基于浪涌保護(hù)電路的大功率數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種基于浪涌保護(hù)電路的大功率數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源，涉及電源設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]一些工業(yè)設(shè)備、例如激光加工設(shè)備對(duì)電源的要求非常高，電源是設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)，沒有電源不行，但也并不意味著只要是電源就適合金屬激光切割機(jī)使用。同時(shí)電源具有一定的安全隱患，需要滿足一些要求，例如，將電網(wǎng)的電波控制在+10%—15%之間，我國(guó)電源由于技術(shù)上的原因，質(zhì)量上存在不足，加上人為因素，這個(gè)波動(dòng)范圍比較難控制。
[0003]激光加工主要是利用CO，激光束聚焦在材料表面使材料熔化，同時(shí)用與激光束同軸的壓縮氣體吹走被熔化的材料，來完成所需軌跡圖形的切割或者相應(yīng)工藝品表面的雕亥IJ。激光加工屬于非接觸加工，具有加工方法多、適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、質(zhì)量好和加工效率尚等優(yōu)點(diǎn)。激光驅(qū)動(dòng)電源作為激光器的直接控制單兀，其光開關(guān)響應(yīng)的最尚頻率和出光功率穩(wěn)定和可靠性會(huì)直接影響最終的加工效果。
[0004]專利號(hào)為CN103606811A，專利名稱為基于CPLD的脈沖光纖激光器驅(qū)動(dòng)電源控制系統(tǒng)，該專利提高了激光功率的穩(wěn)定性，但并沒有從電源部分進(jìn)行控制，電源的不穩(wěn)定性依然會(huì)影響激光的穩(wěn)定性，所以該專利沒有從根源上解決該技術(shù)問題。
[0005]專利號(hào)為CN201717507U，專利名稱為一種激光電源，該專利中設(shè)計(jì)的電源中沒有針對(duì)電源的穩(wěn)定性和抖動(dòng)性進(jìn)行控制，只是簡(jiǎn)單的改進(jìn)了電源的開關(guān)引起的問題，且該電源的功能不足以支撐現(xiàn)有激光加工的需要。
[0006]綜上所述，現(xiàn)有的激光驅(qū)動(dòng)電源的穩(wěn)定性目前都得不到很好的解決，已成為目前急需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于浪涌保護(hù)電路的大功率數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源，基于CPLD的數(shù)字控制方式，在激光加工中可以勝任lOkb/s的控制脈沖，能夠很好地完成坡度雕刻和小字的雕刻。在激光切割加工中，由于數(shù)字控制模塊輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比不受外部非控制信號(hào)的影響，能夠保證在長(zhǎng)時(shí)間工作下穩(wěn)定的功率輸出；備用輔助電源VIPer22 A，采用基于VIPer22 A變換器和高頻電源變壓器的備用輔助電源，輸出電壓波形穩(wěn)定無較大尖峰；頻率響應(yīng)高、控制精確、且輸出電流紋波小，能夠保證激光器長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案:
一種基于浪涌保護(hù)電路的大功率數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源，包括濾波整流電路、浪涌保護(hù)電路、備用輔助電源、數(shù)控模塊、升壓逆變器電路、反饋電路和比較器；
其中，所述濾波整流電路、浪涌保護(hù)電路、備用輔助電源、數(shù)控模塊、升壓逆變器電路依次相連，所述升壓逆變器電路還通過依次相連的反饋模塊、比較器與數(shù)控模塊相連； 交流電源經(jīng)過濾波整流電路后產(chǎn)生直流電壓，所述直流電壓經(jīng)過浪涌保護(hù)電路經(jīng)過處理后分別為升壓逆變器電路和備用輔助電源提供電壓，備用輔助電源為數(shù)字控制部分和反饋部分提供基準(zhǔn)電壓，反饋電路采樣升壓逆變器電路輸出端的電流，與數(shù)控模塊輸出的控制命令通過比較器進(jìn)行比較從而控制升壓逆變器電路的輸出電流；
升壓逆變器電路包括半橋逆變電路、串聯(lián)諧振電路，其中所述半橋逆變電路的輸入端與浪涌保護(hù)電路的輸出端相連，所述半橋逆變電路的輸出端與所述串聯(lián)諧振電路相連；所述浪涌保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻、電感和二極管，所述整流濾波模塊的輸出端正極分別和電感的一端、第二電阻的一端相連接，電感的另一端和二極管的負(fù)極相連接，二極管的正極和第一電阻的一端相連，第一電阻的另一端分別和整流濾波模塊的輸出端負(fù)極、第二電阻的另一端相連接。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述數(shù)控模塊為CPLD數(shù)字控制模塊。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，備用輔助電源模塊采用的芯片型號(hào)為VIPer22 A。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，還包括濾波模塊，所述濾波模塊的輸入端與所述備用輔助電源的輸出端相連，所述濾波模塊的輸出端與CPLD數(shù)字控制模塊相連。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述CPLD數(shù)字控制模塊采用的芯片型號(hào)為FLEX601。
[0013]本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:本發(fā)明基于CPLD的數(shù)字控制方式，在激光加工中可以勝任10kb/s的控制脈沖，能夠很好地完成坡度雕刻和小字的雕刻。在激光切割加工中，由于數(shù)字控制模塊輸出的驅(qū)動(dòng)脈沖的占空比不受外部非控制信號(hào)的影響，能夠保證在長(zhǎng)時(shí)間工作下穩(wěn)定的功率輸出；備用輔助電源VIPer22 A，采用基于VIPer22 A變換器和高頻電源變壓器的備用輔助電源，輸出電壓波形穩(wěn)定無較大尖峰；頻率響應(yīng)高、控制精確、且輸出電流紋波小，能夠保證激光器長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的模塊結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對(duì)本發(fā)明的限制。
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明:
本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，一種基于浪涌保護(hù)電路的大功率數(shù)控驅(qū)動(dòng)電源，包括濾波整流電路、浪涌保護(hù)電路、備用輔助電源、數(shù)控模塊、升壓逆變器電路、反饋電路和比較器；
其中，所述濾波整流電路、浪涌保護(hù)電路、備用輔助電源、數(shù)控模塊、升壓逆變器電路依次相連，所述升壓逆變器電路還通過依次相連的反饋模塊、比較器與數(shù)控模塊相連；
交流電源經(jīng)過濾波整流電路后產(chǎn)生直流電壓，所述直流電壓經(jīng)過浪涌保護(hù)電路經(jīng)過處理后分別為升壓逆變器電路和備用輔助電源提供電壓，備用輔助電源為數(shù)字控制部分和反饋部分提供基準(zhǔn)電壓，反饋電路采樣升壓逆變器電路輸出端的電流，與數(shù)控模塊輸出的控制命令通過比較器進(jìn)行比較從而控制升壓逆變器電路的輸出電流；
升壓逆變器電路包括半橋逆變電路、串聯(lián)諧振電路，其中所述半橋逆變電路的輸入端與浪涌保護(hù)電路的輸出端相連，所述半橋逆變電路的輸出端與所述串聯(lián)諧振電路相連；所述浪涌保護(hù)電路包括第一電阻、第二電阻、電感和二極管，所述整流濾波模塊的輸出端正極分別和電感的一端、第二電阻的一端