保护电源系统， 由此就会出现1 2+电流输出端3-3的输出电流信号大，If电流输入端3-2的输入电流信号 也较大，但是0UTA电压输出端3-4、0UTB电压输出端3-5信号偏小的状态，从而可以判断是 输出短路造成的。
[0027] 4、当辅助电源模块2出现短路故障时，输出电压会不正常或者很小，则12+电流输 出端3-3的输出电流会很小，If电流输入端3-2的输入电流会很大，由此可以准确的判 段，辅助电源模块2出现了故障。
[0028] 5、当激光管13发生故障时，则会出现，1片电流输入端3-2的输入电流没有，12+电 流输出端3-3的输出电流也没有，而0UTA电压输出端3-4、0UTB电压输出端3-5信号会很 大的状态，从而可以判断故障。
【权利要求】
1. 一种电源及激光管工作状态检测系统，包括高压整流模块（1)、辅助电源模块（2)、 脉冲宽度调制PWM电路模块（3)、保护及控制电路模块（4)、主功率变换模块（5)、过欠压检 测模块（6)，高压整流模块（1)的输入端与交流电网（12)连接，高压整流模块（1)的输出 端与辅助电源模块（2)的输入端连接，脉冲宽度调制PWM电路模块（3)、保护及控制电路模 块（4)、主功率变换模块（5)、过欠压检测模块（6)都与辅助电源模块（2)的输出端连接，过 欠压检测模块￠)的输入端与辅助电源模块（2)的输入端连接，过欠压检测模块￠)的输 出端与保护及控制电路模块（4)的第一电压输入端（4-1)连接，脉冲宽度调制PWM电路模 块⑶上设置有电流调节信号IN输入端（3-1)，脉冲宽度调制PWM电路模块⑶的If电 流输入端（3-2)与主功率变换模块（5)中电流互感器（CT)的电流输出端连接，脉冲宽度 调制PWM电路模块⑶的1 2+电流输出端（3-3)与激光管（13)连接，脉冲宽度调制PWM电 路模块（3)的OUTA电压输出端（3-4)和OUTB电压输出端（3-5)都与主功率变换模块（5) 连接，主功率变换模块（5)的电压输出端与激光管（13)连接，激光管（13)与辅助电源模块 (2)的输出端连接，保护及控制电路模块（4)的开始工作信号输出端（4-2)与脉冲宽度调 制PWM电路模块（3)的控制输入端连接，其特征在于：所述的保护及控制电路模块（4)还包 括第一检测电流输入端（4-3)、第二检测电流输入端（4-4)、检测电压输入端（4-5)，检测系 统还包括整形电路（11)，第一检测电流输入端（4-3)与脉冲宽度调制PWM电路模块（3)的 1汴电流输入端（3-2)连接，第二检测电流输入端（4-4)与脉冲宽度调制PWM电路模块（3) 的1 2+电流输出端（3-3)连接，脉冲宽度调制PWM电路模块（3)的OUTA电压输出端（3-4) 和OUTB电压输出端（3-5)都与整形电路（11)连接，整形电路（11)的输出端与检测电压 输入端（4-5)连接。
2. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 整形电路（11)包括运算放大器，运算放大器的电源端与第一直流电源（VCC1)连接，第一直 流电源（VCC1)串联第十四电容（C14)后与地连接，脉冲宽度调制PWM电路模块（3)的OUTA 电压输出端（3-4)反向串联第七稳压二极管（D7)后与运算放大器的反向输入端连接，脉冲 宽度调制PWM电路模块⑶的OUTB电压输出端（3-5)反向串联第六稳压二极管（D6)后也 与运算放大器的反向输入端连接，运算放大器的同向输入端与第二直流电源（VCC2)连接， 第二十七电阻（R27)和第十三电容（C13)并联后一端与运算放大器的同向输入端连接另一 端与地连接，运算放大器的输出端串联第四十六电阻（R46)和第三十二电容（C32)后与地 连接，第四十六电阻（R46)和第三十二电容（C32)的中点与保护及控制电路模块（4)的检 测电压输入端（4-5)连接，运算放大器的输出端串联第十五电阻（R15)后与第二直流电源 (VCC2)连接。
3. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 主功率变换模块（5)中电流互感器的电流输出端依次串联第二十九电阻（R29)和第十九四 电容（C19)后与地连接，第二十九电阻（R29)和第十九四电容（C19)的中点与保护及控制 电路模块（4)的第一检测电流输入端（4-3)连接。
4. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 脉冲宽度调制PWM电路模块（3)的12+电流输出端（3-3)依次串联第三十电阻（R30)和第 四十七电容（C47)后与地连接，第三十电阻（R30)和第四十七电容（C47)的中点与保护及 控制电路模块（4)的第二检测电流输入端（4-4)连接。
5. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 检测系统还包括与保护及控制电路模块（4)连接的工作状态指示灯模块（7)。
6. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 检测系统还包括与保护及控制电路模块（4)连接的电源温度检测模块（8)。
7. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 检测系统还包括与保护及控制电路模块（4)连接的水冷保护模块（9)。
8. 根据权利要求1所述的一种电源及激光管工作状态检测系统，其特征在于：所述的 检测系统还包括与保护及控制电路模块（4)连接的风扇模块（10)。
【文档编号】G01R31/40GK203881917SQ201420226278
【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年5月5日 优先权日:2014年5月5日
【发明者】刘航 申请人:石家庄景航激光科技有限公司