[發明專利]一種基于射頻電源的CO2

在審

• 申請號: 202110315003.4
• 申請日: 2021-03-24
• 公開（公告）號: CN113075894A
• 公開（公告）日: 2021-07-06
• 發明（設計）人: 唐化江;鄭義軍;譚榮清;劉俊曦;李輝;寧方晉;孫科;黃文武;鐘艷紅
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 張乾楨

1.一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，包括：

上位機，以及通信接口、控制中心和安裝有多個傳感器節點的射頻電源；

上位機上安裝有客戶端，用于顯示和控制當前系統狀態，具體包括下發指令遠程關斷和開啟射頻電源，控制電機調節阻抗大小，和激光器電極進行阻抗匹配；

所述主機通過通信接口連接到控制中心，所述控制中心連接到多個傳感器節點，通過數據采集模塊和多通道A/D模塊，采集射頻電源中的晶體管功放電路、警報保護控制電路、電機控制電路、攝像頭的信號數據，根據采集到的信號數據傳遞到上位機客戶端，根據異常數據信息去追溯電路故障所在，并實時對系統進行保護操作。

2.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，所述的射頻電源包括：

交直流轉換系統、振蕩電路、晶體管功放電路、數據采集系統、單片機控制系統、電機控制電路、阻抗匹配電路、警報保護電路系統及激光器負載。

3.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

所述多個傳感器節點設置如下：電壓采樣電路連接到晶體管功放電路中的入射電壓點和反射電壓點，進行電壓的采集；溫度傳感器放置在功放電路的晶體管芯片上，對晶體管的溫度進行采集；功率采樣電路與晶體管功放電路的放大輸出端連接，采集通過射頻放大后的功率信息；警報保護控制電路，通過警鈴響起或LED閃爍提示狀態異常；電機控制電路，根據單片機控制系統發送的指令，進而調整電機旋轉來改變總阻抗的大小；攝像頭，位于整個射頻電源的上方，對整個射頻電源及外圍情況進行檢測。

4.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

數據采集模塊采集到的三路數據由高速多通道A/D轉換器傳給單片機控制器，當采集的數據異常突變或處于正常閾值范圍外的值，警報保護控制電路會即刻啟動，警鈴響起，報警燈閃爍，并自動關閉射頻電源，實現射頻電路的自動保護，進而阻止晶體管芯片或電路元器件因溫度過高而燒毀；而此時采集到的數據已傳遞并保存到上位機監控軟件，能根據異常數據信息去追溯電路故障所在。

5.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

接通電源后，交流電通過交直流轉換系統傳給振蕩電路，然后傳入到晶體管功放電路進行功率放大，數據采集系統開始采集功放電路上的數據信息，并通過高速多通道A/D轉換器將采集信息保存到單片機中，單片機控制系統與警報保護電路系統連接，開始輸出激光，當監測的數據發生異常時，警報系統響起并自動關斷射頻電路。

6.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

上位機客戶端包括數據顯示界面和指令控制界面；

數據顯示界面用來監測和存儲入反射電壓、電流、反射功率、電路溫度的參數信息，并以折線圖形直觀的將數據變化趨勢顯示出來；客戶端能夠下發指令到控制中心，開啟關斷射頻電源，控制電機調節阻抗大小，和激光器電極進行阻抗匹配。

7.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

射頻電源上電啟動后，數據采集模塊便開始工作，不斷開始讀取并傳輸入反射電壓、芯片溫度和輸出功率數據，數據正常則上傳到上位機軟件，以數字化進行顯示，并轉化為折線圖形，當采集到的入反射電壓或晶體管芯片溫度等任何數據出現異常，則會激發警報控制電路，關閉整個射頻電源，實現自動保護。

8.根據權利要求1所述的一種基于射頻電源的CO₂激光器智能開發控制系統，其特征在于，

通信接口采用有線的雙向通信模塊，實現上位機和射頻電源的數據傳遞和指令傳輸。