[發明專利]一種線切割控制系統加工電源測試裝置

在審

• 申請號: 201910888081.6
• 申請日: 2019-09-19
• 公開（公告）號: CN110441711A
• 公開（公告）日: 2019-11-12
• 發明（設計）人: 徐振偉;潘建華;郎干勇;朱高凱;石榮;吳紅英;楊永廣;劉靜;李香
• 申請（專利權）人: 揚州萬泰電子科技有限公司;江蘇安智光電科技有限公司
• 主分類號: G01R31/40
• 分類號: G01R31/40
• 代理公司: 揚州市蘇為知識產權代理事務所(普通合伙) 32283
• 代理人: 郭翔

一種線切割控制系統加工電源測試裝置。涉及線切割控制系統加工電源，尤其涉及一種線切割控制系統加工電源測試裝置。提供了一種對電源模塊性能進行測試，既滿足性能測試要求，又滿足批量生產測試的需求的一種線切割控制系統加工電源測試裝置。包括加工電源測試模塊；所述加工電源測試模塊包括降壓變壓器一、負載一、負載開關一、降壓電路一、低通濾波器一、A/D采樣一、主控紋波分析單元一和顯示單元一；降壓變壓器一的二次側連接線切割控制系統加工電源的電源板；所述負載開關一的ctr1端與主控紋波分析單元一電性連接。本發明針對線切割控制系統的電源模塊性能進行測試，既滿足性能測試要求，又滿足批量生產測試的需求。

技術領域

本發明涉及線切割控制系統加工電源，尤其涉及一種線切割控制系統加工電源測試裝置。

背景技術

現有快走絲線切割控制系統的加工電源一般采用100V左右的直流電源進行供電，X、Y、U、V軸步進電機驅動電源一般采用24V直流電源進行供電，其余為輔助電源。無論是線切割加工電源，還是步進電機驅動電源，對其紋波要求都很高。因此，在設計和生產過程中，對電源模塊的性能測試就顯得尤為重要。與此同時，如何保證在進行全面性能測試的前提下，還要滿足批量生產時快速測試的要求，也是一個比較重要的問題。本發明提出一種線切割控制系統電源模塊測試裝置，用于對電源模塊性能進行測試，既滿足性能測試要求，又滿足批量生產測試的需求。

快走絲線切割控制系統的加工電源一般采用100V左右的直流電源進行供電，X、Y、U、V軸步進電機驅動電源一般采用24V直流電源進行供電。100V直流電源和24V直流電源既可以采用線性電源，也可以采用開關電源。線性電源效率低，但不會引入額外的干擾，電磁干擾小，紋波系數低。開關電源效率高，但對電磁干擾非常敏感，電磁干擾大，紋波系數大。

紋波是由于直流電源的電壓波動而造成的一種現象，因為直流穩壓電源一般是由交流電源經整流、穩壓等環節而形成的，這就不可避免地在直流輸出電壓中或多或少帶有一些交流成份，這種疊加在直流穩定量上的交流分量就稱之為紋波。紋波的成分較為復雜，它的形態一般為：（1）頻率高于工頻的類似正弦波的高次諧波，這在線性電源和開關電源中都會出現；（2）寬度很窄的脈沖波，由發生在場效應管開關導通與截止瞬間產生的尖脈沖所造成，這會在開關電源中出現。紋波主要有以下害處：（1）容易在線切割控制系統上產生諧波，而諧波會產生更多的危害，如影響加工工件光潔度等；（2）降低了加工電源的輸出效率；（3）較強的紋波會造成浪涌電壓或電流的產生，進而破壞加工工件；（4）會干擾數字電路的邏輯關系，影響線切割控制系統正常工作。因此，有必要對加工電源輸出的紋波電壓進行精確分析，以保護線切割控制系統本身及保證線切割加工質量。

圖1為采用線性電源的線切割加工電源輸出紋波的放大示意圖，圖2為采用線性電源的線切割加工電源輸出紋波的頻譜圖。

由圖2可以看出，采用線性電源的線切割加工電源輸出紋波中主要成分為基波（50Hz）、3次諧波（150Hz）、7次諧波（350Hz）等。因此，對于采用線性電源的加工電源，其紋波中的主要成分為高次諧波，而一般情況下，諧波幅值會隨著諧波次數的變大而變小，因此一般測量的最大諧波次數不超過50次，即2.5KHz。

圖3為采用開關電源的線切割加工電源輸出紋波放大示意圖，圖4為采用開關電源的線切割加工電源輸出紋波頻譜圖。

由圖4可以看出，紋波的成分主要為高頻干擾信號，頻率分別為40KHz和120KHz左右。

綜合圖1～圖4，若需對加工電源的輸出電壓紋波進行精確分析，必須對A/D采樣速率和精度、諧波分析算法的實時性進行綜合評價，以確定最優方案。