一種激光電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于激光設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種激光電源，并運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]三維激光雕刻機(jī)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，平常三維激光雕刻機(jī)都需要連續(xù)工作，而且工作環(huán)境也很惡劣，激光電源對(duì)三維激光雕刻機(jī)能夠正常工作起到關(guān)鍵的作用。因此也對(duì)激光電源穩(wěn)定性提出一定的要求:
[0003]1、100-120HZ高頻要求穩(wěn)定工作20個(gè)小時(shí)；
[0004]2、脈沖形成時(shí)間短，易于控制(開(kāi)光延時(shí)，初始脈沖能量低);
[0005]3、過(guò)燒問(wèn)題的電源解決方案；
[0006]4、穩(wěn)定性要求(預(yù)燃板，溫度漂移，輸出功率穩(wěn)定性)。
[0007]解決這些問(wèn)題，是提高整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性的最關(guān)鍵問(wèn)題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0008]為了克服上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的旨在提供一種激光電源，其能夠?yàn)榧す夤芴峁┓€(wěn)定地電源，使整個(gè)裝置能夠可靠的工作，并且還可以通過(guò)調(diào)節(jié)電子開(kāi)光雙極型晶體管的關(guān)斷來(lái)調(diào)節(jié)泵浦氪燈的能量輸出。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0010]一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:包括CPU控制模塊、主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容、雙極型晶體管、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊以及泵浦氪燈；其中，所述CPU控制模塊分別和主電源電路模塊、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊電性連接；所述雙極型晶體管的集電極端分別與主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容電性連接，儲(chǔ)能電容的另一端接地；所述雙極型晶體管的柵極端和反饋控制電路模塊電性連接；所述雙極型晶體管的發(fā)射極分別和預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊、泵浦氪燈電性連接。
[0011]進(jìn)一步，所述雙極型晶體管為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管。
[0012]進(jìn)一步，所述主電源電路模塊包括充電單元和放電單元。
[0013]進(jìn)一步，所述充電單元通過(guò)電感與儲(chǔ)能電容電性連接，所述放電單元通過(guò)另一電感與儲(chǔ)能電容電性連接。
[0014]進(jìn)一步，所述反饋控制電路模塊包括電壓反饋單元和電流反饋單元。
[0015]進(jìn)一步，所述電壓反饋單元或電流反饋單元分別和雙極型晶體管的柵極端電性連接。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果:反饋控制電路模塊中電壓反饋單元采集儲(chǔ)能電容的電壓和電流反饋單元采集儲(chǔ)能電容的電流，通過(guò)CPU控制模塊控制主電源電路模塊的充放電單元，從而使整個(gè)激光電源裝置能夠穩(wěn)定可靠地工作。并且，CPU控制模塊還可通過(guò)反饋控制電路模塊控制電子開(kāi)關(guān)雙極型晶體管的關(guān)斷，從而可以調(diào)節(jié)泵浦氪燈的輸出能量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型電路連接框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型的激光電源運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，由圖1可知，激光電源包括CPU控制模塊、主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容、雙極型晶體管、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊以及泵浦氪燈。其中，雙極型晶體管為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管。
[0019]CPU控制模塊分別和主電源電路模塊、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊電性連接。
[0020]雙極型晶體管的集電極端分別與主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容電性連接，儲(chǔ)能電容的另一端接地；雙極型晶體管的柵極端和反饋控制電路模塊電性連接；雙極型晶體管的發(fā)射極分別和預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊、泵浦氪燈電性連接。
[0021]主電源電路模塊包括充電單元和放電單元。充電單元通過(guò)電感與儲(chǔ)能電容電性連接，放電單元通過(guò)另一電感與儲(chǔ)能電容電性連接。反饋控制電路模塊包括電壓反饋單元和電流反饋單元。電壓反饋單元或電流反饋單元分別和雙極型晶體管的柵極端電性連接。
[0022]工作原理:
[0023]電源上電后，首先啟動(dòng)預(yù)燃電路，使泵浦氪燈預(yù)燃，進(jìn)入輝光放電狀態(tài)。待氪燈穩(wěn)定預(yù)燃以后，自動(dòng)給整個(gè)控制電路上電，使整個(gè)電源系統(tǒng)工作。
[0024]首先由CPU控制模塊發(fā)出充電信號(hào)，啟動(dòng)充電單元向儲(chǔ)能電容充電，并且由電壓反饋單元實(shí)時(shí)監(jiān)控電容器上的電壓，當(dāng)電容器充電到預(yù)定值時(shí)，CPU控制模塊便自動(dòng)產(chǎn)生封鎖信號(hào)關(guān)閉充電單元，此時(shí)電源處于穩(wěn)壓狀態(tài)，即準(zhǔn)備放電狀態(tài)。當(dāng)CPU控制模塊產(chǎn)生放電信號(hào)時(shí)，觸發(fā)放電單元，儲(chǔ)能電容里的電荷向泵浦氪燈快速放電，若放電能量到達(dá)一定值便可使泵浦氪燈發(fā)光。
[0025]由于本實(shí)用新型所采用的激光雕刻機(jī)所需的電源工作電壓較大，若采用恒壓源供電，因電源內(nèi)阻太小，每當(dāng)脈沖放電過(guò)后儲(chǔ)能電容充電的初期，充電電流過(guò)大危及電源安全，更為嚴(yán)重的是，當(dāng)脈沖使泵浦氪燈連通時(shí)，過(guò)大的燈電流會(huì)引發(fā)炸棒事故。因此，本實(shí)用新型在儲(chǔ)能電容一端設(shè)有反饋控制電路模塊，其中反饋控制電路模塊包括電壓反饋單元和電流反饋單元，電壓反饋單元實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)能電容的電壓，并通過(guò)CPU控制模塊控制充電單元，使電源電壓保持預(yù)定的恒壓值。電流反饋單元實(shí)時(shí)采集儲(chǔ)能電容的電流，并通過(guò)CPU控制模塊控制充電單元，使電源電流保持預(yù)定的恒流值。
[0026]在充電過(guò)程中，為了防止由于電壓突然升高而造成充電瞬時(shí)電流過(guò)大，因此充電單元通過(guò)電感與儲(chǔ)能電容電性連接。用電感限流，不僅能減少能量損耗。而且可以產(chǎn)生振蕩充電，有利于重復(fù)頻率的提高，以此保證驅(qū)動(dòng)泵浦發(fā)光的脈沖地持續(xù)性。放電回路也需要串接一只電感，以免沖擊電流太大而燒壞氪燈。
[0027]反饋控制電路模塊中，在每個(gè)充電周期的前期和后期，由電流反饋單元和電壓反饋單元分時(shí)地調(diào)控IGBT脈沖信號(hào)的寬度(PWM)，以實(shí)現(xiàn)恒壓限流的充電要求。觸發(fā)電路模塊使氪燈內(nèi)的氙氣電離，即稱(chēng)氪燈點(diǎn)燃，其中，本實(shí)用新型的觸發(fā)電路模塊采用內(nèi)觸發(fā)式，這種觸發(fā)方式有利于工作頻率的提高。
[0028]上述實(shí)施例和圖式并非限定本實(shí)用新型的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本實(shí)用新型的專(zhuān)利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:包括CPU控制模塊、主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容、雙極型晶體管、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊以及泵浦氪燈；其中，所述CPU控制模塊分別和主電源電路模塊、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊電性連接；所述雙極型晶體管的集電極端分別與主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容電性連接，儲(chǔ)能電容的另一端接地；所述雙極型晶體管的柵極端和反饋控制電路模塊電性連接；所述雙極型晶體管的發(fā)射極分別和預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊、泵浦氪燈電性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:所述雙極型晶體管為N溝道增強(qiáng)型絕緣柵雙極晶體管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:所述主電源電路模塊包括充電單元和放電單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:所述充電單元通過(guò)電感與儲(chǔ)能電容電性連接，所述放電單元通過(guò)另一電感與儲(chǔ)能電容電性連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:所述反饋控制電路模塊包括電壓反饋單元和電流反饋單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種激光電源，運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域，其特征在于:所述電壓反饋單元或電流反饋單元分別和雙極型晶體管的柵極端電性連接。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型屬于激光設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種激光電源，并運(yùn)用在三維激光雕刻機(jī)領(lǐng)域。其包括CPU控制模塊、主電源電路模塊、儲(chǔ)能電容、雙極型晶體管、反饋控制電路模塊、預(yù)燃電路模塊、觸發(fā)電路模塊以及泵浦氪燈。采用此裝置，其能夠?yàn)榧す夤芴峁┓€(wěn)定地電源，使整個(gè)裝置能夠可靠的工作，并且還可以通過(guò)調(diào)節(jié)電子開(kāi)光雙極型晶體管的關(guān)斷來(lái)調(diào)節(jié)泵浦氪燈的能量輸出。
【IPC分類(lèi)】H01S3-09
【公開(kāi)號(hào)】CN204517136
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520264869
【發(fā)明人】劉喜生, 曾強(qiáng), 晁霞, 黃艷, 黃亞平
【申請(qǐng)人】深圳市生生電子設(shè)備有限公司
【公開(kāi)日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月28日