CN108340032B - 一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，包括：馈电电路、半桥式逆变整流电路、高压引燃电路、低压维持电路、完全消电离电路、H桥储能电路、控制及反馈模块、工具电极和工件电极；半桥式逆变整流电路的高压输出端的正极与高压引燃电路的第一端连接，高压输出端的负极连接工件电极；半桥式逆变整流电路的低压输出端与低压维持电路一端连接，低压维持电路连接工具电极、工件电极；完全消电离电路一端连接工具电极，另一端连接工件电极；H桥储能电路一端连接工具电极，另一端连接馈电电路；控制及反馈模块连接工件电极、馈电电路、半桥式逆变整流电路。上述电源在保证脉冲电源工作稳定性和加工精度的同时，提高脉冲电源的电能利用率。
Description
技术领域
本发明涉及电火花加工技术领域，尤其涉及一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源。
背景技术
电火花加工是指在一定的介质中，通过工具电极和工件电极之间的脉冲放电的电蚀作用，对工件进行加工的方法。电火花加工是20世纪40年代开始研究并逐步应用于生产的一种利用电、热能进行加工的方法。电火花加工有以下特点：脉冲放电的能量密度高，便于加工用普通的机械加工方法难于加工或无法加工的特殊材料和复杂形状的工件。不受材料硬度影响，不受热处理状况影响；脉冲放电持续时间极短，放电时产生的热量传导扩散范围小，材料受热影响范围小；加工时，工具电极与工件材料不接触，两者之间宏观作用力极小。工具电极材料不需比工件材料硬，因此，工具电极制造容易。正是基于以上这些优势，电火花加工技术在模具制造业、航空航天、电子等众多领域得到广泛的应用。
在电火花加工工艺中，能量的高效利用是一个重要课题，目前国内外常用的电火花加工脉冲电源大都采用在放电主回路串联限流电阻的工作方式，其电能利用率为25％，将近75％的电能以热量的形式消耗在限流电阻上，这在降低电能利用率的同时，也对脉冲电源的散热系统和电子元器件的工作性能提出了较高的要求。为降低电火花脉冲电源的能耗，国内外技术人员对传统电火花脉冲电源做了大量改进工作。
例如，日本沙迪克公司研发的节能电火花加工脉冲电源，将电压源、电感、功率管与加工间隙串联，利用比较器控制电感电流的大小，当电感电流大于设定上限值，利用开关管使电感释放能量；当电感电流小于设定下限值，利用开关管使电感储存能量。此电路能够实现节能效果，但电路中由于引入了电感器件，流过电感的电流不能突变，加工间隙的电流存在爬升和拖尾现象，影响加工效率和加工精度。
此外，日本富山大学研发的无电阻节能脉冲电源，其电源电路由两路完全相同的开关电路组成，每路开关包括电压源、线圈、开关管，开关管交替工作，使相差180度相位的三角波叠加成平滑的放电电流，其优点是功率损失小、体积小，通过控制开关管的导通时间来控制输出电流的大小，但此电路中仍然引进了电感器件，影响到电能利用率的提高，同样也存在电流爬升和拖尾现象。
哈尔滨工业大学研制出调压型节能脉冲电源，通过改变DC/DC变换器PWM波控制器的给定来改变控制器输出的占空比，获得高低压输出，电路中取消了限流电阻，电能损耗量减小，实现节能目的，但由于受电路拓扑结构、开关元器件开关速度的限制，有可能导致主回路中流过大电流烧毁元器件，电源工作的稳定性受到影响。
综上所述，虽然高效节能脉冲电源主回路形式和控制策略多种多样，但大多采用储能元器件电感代替限流电阻，采用电流闭环PWM开关控制技术，实现脉冲电源放电电流的控制，从而大幅度提高脉冲电源的电能利用率，节能式脉冲电源不仅可以完全取消限流电阻，还可以取消大的冷却风扇等辅助散热设备，使辅助散热空间大大缩小。
目前，在电火花电源加工过程中，为了节约能效不管采用何种电路，都使得脉冲电源主电路复杂化，增加了必要的元器件，从而使电源的工作稳定性和加工精度受到影响，进而影响到工件表面加工质量。
因此，如何在进一步提高电能利用率的同时，保证脉冲电源的工作稳定性和加工精度，是电火花加工高频超短脉冲电源设计中，仍需亟待解决的一个关键技术问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，在保证脉冲电源工作稳定性和加工精度的同时，提高脉冲电源的电能利用率。
为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：
一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，包括：
馈电电路1、半桥式逆变整流电路2、高压引燃电路3、低压维持电路4、完全消电离电路5、H桥储能电路6、控制及反馈模块7、工具电极8和工件电极9；
其中，半桥式逆变整流电路2的高压输出端的正极与所述高压引燃电路3的第一端连接，所述高压引燃电路3的第二端连接所述工具电极8；
所述半桥式逆变整流电路2的高压输出端的负极连接工件电极9；
所述半桥式逆变整流电路2的低压输出端的正极与所述低压维持电路4的第一端连接，所述低压维持电路4的第二端连接所述工具电极8；所述半桥式逆变整流电路2的低压输出端的负极连接工件电极9；
所述完全消电离电路5的一端连接所述工具电极8，另一端连接所述工件电极9；
所述H桥储能电路6的一端连接所述工具电极8与工件电极9，另一端连接馈电电路1；
控制及反馈模块7连接所述工件电极9、馈电电路1、半桥式逆变整流电路2。
可选地，所述高压引燃电路3包括：限流电阻R1、第三MOSFET管G3、第五二极管D5；
所述限流电阻R1的一端与半桥式逆变整流电路2的高压输出端的正极串联，第三MOSFET管G3的源极连接限流电阻R1的另一端，第三MOSFET管G3的漏极接第五二极管D5的正端，第五二极管D5的负端连接工具电极8。
可选地，所述低压维持电路4包括电感L、电容C5、第四MOSFET管G4、第五MOSFET管G5和第六二极管D6；
所述电感L与半桥式逆变整流电路2的低压输出端的正极串联，电容C5并联在半桥式逆变整流电路的低压输出端的正负极之间，MOSFET管G4的源极接电感L，
第四MOSFET管G4的漏极连接第六二极管D6的正端，第六二极管D6的负端接工具电极8，第五MOSFET管G5的源极连接半桥式逆变整流电路2的低压输出端的负极，第五MOSFET管G5的漏极连接工件电极9。
可选地，所述完全消电离电路5包括放电电阻R4和第七MOSFET管G7；
其中，所述放电电阻R4一端接工具电极8，放电电阻R4另一端连接第七MOSFET管G7的源极，第七MOSFET管G7的漏极接工件电极9。
可选地，所述H桥储能电路6包括第六MOSFET管G6、第八MOSFET管G8～第十一MOSFET管G11和储能电容C6，
其中，所述第八MOSFET管G8的源极接工具电极8，第八MOSFET管G8的漏极接第九MOSFET管G9的漏极，第九MOSFET管G9的源极接第六MOSFET管G6的漏极；所述第十MOSFET管G10的源极接馈电电路1，第十MOSFET管G10的漏极接第十一MOSFET管G11的漏极，第十一MOSFET管G11的源极接第六MOSFET管G6的漏极；
储能电容C6连接在H桥中间，其中储能电容C6的一端与第八MOSFET管G8的漏极连接，储能电容C6的另一端与第十MOSFET管(G10)的漏极连接。
可选地，所述第八MOSFET管G8、第十MOSFET管G10均为PMOS管；
第九MOSFET管G9、第十一MOSFET管G11均为NMOS管。
可选地，所述工具电极8和所述工件电极9之间还并联有第三电阻R3和第二电阻R2；
所述第二电阻R2的一端连接所述工件电极9，另一端与所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端连接工具电极8；
所述第二电阻R2和所述第三电阻R3的连接处与所述控制及反馈模块7连接。
另一方面，本发明还提供一种基于上述任一所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源的工作方法，，其特征在于，包括：
[t0,t1]时刻：高压引燃过程，工具电极8向工件电极9靠近时，第三MOSFET管G3导通，使半桥式逆变整流电路的高压输出端与限流电阻R1、第三MOSFET管G3、第五二极管D5、工具电极8、工件电极9之间形成闭合回路，给工件电极8和工具电极9之间施加高电压；同时第四MOSFET管G4、第五MOSFET管G5断开，使低压维持电路4断开；第七MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；第六MOSFET管G6断开，切断H桥电路与工件电极9之间的回路，在t0时刻间隙电流为0，当工具电极8与工件电极9小于预设阈值距离时，即此状态持续到t1时刻，间隙在高压的作用下被击穿，间隙电压从V3跌落至V2；
[t1,t2]时刻：低压维持过程，在t1时刻，当工具电极8与工件电极9预设阈值距离时，间隙在高压的作用下被击穿，产生击穿电流，间隙电压下降到V2；第四MOSFET管G4、第五MOSFET管G5导通，使半桥式逆变整流电路的低压输出端与电感L、第四MOSFET管G4、第五MOSFET管G5、第六二极管D6、工具电极8、工件电极9之间形成闭合回路，给工件电极8和工具电极9之间施加低电压V2；同时第三MOSFET管G3断开，使高压引燃电路断开；第七MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；第六MOSFET管G6断开，切断H桥与工件电极之间的回路，间隙电流趋于稳定，间隙电压V2维持火花放电的基准电压，电火花电源处于加工状态。
可选地，所述方法还包括：
[t2,t3]时刻：H桥储能电路充电过程，在t2时刻，当完成一次电火花放电后，第三MOSFET管G3、第四MOSFET管G4、第五MOSFET管G5断开，使高压引燃电路3和低压维持电路4停止工作；第六MOSFET管G6、第八MOSFET管G8、第十一MOSFET管G11导通，工具电极8与工件电极9之间的间隙电压V2给储能电容C6电；第九MOSFET管G9、第十MOSFET管G10断开，切断H桥与馈电电路的回路；第七MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；此时工具电极8与工件电极9之间的间隙电压V2对储能电容C6充电，当间隙电压降到V3时，即到达t3时刻时，间隙电压停止对储能电容C6充电；
[t3,t4]时刻：完全消电离过程，在t3时刻，当检测到间隙电压降到V3时，第三MOSFET管G3～第六MOSFET管G6、第八MOSFET管G8～第十一MOSFET管G11断开，即高压引燃电路3、低压维持电路4与H桥储能电路6都停止工作；第七MOSFET管G7导通，使工具电极8、工件电极9与放电电阻R4形成放电回路，间隙电压V3经过放电电阻R4以热能的形式消耗掉，加速消电离过程，当t4时刻时，间隙电压为0V，放电电阻R4放电过程结束，实现完全消电离过程。
可选地，所述方法还包括：
[t4,t5]时刻：此过程处于脉间时刻，电火花电源准备进入下一工作周期；
[t5,t6]时刻：馈电过程，即[t0,tc]时刻，此时工具电极8与工件电极9处于开路状态时，第六MOSFET管G6断开，同时第八MOSFET管G8、第十一MOSFET管G11断开，第九MOSFET管G9、第十MOSFET管G10导通，储能电容C6馈电，在电源处于高压引燃的阶段时，作为半桥式逆变整流电路的一路供电电源给电源供电。
有益效果：
本发明提供的节能型电火花加工脉冲电源，将工具电极与工件电极跟放电电阻、储能电容器相连，通过开关管的关断实现了工具电极与工件电极之间残余电压的快速去除，增强了去极化的作用，加速了消电离的过程，避免放电时产生的电弧放电，增强了系统的稳定性，提高了工件的表面加工质量。
进一步地，将储能电容器应用于H储能电路当中，接于工具电极与工件电极之间，并将储能电容器作为逆变电路的输入电源，实现了电能的循环利用，降低了电能损耗，达到了节能的目的，因此具有重要的理论意义和工程应用价值。
附图说明
图1是本发明提供的一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源的电路示意图；
图2是本发明提供的一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源的加工时序图。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面通过具体实施方式，对本发明作详细描述。
如图1所示，本发明提供的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源包括：馈电电路1、半桥式逆变整流电路2、高压引燃电路3、低压维持电路4、完全消电离电路5、H桥储能电路6、控制及反馈模块7、工具电极8和工件电极9；
所述高压引燃电路3包括限流电阻R1、MOSFET管G3、二极管D5，所述限流电阻R1与半桥式逆变整流电路高压输出端的正极串联，MOSFET管G3的源极接限流电阻，MOSFET管G3的漏极接二极管D5的正端，二极管D5的负端接工具电极8，半桥式逆变整流电路高压输出端的负极接工件电极9。
所述低压维持电路4包括电感L、电容C5、MOSFET管G4、G5、二极管D6，所述电感L与半桥式逆变整流电路低压输出端的正极串联，电容C5并联在半桥式逆变整流电路低压输出端的正负极之间，MOSFET管G4的源极接电感L，MOSFET管G4的漏极接二极管D6的正端，二极管D6的负端接工具电极8，MOSFET管G5的源极接半桥式逆变整流电路低压输出端的负极，MOSFET管G5的漏极接工件电极9。
所述完全消电离电路5包括放电电阻R4和MOSFET管G7，所述放电电阻R4一端接工具电极8，放电电阻R4另一端接MOSFET管G7的源极，MOSFET管G7的漏极接工件电极9。
所述H桥储能电路6包括MOSFET管G6、G8～G11和储能电容C6，所述MOSFET管G8、G10为PMOS管、G9、G11为NMOS管，所述MOSFET管G8的源极接工具电极8，MOSFET管G8的漏极接MOSFET管G9的漏极，MOSFET管G9的源极接MOSFET管G6的漏极；所述MOSFET管G10的源极接馈电电路，MOSFET管G10的漏极接MOSFET管G11的漏极，MOSFET管G11的源极接MOSFET管G6的漏极。
所述H桥储能电路6中，储能电容C6跨接在H桥中间，其中电容C6的一端与MOSFET管G8的漏极连接，电容C6的另一端与MOSFET管G10的漏极连接。
进一步地，脉冲电流互感器将采集到的流经工件的电流Ii传给控制及反馈模块，同样的，分压电阻R3和R2上采集到的电压Ui传给控制及反馈模块，由控制及反馈模块来控制馈电电路中的MOSFET管G11、G12以及半桥式逆变整流电路中的MOSFET管G1、G2，实现MOSFET管关断。
上述的节能型电火花加工脉冲电源，将工具电极与工件电极跟放电电阻、储能电容器相连，通过开关管的关断实现了工具电极与工件电极之间残余电压的快速去除，增强了去极化的作用，加速了消电离的过程，避免放电时产生的电弧放电，增强了系统的稳定性，提高了工件的表面加工质量。
进一步地，将储能电容器应用于H储能电路当中，接于工具电极与工件电极之间，并将储能电容器作为逆变电路的输入电源，实现了电能的循环利用，降低了电能损耗，达到了节能的目的，因此具有重要的理论意义和工程应用价值。
另外，本发明实施例还提供一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源的工作方法，如图2所示，工作/加工方法包括：
[t0,t1]时刻：高压引燃过程，此时工具电极8逐渐靠近工件电极9，MOSFET管G3导通，使半桥式逆变整流电路的高压输出端与限流电阻R1、MOSFET管G3、二极管D5、工具电极8、工件电极9之间形成闭合回路，给工件电极8和工具电极9之间施加高电压；同时MOSFET管G4、G5断开，使低压维持电路断开；MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；MOSFET管G6断开，切断H桥电路与工件电极之间的回路，在t0时刻间隙电流为0，当工具电极8与工件电极9足够近时，即此状态持续到t1时刻，间隙在高压的作用下被击穿，间隙电压跌落至30V左右。
[t1,t2]时刻：低压维持过程，在t1时刻，当工具电极8与工件电极9足够近时，间隙在高压的作用下被击穿，产生击穿电流，间隙电压下降到30V左右。MOSFET管G4、G5导通，使半桥式逆变整流电路的低压输出端与电感L、MOSFET管G4、G5、二极管D6、工具电极8、工件电极9之间形成闭合回路，给工件电极8和工具电极9之间施加低电压30V；同时MOSFET管G3断开，使高压引燃电路断开；MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；MOSFET管G6断开，切断H桥与工件电极之间的回路，此时间隙电流趋于稳定，30V的间隙电压作为维持电火花放电的基准电压，电火花电源处于加工状态。
[t2,t3]时刻：H桥储能电路充电过程，在t2时刻，当完成一次电火花放电后，MOSFET管G3、G4、G5断开，使高压引燃电路3和低压维持电路4停止工作；MOSFET管G6、G8、G11导通，工具电极8与工件电极9之间的30V间隙电压给储能电容C6充电；MOSFET管G9、G10断开，切断H桥与馈电电路的回路；MOSFET管G7断开，使放电电阻R4悬空；此时工具电极8与工件电极9之间的30V间隙电压对储能电容C6充电，当间隙电压降到9V时，即到达t3时刻时，间隙电压停止对储能电容C6充电。
[t3,t4]时刻：完全消电离过程，在t3时刻，当检测到间隙电压降到9V时，MOSFET管G3～G6、G8～G11断开，即高压引燃电路3、低压维持电路4与H桥储能电路6都停止工作；MOSFET管G7导通，使工具电极8、工件电极9与放电电阻R4形成放电回路，9V的间隙电压经过放电电阻R4以热能的形式消耗掉，加速消电离过程，当t4时刻时，间隙电压为0V，放电电阻R4放电过程结束，实现完全消电离过程。
[t4,t5]时刻：此过程处于脉尖时刻，电火花电源准备进入下一工作周期。
[t5,t6]时刻：馈电过程，即[t0,tc]时刻，此时工具电极8与工件电极9处于开路状态时，MOSFET管G6断开，同时MOSFET管G8、G11断开，MOSFET管G9、G10导通，储能电容C6馈电，在电源处于高压引燃的阶段时，作为半桥式逆变整流电路的一路供电电源给电源供电。
本实施例中，一个完整的周期是t0-t5时刻，因为馈电过程发正在高压引燃过程时间段内，为了方便描述所以添加了[t5,t6]时刻。
最后应说明的是：以上所述的各实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，包括：
馈电电路(1)、半桥式逆变整流电路(2)、高压引燃电路(3)、低压维持电路(4)、完全消电离电路(5)、H桥储能电路(6)、控制及反馈模块(7)、工具电极(8)和工件电极(9)；
其中，半桥式逆变整流电路(2)的高压输出端的正极与所述高压引燃电路(3)的第一端连接，所述高压引燃电路(3)的第二端连接所述工具电极(8)；
所述半桥式逆变整流电路(2)的高压输出端的负极连接工件电极(9)；
所述半桥式逆变整流电路(2)的低压输出端的正极与所述低压维持电路(4)的第一端连接，所述低压维持电路(4)的第二端连接所述工具电极(8)；所述半桥式逆变整流电路(2)的低压输出端的负极连接工件电极(9)；
所述完全消电离电路(5)的一端连接所述工具电极(8)，另一端连接所述工件电极(9)；
所述H桥储能电路(6)的一端连接所述工具电极(8)与工件电极(9)，另一端连接馈电电路(1)；
控制及反馈模块(7)连接所述工件电极(9)、馈电电路(1)、半桥式逆变整流电路(2)。
2.根据权利要求1所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述高压引燃电路(3)包括：限流电阻(R1)、第三MOSFET管(G3)、第五二极管(D5)；
所述限流电阻(R1)的一端与半桥式逆变整流电路(2)的高压输出端的正极串联，第三MOSFET管(G3)的源极连接限流电阻(R1)的另一端，第三MOSFET管(G3)的漏极接第五二极管(D5)的正端，第五二极管(D5)的负端连接工具电极(8)。
3.根据权利要求2所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述低压维持电路(4)包括电感(L)、电容(C5)、第四MOSFET管(G4)、第五MOSFET管(G5)和第六二极管(D6)；
所述电感(L)与半桥式逆变整流电路(2)的低压输出端的正极串联，电容(C5)并联在半桥式逆变整流电路的低压输出端的正负极之间，MOSFET管(G4)的源极接电感(L)，
第四MOSFET管(G4)的漏极连接第六二极管(D6)的正端，第六二极管(D6)的负端接工具电极(8)，第五MOSFET管(G5)的源极连接半桥式逆变整流电路(2)的低压输出端的负极，第五MOSFET管(G5)的漏极连接工件电极(9)。
4.根据权利要求3所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述完全消电离电路(5)包括放电电阻(R4)和第七MOSFET管(G7)；
其中，所述放电电阻(R4)一端接工具电极(8)，放电电阻(R4)另一端连接第七MOSFET管(G7)的源极，第七MOSFET管(G7)的漏极接工件电极(9)。
5.根据权利要求4所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述H桥储能电路(6)包括第六MOSFET管(G6)、第八MOSFET管(G8)～第十一MOSFET管(G11)和储能电容(C6)，
其中，所述第八MOSFET管(G8)的源极接工具电极(8)，第八MOSFET管(G8)的漏极接第九MOSFET管(G9)的漏极，第九MOSFET管(G9)的源极接第六MOSFET管(G6)的漏极；所述第十MOSFET管(G10)的源极接馈电电路(1)，第十MOSFET管(G10)的漏极接第十一MOSFET管(G11)的漏极，第十一MOSFET管(G11)的源极接第六MOSFET管(G6)的漏极；
储能电容(C6)跨接在H桥中间，其中储能电容(C6)的一端与第八MOSFET管(G8)的漏极连接，储能电容(C6)的另一端与第十MOSFET管(G10)的漏极连接。
6.根据权利要求5所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述第八MOSFET管(G8)、第十MOSFET管(G10)均为PMOS管；
第九MOSFET管(G9)、第十一MOSFET管(G11)均为NMOS管。
7.根据权利要求6所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源，其特征在于，
所述工具电极(8)和所述工件电极(9)之间还并联有第三电阻(R3)和第二电阻(R2)；
所述第二电阻(R2)的一端连接所述工件电极(9)，另一端与所述第三电阻(R3)的一端连接，所述第三电阻(R3)的另一端连接工具电极(8)；
所述第二电阻(R2)和所述第三电阻(R3)的连接处与所述控制及反馈模块(7)连接。
8.一种基于上述权利要求5至7任一所述的电能再利用节能型电火花加工脉冲电源的工作方法，其特征在于，包括：
[t0,t1]时刻：高压引燃过程，工具电极(8)向工件电极(9)靠近时，第三MOSFET管(G3)导通，使半桥式逆变整流电路的高压输出端与限流电阻(R1)、第三MOSFET管(G3)、第五二极管(D5)、工具电极(8)、工件电极(9)之间形成闭合回路，给工件电极(8)和工具电极(9)之间施加高电压；同时第四MOSFET管(G4)、第五MOSFET管(G5)断开，使低压维持电路(4)断开；第七MOSFET管(G7)断开，使放电电阻(R4)悬空；第六MOSFET管(G6)断开，切断H桥电路与工件电极(9)之间的回路，在t0时刻间隙电流为0，当工具电极(8)与工件电极(9)小于预设阈值距离时，即此状态持续到t1时刻，间隙在高压的作用下被击穿，间隙电压从V3跌落至V2；
[t1,t2]时刻：低压维持过程，在t1时刻，当工具电极(8)与工件电极(9)预设阈值距离时，间隙在高压的作用下被击穿，产生击穿电流，间隙电压下降到V2；第四MOSFET管(G4)、第五MOSFET管(G5)导通，使半桥式逆变整流电路的低压输出端与电感(L)、第四MOSFET管(G4)、第五MOSFET管(G5)、第六二极管(D6)、工具电极(8)、工件电极(9)之间形成闭合回路，给工件电极(8)和工具电极(9)之间施加低电压(V2)；同时第三MOSFET管(G3)断开，使高压引燃电路断开；第七MOSFET管(G7)断开，使放电电阻(R4)悬空；第六MOSFET管(G6)断开，切断H桥与工件电极之间的回路，间隙电流趋于稳定，间隙电压V2维持火花放电的基准电压，电火花电源处于加工状态。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
[t2,t3]时刻：H桥储能电路充电过程，在t2时刻，当完成一次电火花放电后，第三MOSFET管(G3)、第四MOSFET管(G4)、第五MOSFET管(G5)断开，使高压引燃电路(3)和低压维持电路(4)停止工作；第六MOSFET管(G6)、第八MOSFET管(G8)、第十一MOSFET管(G11)导通，工具电极(8)与工件电极(9)之间的间隙电压V2给储能电容(C6)充电；第九MOSFET管(G9)、第十MOSFET管(G10)断开，切断H桥与馈电电路的回路；第七MOSFET管(G7)断开，使放电电阻(R4)悬空；此时工具电极(8)与工件电极(9)之间的间隙电压V2对储能电容(C6)充电，当间隙电压降到V3时，即到达t3时刻时，间隙电压停止对储能电容(C6)充电；
[t3,t4]时刻：完全消电离过程，在t3时刻，当检测到间隙电压降到V3时，第三MOSFET管(G3)～第六MOSFET管(G6)、第八MOSFET管(G8)～第十一MOSFET管(G11)断开，即高压引燃电路(3)、低压维持电路(4)与H桥储能电路(6)都停止工作；第七MOSFET管(G7)导通，使工具电极(8)、工件电极(9)与放电电阻(R4)形成放电回路，间隙电压V3经过放电电阻(R4)以热能的形式消耗掉，加速消电离过程，当t4时刻时，间隙电压为0V，放电电阻(R4)放电过程结束，实现完全消电离过程。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
[t4,t5]时刻：此过程处于脉间时刻，电火花电源准备进入下一工作周期；
[t5,t6]时刻：馈电过程，即[t0,tc]时刻，此时工具电极(8)与工件电极(9)处于开路状态时，第六MOSFET管(G6)断开，同时第八MOSFET管(G8)、第十一MOSFET管(G11)断开，第九MOSFET管(G9)、第十MOSFET管(G10)导通，储能电容(C6)馈电，在电源处于高压引燃的阶段时，作为半桥式逆变整流电路的一路供电电源给电源供电。
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