CN114039501A - 一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，包括采样电路、FPGA及主功率电路。中走丝电火花线切割一般以“一割多修”方式进行加工，本发明针对“割一”方式进行设计。第一刀加工时主电路上管及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，控制四路电路同时导通，当上升到设定的电流阈值时，通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，四路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到电流精确控制，减小纹波，防止单路过热，保证工件表面光洁度及电源运行稳定，进而提高工件表面质量及电源长时间加工稳定性，数字控制均流，降低成本节约空间。
Description
技术领域
本发明属于电火花线切割、成形电火花等场合加工用高频脉冲电源电流控制领域， 特别是涉及一种高速往复走丝(中走丝)脉冲电源的新型均流控制方法。
背景技术
电火花加工是目前应用最为广泛的非传统加工方式之一，其原理是在一定的工作液 中，通过在电极丝和工件间施加连续高频脉冲，形成火花放电通道，对金属材料进行熔化、气化蚀除加工。为解决更高加工效率与加工表面质量之间的矛盾，具有多次切割功 能的往复走丝电火花线切割，即“中走丝”加工技术已获得普遍认可，为进一步推动线 切割加工技术的发展提供了新的研究思路和方法。
对被加工的材料种类，加工后工件表面精度，持续加工时长，加工效率等都有了较高的要求，而现有加工机床使用的的脉冲电源大部分仍采用电阻式，无法控制电流，能 量损耗严重，因此现已有的传统的机械加工方式已经很难满足上诉要求。随着电力电子 技术的发展，目前已有学者将Buck变换器应用于电火花脉冲电源中，用Buck变换器的 储能电感代替阻式脉冲电源的电阻，同时实现节能和加工过程中电流可控。同时为减小 电流纹波，提高加工电流可控性，已有学者使用四路Buck变换器交错并联构成新式电 火花脉冲电源。但是实际加工中会出现某路Buck变换器发热较其它几路Buck变换器更 为严重的情况，这会影响脉冲电源持续加工时长和长时间加工稳定性，这是由各路Buck 变换器流过电流不均所造成的，为解决这个问题，本发明提出了一种中走丝脉冲电源的 新型均流控制方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中走丝脉冲电源的新型均流控制方法，为电火花脉冲电 源的长时间稳定加工提供保障。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种中走丝脉冲电源的新型均流控制方法，包 括主功率电路、电压和电流检测电路、FPGA控制电路、驱动电路以及切换电路，所述的主功率电路用于电火花线切割一次加工中；所述电压和电流检测电路用于检测与采集间隙电压和间隙电流；所述的FPGA控制电路，基于计数器计时控制，通过调整PWM波顺 序，在单个放电加工周期内按一定规律循环往复产生开关管导通关断控制信号；所述驱 动电路用于对FPGA输出的控制信号进行放大，产生驱动信号驱动电路中的开关管的导 通和关断；
所述大功率加工电路包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、切断管Qoff、第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8；第一 电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第一防回流二极管D1、第二防回流二 极管D2、第三防回流二极管D3、第四防回流二极管D4。
其中第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4的漏极与输入电压源相连，源极分别与第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4相连，电感 的另一端分别与第一防回流二极管D1、第二防回流二极管D2、第三防回流二极管D3、第 四防回流二极管D4的阳极相连并且第一防回流二极管D1、第二防回流二极管D2、第三防 回流二极管D3、第四防回流二极管D4的阴极与切断管Qoff的漏极相连，切断管Qoff源极 接工件，第一开关管Q1与第一电感L1，第二开关管Q2与第二电感L2，第三开关管Q3与 第三电感L3，第四开关管Q4与第四电感L4的连接点分别与第五开关管Q5、第六开关管 Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8的漏极相连，第五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开 关管Q7、第八开关管Q8的源极接地。
进一步的，所述第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、第 五开关管Q5、第六开关管Q6、第七开关管Q7、第八开关管Q8和切断管Qoff选用金属氧化 物半导体场效应晶体管。第一防回流二极管D1、第二防回流二极管D2、第三防回流二极 管D3、第四防回流二极管D4选用MBR40250TG型二极管，第一电感L1、第二电感L2、第 三电感L3、第四电感L4采用扁平铜导线电感。
所述电流检测电路采用电流检测芯片ACS732和两级运算放大器AD4084组合，电流检测芯片ACS732接收间隙电流信号转换为电压信号，经过两级运算放大器AD4084转换 为FPGA模数转换模块可接受电压范围。
所述电压检测电路采用差分采样电路，通过差分采样间隙输出电压转换为FPGA模数转换模块可接受电压范围。
所述FPGA数字控制电路采用AX515，模数转换模块选用ALINX9226，数字隔离芯片选用ADUM1100。模数转换模块ALINX9226接收间隙电压电流模拟信号，转换为数字信号 传输给FPGA，FPGA生成相应PWM控制驱动芯片UCC21521。
一种中走丝脉冲电源的新型均流控制方法，基于上述中走丝脉冲电源，根据间隙电 压与间隙电流情况进行开关管导通与关断控制，通过控制开关管按一定规律循环往复导 通使得在单个放电加工周期内各路Buck变换器平均电流相等，具体步骤如下：
步骤1：根据加工材料和加工工件厚度，设置好脉冲电源的开关频率fs、输入电压V1、电压采样频率kv、电流采样频率ki；
步骤2：在第一刀大功率切割时，选择电流波形为矩形波；
步骤3：根据开关频率fs和电流波形，确定施加脉冲的时间Ton和消电离时间Toff，设置矩形波峰值电流Iset；
步骤4：在施加脉冲阶段，控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第 四开关管Q4导通，使得间隙储能以最快的速率上升；
步骤5：实时采样间隙的电压信号和电流信号，分别进行AD转换得到间隙电压和间隙电流的数字信号，当检测到间隙电压发生陡降并且小于击穿电压阈值Vgap，大于短路 电压阈值Vshort，并且间隙电流大于击穿电流阈值Igap时，说明间隙已经被击穿，此时引 入均流控制策略，FPGA生成PWM信号，经驱动芯片控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、 第三开关管Q3、第四开关管Q4继续同时导通，当间隙电流上升到Iset后，按1、2、3、4； 2、3、4、1；3、4、1、2……在均流时间内，上管导通时对应下管关断，上管关断时对 应下管关断，如此规律循环往复控制开关管交替导通，使得每路电路电流平均值相等。
步骤6：电流放电完成后，进行消电离；
步骤7：重复步骤3-6，进行下一个加工周期。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1.本发明控制方法能够使各路电路在放电加工过程中的平均电流相等，避免单路过 热，提高中走丝脉冲电源长时间加工稳定性。
2.本发明控制方法能够调整脉冲电源的加工电流大小、放电加工时间和消电离时间， 应用于中走丝脉冲电源第一刀切割中，并控制加工电流波形为矩形波。
3.本发明控制电路采用了FPGA架构实现，采用数字控制方法，与传统的模拟控制电路相比，成本更低，并且其控制精度较高、开关管导通关断顺序控制调整更为方便、 加工电流峰值连续可调。
4.本发明主电路采用了大功率拓扑并联在间隙两端，使用开关管控制需要使用的加 工电路，去掉了传统脉冲电源中的充电电阻和限流电阻，提高了脉冲电源系统的效率。
附图说明
图1为本发明的中走丝脉冲电源框架示意图。
图2为本发明的中走丝工脉冲电源的矩形波电流加工示意图。
图3为本发明的中走丝脉冲电源的均流控制示意图。
图4为驱动电路选用的隔离的高低侧双路输出的驱动芯片的原理图。
图5为本发明的中走丝脉冲电源的主电路拓扑示意图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明方案 作进一步详细描述。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
如附图1和2所示，一种电火花中走丝脉冲电源，可用于大功率粗加工和微细精加工，包括主功率电路、检测电路、控制电路和驱动电路。所述的主功率电路用于电火花 线切割的第一刀加工过程；所述的检测电路用于检测间隙电压和间隙电流；所述的控制 电路基于FPGA实现中走丝脉冲电源第一刀加工各路电流均流控制，以单个放电加工周 期为例，通过按照一定规律循环往复产生控制开关管导通和关断的信号使各路电流的平 均值相等；所述驱动电路用于对FPGA输出的控制信号进行放大，产生驱动信号驱动电 路中的开关管的导通和关断；
所述主功率电路，包括第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4、切断管Qoff、第五续流开关管Q5、第六续流开关管Q6、第七续流开关管Q7、第八续流 开关管Q8、第一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4、第一防回流二极管D1、 第二防回流二极管D2、第三防回流二极管D3、第四防回流二极管D4，其中第一开关管Q1、 第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4的漏极与输入电压源相连，源极分别与第 一电感L1、第二电感L2、第三电感L3、第四电感L4相连，电感的另一端分别与第一防回 流二极管D1、第二防回流二极管D2、第三防回流二极管D3、第四防回流二极管D4的阳极 相连，第一防回流二极管D1、第二防回流二极管D2、第三防回流二极管D3、第四防回流 二极管D4的阴极与切断管Qoff漏极相连，切断管Qoff源极接工件，第一开关管Q1与第一 电感L1，第二开关管Q2与第二电感L2，第三开关管Q3与第三电感L3，第四开关管Q4与 第四电感L4的连接点分别与第五续流开关管Q5、第六续流开关管Q6、第七续流开关管 Q7、第八续流开关管Q8的漏极相连，第五续流开关管Q5、第六续流开关管Q6、第七续流 开关管Q7、第八续流开关管Q8的源极接地。
本发明主功率电路中开关管选用金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。基于不 同半导体材料，目前工业界有不同耐压、不同耐流、不同工作频率、适用于不同功率场合的功率MOSFET可供选择。由于本发明需要应用于电火花线切割这种加工情况比较复 杂的电加工场合，工况较为特殊，作为一种择优方案，本发明可选用Infineon(英飞凌) 公司的型号为IPP60R074C6的MOSFET场效应晶体管，该型号MOSFET的漏源极电压VDS高达600V，漏极电流ID为57.7A，可以适用于多种功率不同的电火花线切割加工场合。
本发明中的二极管为肖特基快恢复二极管，型号为MBR40250TG，反向恢复时间仅为 35ns，最大反向电压Vrrm为250V，最大正向电流为40A，最大正向浪涌电流Ifsm为150A。
如图4所示，对于驱动电路本发明采用自带隔离的高低端驱动芯片，这里采用Texas Instruments公司推出的型号为UCC21521的栅极驱动芯片，这是双通道、高速、带隔离、 带有使能脚的栅极驱动芯片，该驱动芯片带宽高达5MHz，隔离电压高到5.7kV，浪涌 抗干扰电压为12.8kV。此驱动芯片可以同时产生高侧和低侧驱动，并且原边和副边隔 离，减小了主电路和控制电路之间的干扰。
电压检测电路采用差分放大电路，通过差分采样间隙输出电压转换为模数转换模块 AD9226可接受电压范围，将电压检测信号转换为数字量，经FPGA进行进一步处理。电 流检测电路采用电流检测芯片ACS732和两级运算放大器AD4084组合，电流检测芯片 ACS732接收间隙电流信号转换为电压信号，经过两级运算放大器AD4084转换为AD9226 模数转换模块可接受电压范围，将模拟量转换为数字量后，经FPGA进行进一步处理。 并且对应FPGA开发板的型号为AX515。
本发明控制电路由FPGA来实现。电流、电压检测电路来实时监测间隙状态，检测信号经过AD9226模块转换成数字量后传送给FPGA，FPGA再根据采样得到的间隙电压、 间隙电流进行间隙状态判断，并按照FPGA内部计数器计时情况，根据新型均流控制策 略的思想，按照一定规律生成相应的开关管的占空比，再通过驱动电路驱动主电路开关 管工作。
基于上述中走丝脉冲电源的新型均流控制方法，将间隙电压和间隙电流作为间隙状 态判断的依据，根据均流控制思想，上述均流控制方法就是通过在一个放电加工周期Ton内，对应于每一个小的四路Buck电路交错导通周期tj，使得各个开关管导通顺序在每 个小的交错周期内不同，并满足在一个放电周期Ton内，各个开关管在各个导通顺序上 所占的比例相同，从而使得每一路Buck电路平均电流相等，四路电流均衡，防止某一 路电流过大，发热严重，从而提高加工时长及其稳定性。
具体包括如下步骤：
步骤1：根据加工材料和加工工件厚度，设置好脉冲电源的开关频率fs、输入电压V1、电压采样频率kv、电流采样频率ki；
步骤2：在第一刀大功率切割时，选择电流波形为矩形波；
步骤3：根据开关频率fs和电流波形，以及矩形波峰值电流大小，确定施加脉冲的时间Ton和消电离时间Toff，设置矩形波峰值电流Iset；
步骤4：在施加脉冲阶段，控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第 四开关管Q4导通，使得间隙储能以最快的速率上升；
步骤5：实时采样间隙的电压信号和电流信号，分别进行AD转换得到间隙电压和间隙电流的数字信号，当检测到间隙电压发生陡降并且小于击穿电压阈值Vgap、大于短路 电压阈值Vshort，并且间隙电流大于击穿电流阈值Igap时，说明间隙已经被击穿，此时引 入均流控制策略，FPGA生成PWM信号，经驱动芯片控制第一开关管Q1、第二开关管Q2、 第三开关管Q3、第四开关管Q4继续同时导通，当间隙电流上升到预设矩形波峰值电流值 Iset后，按1、2、3、4；2、3、4、1；3、4、1、2……如此均流方式循环往复控制开关 管交替导通，在此阶段内当Buck变换器上开关管导通时，其对应下开关管关断，且当 Buck变换器上开关管关断时，其对应下开关管导通，使得每路电路电流平均值相等。
步骤6：电流放电完成后，进行消电离；
步骤7：重复步骤3-6，进行下一个加工周期。
具体步骤进行详细描述如下：
步骤一：根据工件厚度和工件材料种类，确定第一刀加工需要情况，设置好脉冲电源的开关频率fs、输入电压V1、电压采样频率kv、电流采样频率ki，加工电流大小Iset， 单个四路交错周期为tj，单路开通时间ts，单个交错周期内，相邻开通两路，前一路关 断时刻和后一路导通时刻的间隔为t0，单个加工周期为T，单个加工周期内所对应击穿 放电时长为Ton，单个加工周期内所对应消电离时长为Toff。
步骤二：以单个加工周期为例，第一刀加工开始时，FPGA数字控制电路输出PWM 信号，经驱动芯片UCC21521，控制第一开关管(Q1)、第三开关管(Q3)，第二开关管(Q2)， 第四开关管(Q4)同时开通，切断管Qoff开通，控制第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)， 第七开关管(Q7)，第八开关管(Q8)关断，输入电压V1加在间隙两端，给间隙充电，以 便间隙击穿。同时电流检测电路和电压采样电路实时采样间隙电压、电流，经模数转换 模块AD9226转换为数字信号，并将数字信号传递给FPGA，进行状态判断，以及对脉冲 电源进行控制。
步骤三：当检测到间隙电压发生陡降并且小于击穿电压阈值Vgap，大于短路电压阈值Vshort，并且间隙电流大于击穿电流阈值Igap时，说明间隙已经被击穿，此时引入均流 控制策略，FPGA生成PWM信号，各个开关管的导通与关断情况不变，经驱动芯片控制第 一开关管Q1、第二开关管Q2、第三开关管Q3、第四开关管Q4继续同时导通，放电电流开 始快速上升，当电流值上升至FPGA设置的电流阈值Iset后，FPGA计数器1和计数器2 从零开始计数，第一开关管(Q1)继续开通，第五开关管(Q2)关断，第一路电流继续 上升，第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断，第六开关管(Q6)、 第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通，第二、三、四路电流续流并下降。FPGA计 数器1和计数器2继续计数。
步骤四：当FPGA计数器2计到ts时，第一开关管(Q1)关断，第五开关管(Q5) 导通，第一路电流同样续流，其他三路Buck电路的开关管维持前一状态导通情况不变， 四路电流同时下降。FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤五：当FPGA计数器2计到ts+t0时，第二开关管(Q2)开始开通，第六开关管 (Q6)关断，第二路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第三开关管(Q3)、第四开关管 (Q4)关断，第五开关管(Q5)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通，第一、三、 四路电流续流并继续下降。FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤六：当FPGA计数器2计到2ts+t0时，第二开关管(Q2)关断，第六开关管(Q6) 导通，第二路电流开始同样续流，其他三路Buck电路的开关管维持前一状态导通情况 不变，四路电流同时下降，FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤七：当FPGA计数器2计到2ts+2t0时，第三开关管(Q3)开始开通，第七开关 管(Q7)关断，第三路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第四开关 管(Q4)关断，第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第八开关管(Q8)导通，第一、 二、四路电流续流并继续下降。FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤八：当FPGA计数器2计到3ts+2t0时，第三开关管(Q3)关断，第七开关管(Q7) 导通，第三路电流开始同样续流，四路电流同时下降，其他三路Buck电路的开关管维 持前一状态导通情况不变，FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤九：当FPGA计数器2计到3ts+3t0时，第四开关管(Q4)开始开通，第八开关 管(Q8)关断，第四路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关 管(Q3)关断，第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)导通，第一、 二、三路电流续流并继续下降。FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤十：当FPGA计数器2计到4ts+3t0时，第四开关管(Q4)关断，第八开关管(Q8)导通，第四路电流开始同样续流，其他三路Buck电路的开关管维持前一状态导通情况 不变，四路电流同时下降，FPGA计数器1和计数器2继续计数。
步骤十一：当FPGA计数器1计到tj时，计数器1继续计数、计数器2清零并开始 重新计数。重复步骤三到步骤十，在计数器2时间分配相同的条件下，对上开关管和下 开关管进行开通、关断控制，顺序调整为：第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四 开关管(Q4)、第一开关管(Q1)依次开通，每次仅开通四个上开关管中的一个，其余三 个上开关管关断；第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)、第五开关管 (Q5)在所对应上管开通时关断，在所对应上管关断时开通。FPGA计数器1和计数器2 继续计数。
步骤十二：当FPGA计数器1计到2tj时，计数器1继续计数、计数器2清零并开始 重新计数。重复上述步骤，在计数器2时间分配相同的条件下，对上开关管和下开关管 进行开通、关断控制，顺序依次左移一位，分别为：第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、 第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)依次开通，每次仅开通四个上开关管中的一个，其 余三个上开关管关断；第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)、第五开关管(Q5)、第六开 关管(Q6)在所对应上管开通时关断，在所对应上管关断时开通。FPGA计数器1和计数 器2继续计数。
步骤十三：当FPGA计数器1计到ntj(n＝3、4、5、6......)时，计数器1继续计 数、计数器2清零并开始重新计数。重复上述步骤，在计数器2时间分配相同的条件下， 对上开关管和下开关管进行开通关断控制，顺序依次左移一位。每次仅开通四个上开关 管中的一个，其余三个上开关管关断，并且对于下开关管而言，在所对应上管开通时关 断，在所对应上管关断时开通。通过对开关管的开通和关断顺序进行循环往复控制，使 得每路电路所对应电流在单个放电周期内的平均值相等，从而达到均流的目的。FPGA 计数器1和计数器2继续计数。
步骤十四：当FPGA计数器1计到ton时，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第 三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断；第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开 关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通。进入消电离阶段，间隙电流下降，当检测到电流下 降到零时，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4) 关断；第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)关断， 切断管Qoff同样关断。直至计数器1计到T，至此单个加工周期完成，然后计数器1清 零，重复上述步骤二至步骤十四。直至完成对工件的第一刀加工。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。 还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下 文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来 解释。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详 细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在 本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、FPGA数字控制电路；其中主功率电路用于直接控制加工电流；电流检测电路和电压检测电路用于实时检测一刀加工过程中间隙的电流和电压信号；FPGA数字控制电路用于间接控制加工电流，用于设定电流阈值，接收实时间隙电压电流信号进行数模转换，与给定阈值比较，输出PWM信号控制开关管导通关断。
2.根据权利要求1所述的一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，所述脉冲电源主电路包括输入直流源(Vin)，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)、电感(L1、L2、L3、L4)，二极管(D1、D2、D3、D4)，切断管(Qoff)，线缆寄生电感(Lp)，所述开关管(Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6、Q7、Q8)，电感(L1、L2、L3、L4)构成四路并联同步整流Buck电路，所述二极管(D1、D2、D3、D4)阳极接在靠近电感(L1、L2、L3、L4)的一端，阴极接在靠近输出侧的一端，所述开关管(Qoff)串联在四路Buck电路与工件正极间，连接主功率电路和工件正极，所述电感(Lp)为四路Buck并联电路输出端与机床加工间隙相连接电缆所对应的寄生电感。
3.根据权利要求1所述的一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，所述开关管(Q1)、采用Infineon公司的型号为IPP6R074C6的MOSFET，二极管D选用F1515S，电感L采用扁平铜导线电感。
4.根据权利要求1所述的一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，所述电流检测电路采用电流检测芯片ACS732和两级运算放大器AD4084组合，电流检测芯片ACS732接收间隙电流信号转换为电压信号，经过两级运算放大器AD4084转换为模数转换模块可接受电压范围。
5.根据权利要求1所述的一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，所述电压检测电路采用差分采样电路，转换为模数转换模块可接受电压范围。
6.根据权利要求1所述的一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，所述FPGA数字控制电路采用AX515，模数转换模块选用ALINX9226；模数转换模块ALINX9226接收间隙电压电流模拟信号，转换为数字信号传输给FPGA，FPGA计算生成相应的PWM信号经驱动芯片到MOSFET开关管。
7.根据权利要求1至6中任一项所述一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：根据第一刀加工需要，设置好脉冲电源的开关频率fs、输入电压V1、电压采样频率kv、电流采样频率ki，单个四路交错周期为tj，单路开通时间ts，单个交错周期内，相邻开通两路，前一路关断时刻和后一路导通时刻的间隔为t0；
步骤二：以单个加工周期为例，第一刀加工开始时，FPGA数字控制电路输出PWM，控制第一开关管(Q1)、第三开关管(Q3)，第二开关管(Q2)，第四开关管(Q4)同时开通，切断管Qoff开通，控制第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)，第七开关管(Q7)，第八开关管(Q8)关断，输入电压V1加在间隙两端，向间隙提供能量，以便间隙击穿；
步骤三：间隙击穿后放电电流开始快速上升，当电流值上升至FPGA设置的电流阈值后，FPGA计数器1和计数器2从零开始计数，第一开关管(Q1)继续开通，第五开关管(Q5)关断，第一路电流继续上升，第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断，第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通，第二、三、四路电流续流并下降；
步骤四：当FPGA计数器2计到ts时，第一开关管(Q1)关断，第五开关管(Q5)导通，第一路电流同样续流，四路电流同时下降；
步骤五：当FPGA计数器2计到ts+t0时，第二开关管(Q2)开始开通，第六开关管(Q6)关断，第二路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断，第五开关管(Q5)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通，第一、三、四路电流续流并继续下降；
步骤六：当FPGA计数器2计到2ts+t0时，第二开关管(Q2)关断，第六开关管(Q6)导通，第二路电流开始同样续流，四路电流同时下降，FPGA继续计数；
步骤七：当FPGA计数器2计到2ts+2t0时，第三开关管(Q3)开始开通，第七开关管(Q7)关断，第三路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第四开关管(Q4)关断，第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第八开关管(Q8)导通，第一、二、四路电流续流并继续下降；
步骤八：当FPGA计数器2计到3ts+2t0时，第三开关管(Q3)关断，第七开关管(Q7)导通，第三路电流开始同样续流，四路电流同时下降，FPGA继续计数；
步骤九：当FPGA计数器2计到3ts+3t0时，第四开关管(Q4)开始开通，第八开关管(Q8)关断，第四路电流开始上升，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)关断，第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)导通，第一、二、三路电流续流并继续下降；
步骤十：当FPGA计数器2计到4ts+3t0时，第四开关管(Q4)关断，第八开关管(Q8)导通，第四路电流开始同样续流，四路电流同时下降，FPGA继续计数；
步骤十一：当FPGA计数器1计到tj时，计数器1继续计数、计数器2清零并开始重新计数；重复步骤三到步骤十，在计数器2时间分配相同的条件下，对上开关管和下开关管进行开通关断控制，顺序分别为：前四个开关管对应第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、第一开关管(Q1)；后四个开关管对应第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)、第五开关管(Q5)；
步骤十二：当FPGA计数器1计到2tj时，计数器1继续计数、计数器2清零并开始重新计数；重复上述步骤，在计数器2时间分配相同的条件下，对上开关管和下开关管进行开通关断控制，顺序依次左移一位，分别为：前四个开关管对应第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)、第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)；后四个开关管对应第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)、第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)；
步骤十三：当FPGA计数器1计到ntj(n＝3、4、5、6......)时，计数器1继续计数、计数器2清零并开始重新计数；重复上述步骤，在计数器2时间分配相同的条件下，对上开关管和下开关管进行开通关断控制，顺序依次左移一位；通过对开关管的开通和关断顺序进行循环往复控制，使得每路电路所对应电流在单个放电周期内的平均值相等，从而达到均流的目的；
步骤十四：当FPGA计数器1计到Ton时，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断；第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)导通；电流下降，当检测到电流下降到零时，第一开关管(Q1)、第二开关管(Q2)、第三开关管(Q3)、第四开关管(Q4)关断；第五开关管(Q5)、第六开关管(Q6)、第七开关管(Q7)、第八开关管(Q8)关断；切断管Qoff同样关断，直至计数器1计到Ts，至此单个加工周期完成，然后计数器1清零，重复上述步骤二至步骤十四；直至完成第一刀加工。
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