CN107695470A - 智能高速节能线切割高频脉冲电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能高速节能线切割高频脉冲电源，包括脉冲发生器，所述脉冲发生器的控制端电性连接有控制电路，所述脉冲发生器的输出端电性连接有电网，且电网电性连接有12V直流电源，所述12V直流电源电性连接有5V直流电源和100V直流电源，所述5V直流电源与脉冲发生器的输入端电性连接，且脉冲发生器的输入端通过5V直流电源电性连接有输入滤波电路，所述输入滤波电路与电网电性连接。本发明经济实用，智能高速节能线切割高频脉冲电源的输出电路可以输出不同效果的脉冲波形，使得数控电火花切割机床的损耗低、能量高和工作速度快，且输出电路所输出的脉冲波形稳定，使得加工表面粗糙度大大提高。

Description

智能高速节能线切割高频脉冲电源
技术领域
本发明涉及高频脉冲电源技术领域，尤其涉及一种智能高速节能线切割高频脉冲电源。
背景技术
数控电火花线切割机床的脉冲电源通常又称高频电源，其作用是把普通的交流电转换成，高频率的单向高频脉冲电源；脉冲电源是数控线切割机床的重要组成部分，是影响线切割加工工艺指标的关键因数之一，线切割机床加工的质量表面粗糙度和加工的速度，主要取决于线切割脉冲电源的性能，目前数控电火花线切割机床的脉冲电源无法根据需要对脉冲波形的占空比进行调整，使得数控电火花线切割机床的脉冲电源无法输出不同效果的脉冲波形，进而数控电火花线切割机床的损耗高、输出功率低和工作速度慢，且对加工表面粗糙度产生不利的影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的智能高速节能线切割高频脉冲电源。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
智能高速节能线切割高频脉冲电源，包括脉冲发生器，所述脉冲发生器的控制端电性连接有控制电路，所述脉冲发生器的输出端电性连接有电网，且电网电性连接有12V直流电源，所述12V直流电源电性连接有5V直流电源和100V直流电源，所述5V直流电源与脉冲发生器的输入端电性连接，且脉冲发生器的输入端通过5V直流电源电性连接有输入滤波电路，所述输入滤波电路与电网电性连接，所述100V直流电源电性连接有功率推动电路，且功率推动电路的输入端通过电网与脉冲发生器电性连接，所述功率推动电路的输出端电性连接有主功率放大电路的输入端，且主功率放大电路的输出端电性连接输出电路的输入端；
所述主功率放大电路包括集成芯片IC1，且集成芯片IC1的引脚5与功率推动电路的输出端电性连接，所述集成芯片IC1的引脚8电性连接有电容C1的一端，且电容C1的另一端电性连接有二极管D1的正极和电阻R1的一端，所述二极管D1的负极电性连接有电容C3的一端和集成芯片IC1的引脚9，且电容C3的另一端电性连接有集成芯片IC1的引脚10、MOSFET管VM1的源极S、电感H1的一端和电感H2的一端，所述MOSFET管VM1的栅极G电性连接有电阻R1的另一端、电阻R2的一端和二极管W1的负极，所述二极管W1的正极与电阻R2的另一端电性连接，且二极管W1的正极接地，所述MOSFET管VM1的漏极D电性连接有100V直流电源的正极和MOSFET管VM3的漏极D，所述MOSFET管VM3的源极S电性连接有端口G、MOSFET管VM3的栅极G和智能切换开关K1的引脚1，所述智能切换开关K1的引脚2与电感H1的另一端电性连接，且智能切换开关K1的引脚3与电感H2的另一端电性连接，所述集成芯片IC1的引脚14电性连接有电容C2的一端，且电容C2的另一端电性连接有电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端电性连接有电阻R4的一端、二极管W2的负极和MOSFET管VM2的栅极G，所述MOSFET管VM2的源极S电性连接有电阻R4的另一端、二极管W2的正极和100V直流电源的负极，所述MOSFET管VM2的漏极D电性连接有端口S和光电耦合器VM4的L端，所述端口S与输出电路电性连接，且输出电路与端口G电性连接，所述光电耦合器VM4的HV端电性连接有100V直流电源的正极，所述光电耦合器VM4的L1端电性连接有MOSFET管VM2的源极S和电阻R5的一端，且电阻R5的另一端电性连接有MOSFET管VM1的源极S和光电耦合器VM4的H端。
优选的，所述主功率放大电路还电性连接有整流及滤波电路。
优选的，所述输出电路与控制电路之间电性连接有采样电路，且输出电路还电性连接有检测电路。
优选的，所述集成芯片IC1为单片机。
优选的，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5的阻值依次为1KΩ、2.4KΩ、1KΩ、2.4KΩ、1.5KΩ，且二极管W1和二极管W2均为稳压二极管，所述电容C1、电容C2和电容C3的容值依次为330pF、22μF、33μF。
优选的，所述MOSFET管VM1、MOSFET管VM2和MOSFET管VM3的型号均为PE3420A。
本发明的有益效果：通过输出电路、采样电路、检测电路、控制电路和脉冲发生器相配合，采样电路在检测电路的配合下，采样电路在输出电路的采样结果反馈到控制电路中，控制电路对脉冲发生器进行控制，输出电路所输出的脉冲波形具有较强的稳定性，使得加工表面粗糙度大大提高，通过功率推动电路、集成芯片IC1、电容C1、电阻R1、二极管D1、电容C3、电阻R2、二极管W1、MOSFET管VM1、MOSFET管VM3、电感H1、电感H2、光电耦合器VM4、MOSFET管VM2、电阻R4、二极管W2、电阻R3和电容C2相配合，功率推动电路的推动放大信号输入到集成芯片IC1的5脚上，然后集成芯片IC1的引脚8、引脚9和引脚10所输出的一组脉冲信号分别经过对应的电器元件，输出电路可以输出不同效果的脉冲波形，使得智能高速节能线切割高频脉冲电源具有低损耗、高能量和工作速度快的优点，本发明经济实用，智能高速节能线切割高频脉冲电源的输出电路可以输出不同效果的脉冲波形，使得数控电火花切割机床的损耗低、能量高和工作速度快，且输出电路所输出的脉冲波形稳定，使得加工表面粗糙度大大提高。
附图说明
图1为本发明提出的智能高速节能线切割高频脉冲电源的工作原理图；
图2为本发明提出的智能高速节能线切割高频脉冲电源中主功率放大电路的电路图。
图中：1电网、2输入滤波电路、3 5V直流电源、4 12V直流电源、5 100V直流电源、6脉冲发生器、7控制电路、8功率推动电路、9主功率放大电路、10整流及滤波电路、11输出电路、12检测电路、13采样电路。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
参照图1-2，智能高速节能线切割高频脉冲电源，包括脉冲发生器6，脉冲发生器6的控制端电性连接有控制电路7，脉冲发生器6的输出端电性连接有电网1，且电网1电性连接有12V直流电源4，12V直流电源4电性连接有5V直流电源3和100V直流电源5，5V直流电源3与脉冲发生器6的输入端电性连接，且脉冲发生器6的输入端通过5V直流电源3电性连接有输入滤波电路2，输入滤波电路2与电网1电性连接，100V直流电源5电性连接有功率推动电路8，且功率推动电路8的输入端通过电网1与脉冲发生器6电性连接，功率推动电路8的输出端电性连接有主功率放大电路9的输入端，且主功率放大电路9的输出端电性连接输出电路11的输入端；主功率放大电路9包括集成芯片IC1，且集成芯片IC1的引脚5与功率推动电路8的输出端电性连接，集成芯片IC1的引脚8电性连接有电容C1的一端，且电容C1的另一端电性连接有二极管D1的正极和电阻R1的一端，二极管D1的负极电性连接有电容C3的一端和集成芯片IC1的引脚9，且电容C3的另一端电性连接有集成芯片IC1的引脚10、MOSFET管VM1的源极S、电感H1的一端和电感H2的一端，MOSFET管VM1的栅极G电性连接有电阻R1的另一端、电阻R2的一端和二极管W1的负极，二极管W1的正极与电阻R2的另一端电性连接，且二极管W1的正极接地，MOSFET管VM1的漏极D电性连接有100V直流电源5的正极和MOSFET管VM3的漏极D，MOSFET管VM3的源极S电性连接有端口G、MOSFET管VM3的栅极G和智能切换开关K1的引脚1，智能切换开关K1的引脚2与电感H1的另一端电性连接，且智能切换开关K1的引脚3与电感H2的另一端电性连接，集成芯片IC1的引脚14电性连接有电容C2的一端，且电容C2的另一端电性连接有电阻R3的一端，电阻R3的另一端电性连接有电阻R4的一端、二极管W2的负极和MOSFET管VM2的栅极G，MOSFET管VM2的源极S电性连接有电阻R4的另一端、二极管W2的正极和100V直流电源5的负极，MOSFET管VM2的漏极D电性连接有端口S和光电耦合器VM4的L端，端口S与输出电路11电性连接，且输出电路11与端口G电性连接，光电耦合器VM4的HV端电性连接有100V直流电源5的正极，光电耦合器VM4的L1端电性连接有MOSFET管VM2的源极S和电阻R5的一端，且电阻R5的另一端电性连接有MOSFET管VM1的源极S和光电耦合器VM4的H端，主功率放大电路9还电性连接有整流及滤波电路，输出电路11与控制电路7之间电性连接有采样电路13，且输出电路11还电性连接有检测电路12，集成芯片IC1为单片机，电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5的阻值依次为1KΩ、2.4KΩ、1KΩ、2.4KΩ、1.5KΩ，且二极管W1和二极管W2均为稳压二极管，电容C1、电容C2和电容C3的容值依次为330pF、22μF、33μF，MOSFET管VM1、MOSFET管VM2和MOSFET管VM3的型号均为PE3420A，本发明经济实用，智能高速节能线切割高频脉冲电源的输出电路11可以输出不同效果的脉冲波形，使得数控电火花切割机床的损耗低、能量高和工作速度快，且输出电路11所输出的脉冲波形稳定，使得加工表面粗糙度大大提高。
本发明中，电网1的交流电在输入滤波模块2上进行滤波处理，输入滤波模块2将滤波处理后的交流电通过5V直流电源3输入脉冲发生器6中，脉冲发生器6所产生的脉冲通过电网1通入功率推动电路8中，功率推动电路8对脉冲发生器6所产生的脉冲进行推动放大，然后功率推动电路8所输出的推动放大信号输入到集成芯片IC1的5脚上，在集成芯片IC1、电容C1、电阻R1、二极管D1、电容C3、电阻R2、二极管W1、MOSFET管VM1、MOSFET管VM3、电感H1、电感H2、光电耦合器VM4、MOSFET管VM2、电阻R4、二极管W2、电阻R3和电容C2的配合下，集成芯片IC1的引脚8、引脚9和引脚10所输出的一组脉冲信号分别经过对应的电器元件进行处理，最终通入输出电路11中，由于主功率放大电路9的电器元件可以对输出电路11所输出的脉冲波形占空比进行调节，使得输出电路11可以输出不同效果的脉冲波形，电器元件中的电感H1和电感H2可以降低电流的损耗，进而工作电流大，使得智能高速节能线切割高频脉冲电源具有低损耗、高能量和工作速度快的优点，当输出电路11进行输出脉冲波形时，检测模块12对输出电路11所输出的脉冲波形进行检测，并控制采样电路13对输出电路11的输出波形进行采集，然后采样电路13将在输出电路11的采样结果反馈到控制电路7中，控制电路7对脉冲发生器6进行控制，使得输出电路11所输出的脉冲波形具有较强的稳定性，极大的提高了加工表面粗糙度大大。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.智能高速节能线切割高频脉冲电源，包括脉冲发生器(6)，所述脉冲发生器(6)的控制端电性连接有控制电路(7)，其特征在于，所述脉冲发生器(6)的输出端电性连接有电网(1)，且电网(1)电性连接有12V直流电源(4)，所述12V直流电源(4)电性连接有5V直流电源(3)和100V直流电源(5)，所述5V直流电源(3)与脉冲发生器(6)的输入端电性连接，且脉冲发生器(6)的输入端通过5V直流电源(3)电性连接有输入滤波电路(2)，所述输入滤波电路(2)与电网(1)电性连接，所述100V直流电源(5)电性连接有功率推动电路(8)，且功率推动电路(8)的输入端通过电网(1)与脉冲发生器(6)电性连接，所述功率推动电路(8)的输出端电性连接有主功率放大电路(9)的输入端，且主功率放大电路(9)的输出端电性连接输出电路(11)的输入端；
所述主功率放大电路(9)包括集成芯片IC1，且集成芯片IC1的引脚5与功率推动电路(8)的输出端电性连接，所述集成芯片IC1的引脚8电性连接有电容C1的一端，且电容C1的另一端电性连接有二极管D1的正极和电阻R1的一端，所述二极管D1的负极电性连接有电容C3的一端和集成芯片IC1的引脚9，且电容C3的另一端电性连接有集成芯片IC1的引脚10、MOSFET管VM1的源极S、电感H1的一端和电感H2的一端，所述MOSFET管VM1的栅极G电性连接有电阻R1的另一端、电阻R2的一端和二极管W1的负极，所述二极管W1的正极与电阻R2的另一端电性连接，且二极管W1的正极接地，所述MOSFET管VM1的漏极D电性连接有100V直流电源(5)的正极和MOSFET管VM3的漏极D，所述MOSFET管VM3的源极S电性连接有端口G、MOSFET管VM3的栅极G和智能切换开关K1的引脚1，所述智能切换开关K1的引脚2与电感H1的另一端电性连接，且智能切换开关K1的引脚3与电感H2的另一端电性连接，所述集成芯片IC1的引脚14电性连接有电容C2的一端，且电容C2的另一端电性连接有电阻R3的一端，所述电阻R3的另一端电性连接有电阻R4的一端、二极管W2的负极和MOSFET管VM2的栅极G，所述MOSFET管VM2的源极S电性连接有电阻R4的另一端、二极管W2的正极和100V直流电源(5)的负极，所述MOSFET管VM2的漏极D电性连接有端口S和光电耦合器VM4的L端，所述端口S与输出电路(11)电性连接，且输出电路(11)与端口G电性连接，所述光电耦合器VM4的HV端电性连接有100V直流电源(5)的正极，所述光电耦合器VM4的L1端电性连接有MOSFET管VM2的源极S和电阻R5的一端，且电阻R5的另一端电性连接有MOSFET管VM1的源极S和光电耦合器VM4的H端。
2.根据权利要求1所述的智能高速节能线切割高频脉冲电源，其特征在于，所述主功率放大电路(9)还电性连接有整流及滤波电路。
3.根据权利要求1所述的智能高速节能线切割高频脉冲电源，其特征在于，所述输出电路(11)与控制电路(7)之间电性连接有采样电路(13)，且输出电路(11)还电性连接有检测电路(12)。
4.根据权利要求1所述的智能高速节能线切割高频脉冲电源，其特征在于，所述集成芯片IC1为单片机。
5.根据权利要求1所述的智能高速节能线切割高频脉冲电源，其特征在于，所述电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4和电阻R5的阻值依次为1KΩ、2.4KΩ、1KΩ、2.4KΩ、1.5KΩ，且二极管W1和二极管W2均为稳压二极管，所述电容C1、电容C2和电容C3的容值依次为330pF、22μF、33μF。
6.根据权利要求1所述的智能高速节能线切割高频脉冲电源，其特征在于，所述MOSFET管VM1、MOSFET管VM2和MOSFET管VM3的型号均为PE3420A。
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