[發明專利]一種單個脈沖電源及其控制方法

有效

• 申請號: 201510079442.4
• 申請日: 2015-02-13
• 公開（公告）號: CN104702142B
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 白軍軍;李立青
• 申請（專利權）人: 北京星航機電裝備有限公司;哈爾濱工業大學
• 主分類號: H02M9/02
• 分類號: H02M9/02
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 巴曉艷

技術領域

本發明涉及一種單個脈沖電源及其控制方法，特別涉及一種電火花加工研究用單個脈沖電源。

背景技術

脈沖電源在電火花加工中居于極其重要的地位，對電火花加工的生產率、表面質量、加工精度、加工過程的穩定性以及工具電極損耗等技術經濟指標有很大的影響。所謂的脈沖電源是能產生連續脈沖的電源，而單個脈沖電火花加工研究是連續脈沖電火花加工機理研究的基礎，因而需要能產生單個脈沖的單個脈沖電源。產生電火花加工用單個脈沖的方法有，將電火花加工的兩極直接接在直流電源的正負極之間，利用電機的微進給使兩極間產生單個脈沖，但是這種兩極間產生的能量不可控，具有很大的隨機性；還可以用RS觸發器和與非門產生單個脈沖，但是達不到很窄的脈寬，能量不夠小。

現有技術中，授權公告號CN202261076U中公開的“單脈沖電源”是一種單向脈沖電源，所述單向脈沖是指電流方向不隨時間改變的脈沖波形，是一種連續脈沖電源，與本發明單個脈沖電源不同。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種單個脈沖電源，是一種能夠發出單個脈沖的直流電源，這種單個脈沖電源可以達到可調節的很窄的脈寬，能量可以足夠小，對電火花加工研究具有重大意義。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種單個脈沖電源，所述單個脈沖電源分別與電火花加工工具和被加工工件相連，所述單個脈沖電源包括：主振控制電路、功率開關驅動電路、功率放大電路和電壓檢測電路和直流電源；

所述主振控制電路的信號輸出端與所述功率開關驅動電路的信號輸入端相連，所述功率開關驅動電路的信號輸出端與所述功率放大電路的信號輸入端相連，所述功率放大電路的信號輸出端與所述電壓檢測電路的一個信號輸入端相連，所述電壓檢測電路的信號輸出端與所述主振控制電路的信號輸入端相連，所述功率放大電路的信號輸出端同時與電火花加工工具相連，所述直流電源的正極與所述功率放大電路的能量輸入端相連，所述直流電源的負極與被加工工件相連，所述被加工工件還與所述電壓檢測電路的另一個信號輸入端相連。

進一步的，所述功率放大電路包括：功率開關管Q、第一二極管D1、第二二極管D2、第三二極管D3、第一穩壓管Z1、第二穩壓管Z2、第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、電感L、第一電容C1、第二電容C2，無感限流電阻JP和發光二極管LED。

進一步的，其特征在于，所述直流電源的正極分別連接無感限流電阻JP的一端和第一二極管D1的陰極，無感限流電阻JP的另一端分別連接第一二極管D1的陽極和第二二極管D2的陽極，第二二極管D2的陰極分別連接電感L的一端和第一電阻R1的一端，電感L的另一端分別連接功率開關管Q的漏極和第三二極管D3的陽極，第一電阻R1的另一端分別連接第三二極管D3的陰極和第一電容C1的一端，功率開關管Q的柵極分別連接第一穩壓管Z1的負極、第二電阻R2的一端、第二電容C2的一端和第三電阻R3的一端，第三電阻R3的另一端分別連接第二電容C2的另一端和發光二極管LED的陽極，發光二極管LED的陰極與第四電阻R4的一端連接，第一穩壓管Z1的正極與第二穩壓管Z2的正極連接，功率開關管Q的源極分別連接電火花加工工具、第一電容C1的另一端、第二穩壓管Z2的負極、第二電阻R2的另一端和第四電阻R4的另一端。

進一步的，所述主振控制電路包括單片機和與所述單片機相連的有源晶振。

進一步的，所述單片機包括AT90S8535單片機。

進一步的，所述功率開關驅動電路包括高速光耦和與所述高速光耦輸出端相連的功率開關驅動芯片。

進一步的，所述高速光耦包括6N137芯片，所述功率開關驅動芯片包括TPS2812芯片。

進一步的，所述功率開關管Q包括MOSFET-IRF740芯片，所述功率開關管Q采用源極輸出方式。

進一步的，所述的電壓檢測電路包括電壓比較器和與所述電壓比較器輸出端相連的高速光耦，所述電壓比較器包括LM339N芯片，所述高速光耦包括6N137芯片。

一種單個脈沖電源的控制方法，用于控制所述單個脈沖電源，其特征在于，所述方法步驟如下：

(1)系統上電，主振控制電路的單片機輸出高電平，高電平經過功率開關驅動電路后維持高電平狀態，驅動功率開關管Q的柵極；

(2)逐漸縮小電火花加工工具與被加工工件之間的距離；