[发明专利]功率型倍压驱动电路及使用该功率型倍压驱动电路的电钉枪

说明书

技术领域

本发明涉及电力电子领域，尤其涉及一种功率型倍压驱动电路及使用该功率型倍压驱动电路的电钉枪。

背景技术

在某些需要采用比交流电源电压高的电压对电器进行快速脉动驱动的场合（如电磁铁、电磁阀）中，人们往往采用电容倍压技术来获得所需的驱动电压。

常规的电容倍压电路主要是利用交流或脉动电源通过整流元件等与电容组相组合，从而利用交流或脉动电源对电容组进行充电，以此形成电容组上的几倍于交流或脉动电源峰值电压的直流电压以对负载进行驱动。

然而，在这种常规的电容倍压电路中，储能电容组中电容的个数大于倍压的倍数，电容的耐压等级需大于交流电源电压峰值的2倍，因此，在需要较大驱动功率的场合中就需要很大体积的电容来满足倍压电路的要求。这样，一方面常规电容倍压电路中的电容体积会增大，从而常规电容倍压电路的体积也随之增大，另一方面造成电容倍压电路成本的增加。

发明内容

本发明针对现有技术中常规电容倍压电路需要采用大体积电容来实现电压倍增的缺陷，提供一种能够克服该缺陷的功率型倍压驱动电路及使用该功率型倍压驱动电路的电钉枪。

本发明提供一种功率型倍压驱动电路，其特征在于：

交流电源J1、单向导通元件D1和电荷存储元件C相互串联，构成用于给电荷存储元件C充电的充电电路；

电荷存储元件C与单向导通元件D3所构成的并联电路与交流电源J1、负载R和开关元件SCR相互串联，构成对负载R进行倍压驱动的负载驱动电路；以及

控制单元KZ，用于检测交流电源J1的电压并基于检测到的电压来控制开关元件SCR的导通与关断，以便在经由单向导通元件D1对电荷存储元件C充电之后，通过控制单元KZ、交流电源J1、电荷存储元件C与开关元件SCR的相互配合对负载R进行倍压驱动，其中对负载R进行驱动的电压能够在交流电源J1峰值电压的1至2倍之间调整。

本发明还提供一种采用上述功率型倍压驱动电路的电钉枪。

由于根据本发明的功率型倍压驱动电路能够在交流电源J1的正（或负）半周期中对电荷存储元件C进行充电并在随后的负（或正）半周期中利用交流电源J1的电压和电荷存储元件C上的电压之和来驱动负载R，所以大大降低了电荷存储元件C的耐压等级，使得所采用的电荷存储元件C的体积大大减小，并从而降低了根据本发明的功率型倍压驱动电路和电钉枪的成本和尺寸。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是根据本发明一种实施方式的功率型倍压驱动电路的电路图；

图2是根据本发明另一实施方式的功率型倍压驱动电路的电路图；

图3是采用120V交流电在不采用根据本发明的功率型倍压驱动电路的情况下对电钉枪进行驱动时的电源电压、线圈工作电压和线圈工作电流的曲线图；以及

图4是采用120V交流电采用本发明的功率型倍压驱动电路对电钉枪进行驱动时的电源电压、线圈工作电压和线圈工作电流的曲线图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

需要指出的是，除非特别说明，当下文中提及时，术语“控制单元”为任意能够根据设定的条件或者设定的时刻输出控制指令（例如，脉冲波形）从而控制与其连接的开关元件相应地导通或关断的控制器，例如可以为PLC、单片机、可调阻容延时控制器等；当下文中提及时，术语“开关元件”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制的开关，既可以是单向开关，例如由双向开关与二极管串联构成的可单向导通的开关，也可以是双向开关，例如金属氧化物半导体场效应晶体管（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor，MOSFET）或带有反并续流二极管的IGBT或可控硅开关器件；当下文中提及时，术语“单向导通元件”指的是可以通过电信号实现通断控制或者根据元器件自身的特性实现通断控制以使得电流在其中仅能够单向流动的半导体元件；当下文中提及时，术语“电荷存储元件”指任意一种可以实现电荷存储的装置，例如可以为电容器等。