[發明專利]一種大功率甚高頻電火花脈沖電源、加工方法及加工系統

在審

• 申請號: 202210723443.8
• 申請日: 2022-06-24
• 公開（公告）號: CN114871517A
• 公開（公告）日: 2022-08-09
• 發明（設計）人: 張勇斌;沈杰;劉廣民;戴越
• 申請（專利權）人: 中國工程物理研究院機械制造工藝研究所
• 主分類號: B23H1/02
• 分類號: B23H1/02
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 梁田

本發明公開了一種大功率甚高頻電火花脈沖電源、加工方法及加工系統，涉及脈沖電源技術領域，其技術方案要點是：包括：測控板，輸入端外接上位機；激勵源，輸入端連接測控板的輸出端；功率放大電路，輸入端連接激勵源的輸出端；隔離器，輸入端連接功率放大電路的輸出端，輸出端外接加工端；其中，所述功率放大電路輸出的大功率加工脈沖與激勵源輸出的激勵脈沖同頻；以及，所述功率放大電路中的功放管為雙柵場效應管，以使得功放管正常工作時處于飽和區的設定波動范圍，隨著功率元器件進入非線性區，功率放大電路輸出下降。本發明無需對脈沖進行調制來提升脈沖功率，可輸出甚高頻正弦波脈沖，以提高精密電火花的加工效率。

技術領域

本發明涉及脈沖電源技術領域，更具體地說，它涉及一種大功率甚高頻電火花脈沖電源、加工方法及加工系統。

背景技術

傳統電火花加工高溫合金容易產生重鑄層，導致微裂紋的形成，難以滿足日益增長的高溫合金加工需求。甚高頻(頻率在30MHz～300MHz)脈沖的脈寬小、頻率高，單脈沖能量小但集中，能夠使蝕除材料大部分以氣化的形式去除，有效減少重鑄層的產生，提高加工表面質量。

現有的電火花加工脈沖電源為了在甚高頻脈沖下實現對實時放電狀態的準確檢測，通過對甚高頻脈沖進行分壓整流處理，以達到實時、無延遲的精準檢測。隨著零件的制造技術向高效、高質量、高精度發展，研究更大功率的甚高頻電火花加工脈沖電源，對于提高高溫合金加工表面質量和效率具有重要意義。

然而，現有技術中尚未有記載提高甚高頻電火花脈沖電源的功率的相關文獻，因此，如何研究設計一種能夠克服上述缺陷的一種大功率甚高頻電火花脈沖電源、加工方法及加工系統是我們目前急需解決的問題。

發明內容

為解決現有技術中的不足，本發明的目的是提供一種大功率甚高頻電火花脈沖電源、加工方法及加工系統，有效克服了現有甚高頻電火花微能脈沖單脈沖能量小、峰值功率小、蝕除效率較低的問題，無需對脈沖進行調制來提升脈沖功率，可輸出甚高頻正弦波脈沖，以提高精密電火花的加工效率。

本發明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

第一方面，提供了一種大功率甚高頻電火花脈沖電源，包括：

測控板，輸入端外接上位機；

激勵源，輸入端連接測控板的輸出端；

功率放大電路，輸入端連接激勵源的輸出端；

隔離器，輸入端連接功率放大電路的輸出端，輸出端外接加工端；

其中，所述功率放大電路輸出的大功率加工脈沖與激勵源輸出的激勵脈沖同頻；

以及，所述功率放大電路中的功放管為雙柵場效應管，以使得功放管正常工作時處于飽和區的設定波動范圍，隨著功率元器件進入非線性區，功率放大電路輸出下降。

進一步的，所述功率放大電路還包括輸入匹配電路和輸出匹配電路；

所述輸入匹配電路，一端通過電阻R1連接雙柵場效應管的柵極G2，另一端交流接地；

所述輸入匹配電路，一端連接雙柵場效應管的源極、漏極，另一端作為功率放大電路的輸出端。

進一步的，所述雙柵場效應管的柵極G1與偏置電壓端Vp之間設有高頻扼流電路。

進一步的，所述雙柵場效應管的漏極與供電電壓端Vdd之間設有高頻扼流電路。

進一步的，所述高頻扼流電路采用四分之一波長線。

第二方面，提供了一種加工方法，包括以下步驟：

通過激勵源依據接收到的控制信號生成激勵脈沖；

通過功率放大電路對接收的激勵脈沖進行功率放大處理后輸出大功率加工脈沖；