[發(fā)明專(zhuān)利]脈沖氙燈泵浦激光焊接機(jī)的調(diào)壓電源

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710537211.2
• 申請(qǐng)日: 2017-07-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107171554B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-08-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王毅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 東莞市微視激光科技有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): H02M3/156
• 分類(lèi)號(hào): H02M3/156
• 代理公司: 北京酷愛(ài)智慧知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11514
• 代理人: 孟凡臣

本發(fā)明涉及一種脈沖氙燈泵浦激光焊接機(jī)的調(diào)壓電源，包括整流電路、儲(chǔ)能電容、升壓電路、整流電壓采樣電路、儲(chǔ)能電容電壓采樣電路、電壓調(diào)節(jié)控制電路；整流電路的輸出正極連接儲(chǔ)能電容的負(fù)極，升壓電路的輸出端與儲(chǔ)能電容的正極連接；電壓調(diào)節(jié)控制電路包括差分放大器；通過(guò)整流電壓采樣電路采集整流電路輸出正極的電壓輸入差分放大器；儲(chǔ)能電容電壓采樣電路采集儲(chǔ)能電容正極電壓輸入差分放大器；電壓調(diào)節(jié)控制電路根據(jù)差分放大器輸出的反饋電壓來(lái)控制升壓電路的運(yùn)行和停止，從而控制儲(chǔ)能電容電壓的寬范圍調(diào)節(jié)，可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電容電壓的寬范圍調(diào)節(jié)，即可大于或等于整流輸出的電壓，也可小于整流輸出的電壓，并且功率器件少，體積大幅減小。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及激光電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖氙燈泵浦激光焊接機(jī)的調(diào)壓電源。

背景技術(shù)

脈沖氙燈泵浦激光器廣泛應(yīng)用于激光焊接，用于脈沖氙燈泵浦激光器的電源一般簡(jiǎn)稱(chēng)激光焊接電源。激光焊接電源是脈沖氙燈泵浦YAG激光器的能源，它向氙燈泵浦激光器提供泵浦能量，控制激光輸出的能量，是一種用于氙燈泵浦YAG激光焊接機(jī)的電源裝置，應(yīng)用于首飾激光焊接機(jī)、模具激光焊接機(jī)和自動(dòng)化激光焊接機(jī)等激光焊接設(shè)備。在激光焊接應(yīng)用中，單次脈沖激光能量的波形影響焊接效果，脈沖氙燈泵浦YAG激光焊接電源的常用功率范圍為1KW至20KW，脈沖電流范圍30A至400A，脈沖寬度1毫秒至20毫秒。

現(xiàn)有用于脈沖氙燈泵浦激光器的電源有兩種方式：A調(diào)流方式，工頻交流電經(jīng)過(guò)半波倍壓整流濾波后，用開(kāi)關(guān)斬波模塊與空心電感控制氙燈的脈沖電流，濾波電容總?cè)萘窟_(dá)2萬(wàn)uF以上，對(duì)電網(wǎng)沖擊干擾很大，空心電感的電磁輻射非常大；B調(diào)壓方式，要求儲(chǔ)能電容電壓調(diào)節(jié)范圍100V至500V，工頻交流電直接整流濾波后，用半橋或者全橋電路進(jìn)行調(diào)壓，需要大功率的儲(chǔ)能變壓器、大功率諧振電感和諧振電容，電路復(fù)雜，功率器件過(guò)多，體積大，重量大，電網(wǎng)干擾比較大，成本過(guò)高。

綜上所述，目前激光焊接機(jī)電源電磁兼容性差，體積大，成本高。當(dāng)前國(guó)家電網(wǎng)正在推行新的電磁兼容標(biāo)準(zhǔn)，電源的效率、體積、重量、抗干擾性、紋波等都提出了全新的要求。傳統(tǒng)的激光焊接電源功率損耗大，電路零件過(guò)多，效率低，電網(wǎng)干擾大，體積龐大。隨著激光焊接技術(shù)的不斷發(fā)展，使得激光焊接電源要求效率越來(lái)越高、體積越來(lái)越小，給電源設(shè)計(jì)提出了新的難題。因此，電磁干擾小、電磁兼容性高、高效率、小體積的激光焊接調(diào)壓電源將成為發(fā)展的主流。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種脈沖氙燈泵浦激光焊接機(jī)的調(diào)壓電源，可以實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能電容電壓的寬范圍調(diào)節(jié)，即可大于或等于整流輸出的電壓，也可小于整流輸出的電壓，并且功率器件少，體積大幅減小。

本發(fā)明提供了一種脈沖氙燈泵浦激光焊接機(jī)的調(diào)壓電源，包括：整流電路、儲(chǔ)能電容、升壓電路、整流電壓采樣電路、儲(chǔ)能電容電壓采樣電路、電壓調(diào)節(jié)控制電路；所述整流電路的輸入端連接交流電源，所述整流電路的輸出正極連接儲(chǔ)能電容的負(fù)極，所述整流電路的輸出負(fù)極接地；所述升壓電路的輸入端與所述整流電路的輸出正極連接，所述升壓電路的輸出端與所述儲(chǔ)能電容的正極連接，所述升壓電路的控制端與所述電壓調(diào)節(jié)控制電路連接；所述電壓調(diào)節(jié)控制電路包括差分放大器；所述整流電壓采樣電路的采樣端連接所述整流電路的輸出正極，所述整流電壓采樣電路的輸出端與所述差分放大器的負(fù)輸入端連接；所述儲(chǔ)能電容電壓采樣電路的采樣端連接所述儲(chǔ)能電容的正極，所述儲(chǔ)能電容電壓采樣電路的輸出端與差分放大器的正輸入端連接；所述電壓調(diào)節(jié)控制電路根據(jù)所述差分放大器輸出的反饋電壓來(lái)控制所述升壓電路的運(yùn)行和停止，從而控制所述儲(chǔ)能電容電壓的寬范圍調(diào)節(jié)。

本發(fā)明中，儲(chǔ)能電容的正極分別與續(xù)流二極管的負(fù)極連接，儲(chǔ)能電容的負(fù)極和整流電路的輸出正極連接，使得儲(chǔ)能電容兩端的電壓差值可大于或等于整流電路輸出的電壓，也可小于整流電路輸出的電壓，儲(chǔ)能電容的電壓調(diào)節(jié)范圍最低可以達(dá)到0V，儲(chǔ)能電容可調(diào)電壓的最高值取決于功率開(kāi)關(guān)器件和儲(chǔ)能電容的耐壓值。相比現(xiàn)有技術(shù)中的調(diào)壓方式，本實(shí)施例的方案能提供更寬的電壓調(diào)節(jié)范圍。