电火花恒流脉冲电源的制作方法
本发明涉及电火花加工,具体为电火花恒流脉冲电源。
背景技术:
1、电火花恒流脉冲电源是电火花加工系统中的关键供能装置,用于在电极与工件之间输出脉冲形式的放电能量,以实现材料的蚀除成形。恒流脉冲电源是在脉冲供能的基础上,对放电电流进行约束与调节的电源形式,旨在使放电过程中的电流更接近设定目标,从而提高加工稳定性与加工质量,现有电火花加工电源通常采用恒压供能并配合限流元件或控制策略实现电流控制。
2、但是在目前的技术中,由于加工过程中极间电压会随放电间隙状态变化而波动,现有恒压供能并配合限流的方式难以在电压变化时同步调节限流条件,容易导致极间输出电流发生突变,从而影响放电稳定性与加工表面质量。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足,本发明提供了电火花恒流脉冲电源,解决了加工过程中目标放电电压变化导致放电回路输出电流突变的问题。
2、为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:电火花恒流脉冲电源,包括:
3、参数接口,用于接收加工参数,所述加工参数至少包括目标放电电流与目标放电电压;
4、控制模块,用于根据所述目标放电电流与所述目标放电电压确定目标等效限流电阻,并输出电阻选择控制信号;
5、电阻阵列,包含多个电阻支路;
6、选择开关组件,与所述电阻阵列对应设置,用于在所述电阻选择控制信号作用下对所述多个电阻支路进行选择性投入或旁路,以形成与所述目标等效限流电阻相匹配的等效阻值;
7、脉冲功率开关器件,串接于放电回路中,用于在所述控制模块的驱动下输出放电脉冲;
8、其中,所述控制模块在所述目标放电电压发生变化时,通过改变所述选择开关组件的导通组合以改变所述等效阻值,使放电回路输出电流维持在目标电流的预设范围内。
9、优选的,所述控制模块用于在确定所述目标等效限流电阻后,选择出与所述目标等效限流电阻对应的电阻支路组合,并控制所述选择开关组件导通与所述电阻支路组合对应的开关组合。
10、优选的,所述电阻阵列包括多种不同阻值的电阻支路,所述不同阻值的电阻支路用于通过串联组合形成多档等效阻值。
11、优选的,所述电阻阵列至少包括若干种不同阻值的电阻支路,所述电阻支路的阻值集合用于覆盖所需的等效阻值档位范围。
12、优选的,所述选择开关组件包括与所述电阻支路所对应的开关单元,所述开关单元的数量与所述电阻支路的数量相对应,且每一开关单元用于控制对应电阻支路的投入或旁路。
13、优选的,所述目标放电电流保持不变的条件下,当目标放电电压处于第一设定值时控制所述选择开关组件形成第一等效阻值;
14、当目标放电电压变更为第二设定值时控制所述选择开关组件形成不同于所述第一等效阻值的第二等效阻值,以使输出电流维持在所述目标放电电流的预设范围内。
15、优选的,所述第一等效阻值由至少两路电阻支路组合形成,所述第二等效阻值由至少两路电阻支路组合形成,且用于形成所述第一等效阻值的电阻支路组合不同于用于形成所述第二等效阻值的电阻支路组合。
16、优选的,所述控制模块包括加工参数解析单元,用于对接收的加工参数进行解析并生成所述电阻选择控制信号,且所述电阻选择控制信号由软件算法生成。
17、优选的,所述脉冲功率开关器件为mos管,所述mos管用于在导通期间形成放电脉冲、在关断期间形成脉冲间歇,用于对电极与工件之间的脉冲放电供能。
18、优选的,所述选择开关组件包括驱动隔离单元,用于将所述控制模块的控制信号与所述选择开关组件电隔离,以驱动所述选择开关组件执行所述电阻支路的选择性投入或旁路。
19、本发明提供了电火花恒流脉冲电源。具备以下有益效果:
20、1、本发明通过电阻阵列与选择开关组件形成可切换的等效限流阻值,控制模块依据目标放电电流与目标放电电压输出电阻选择控制信号,在电压变化时同步切换等效阻值,使放电回路输出电流维持在目标电流的预设范围内。
21、2、本发明通过电阻支路组合与开关组合控制的方式实现分档限流,电阻阵列由多种阻值支路构成并可串联组合形成多档等效阻值,便于适配不同加工参数,减少电压波动引起的电流突变,提高放电稳定性与加工一致性。
22、3、本发明将控制模块与选择开关组件之间设置驱动隔离单元,实现控制信号与功率侧电隔离,降低放电干扰对控制侧的影响,提高开关切换与恒流控制的可靠性,提升电源在电火花加工环境下的稳定运行能力。
1.电火花恒流脉冲电源,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述控制模块用于在确定所述目标等效限流电阻后,选择出与所述目标等效限流电阻对应的电阻支路组合,并控制所述选择开关组件导通与所述电阻支路组合对应的开关组合。
3.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述电阻阵列包括多种不同阻值的电阻支路,所述不同阻值的电阻支路用于通过串联组合形成多档等效阻值。
4.根据权利要求3所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述电阻阵列至少包括若干种不同阻值的电阻支路,所述电阻支路的阻值集合用于覆盖所需的等效阻值档位范围。
5.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述选择开关组件包括与所述电阻支路所对应的开关单元,所述开关单元的数量与所述电阻支路的数量相对应,且每一开关单元用于控制对应电阻支路的投入或旁路。
6.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述目标放电电流保持不变的条件下,当目标放电电压处于第一设定值时控制所述选择开关组件形成第一等效阻值;
7.根据权利要求6所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述第一等效阻值由至少两路电阻支路组合形成,所述第二等效阻值由至少两路电阻支路组合形成,且用于形成所述第一等效阻值的电阻支路组合不同于用于形成所述第二等效阻值的电阻支路组合。
8.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述控制模块包括加工参数解析单元,用于对接收的加工参数进行解析并生成所述电阻选择控制信号,且所述电阻选择控制信号由软件算法生成。
9.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述脉冲功率开关器件为mos管,所述mos管用于在导通期间形成放电脉冲、在关断期间形成脉冲间歇,用于对电极与工件之间的脉冲放电供能。
10.根据权利要求1所述的电火花恒流脉冲电源,其特征在于,所述选择开关组件包括驱动隔离单元,用于将所述控制模块的控制信号与所述选择开关组件电隔离,以驱动所述选择开关组件执行所述电阻支路的选择性投入或旁路。
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