[实用新型]多功能数控脉冲电源

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲调频电源技术领域，具体涉及一种多功能数控脉冲电源。

背景技术

短电弧切削加工技术对高强度、超硬材料的加工具有高效率、优质的表面加工质量等特性得到了广泛的应用。目前短电弧机床所使用的脉冲加工电源的常用实现方式有斩波式和逆变式两种。斩波式脉冲电源输入级一般采用工频变压器降压，再整流滤波后经斩波电路变换成脉冲电流。该方案结构简单，成本较低，但输入级使用工频变压器，这大大增加了整机电源的体积、损耗，使得电源效率较低。而逆变式脉冲电源采用直流开关逆变技术，其中使用高频变压器使得整机体积、重量较小，效率以及功率因素大大提高，克服了斩波式脉冲电源中使用工频变压器的缺点。但是，逆变式脉冲电源也有不足之处，在许多生产过程中常常需要脉冲电源提供可调的脉冲频率、占空比、输出波形等参数以满足不同的加工条件，而逆变式脉冲电源则不能实现以上功能，它只能对脉冲幅值进行适当的调节。

实用新型内容

针对上述不足，本实用新型目的在于，提供一种高效、高功率因数、低直流纹波系数的脉冲输出，并且能对输出参数(频率、幅值、占空比、波形)进行连续调节，以达到对不同加工条件的需求，适用于短电弧的各种加工条件的多功能数控脉冲电源。

本实用新型为实现上述目的，所提供的技术方案是：

一种多功能数控脉冲电源，其包括一级调制单元及与该一级调制单元相连接的二级调制单元，所述一级调制单元包括依次连接的全桥逆变电路、高频变压电路和次级整流滤波电路，所述二级调制单元包括均流斩波电路。

作为本实用新型的一种改进，所述全桥逆变电路包括由4个IGBT组成的桥式逆变电路和母线电压缓冲电容C2～C3，该母线电压缓冲电容C2～C3连接在所述桥式逆变电路的直流母线上形成一母线电压缓冲型缓冲电路。

作为本实用新型的一种改进，所述高频变压电路包括一高频变压器及一与该高频变压器相连，并能隔离该高频变压器初级的直流分量的电容C4。

作为本实用新型的一种改进，所述高频变压器的磁芯采用软磁铁氧体材料制成。

作为本实用新型的一种改进，所述次级整流滤波电路包括肖特二极管D1～D2、稳流电感L1和大容量铝电解储能电容C5，所述肖特二极管D1和肖特二极管D2分别与所述稳流电感L1一端相连接，该稳流电感L1另一端与所述电容C5一端相连接，该电容C5另一端与所述高频变压器相连接。

作为本实用新型的一种改进，所述均流斩波电路由四个相并联的MOSFET组成。

作为本实用新型的一种改进，其还包括三相不控整流模块，该三相不控整流模块与所述全桥逆变电路相连接。

作为本实用新型的一种改进，其还包括与一级调制单元和二级调制单元相连接的驱动电路、控制板和单片机。

作为本实用新型的一种改进，所述单片机为16位高速单片机ARM7，所述控制板为移相集成控制芯片UC3879。

作为本实用新型的一种改进，其还包括输出电路、寄生电感Lr和续流二极管D3，所述寄生电感Lr一端与输出电路的正极相连接，该输出电路的负极通过续流二极管D3与所述寄生电感Lr的另一端相连接。

作为本实用新型的一种改进，其还包括EMI滤波电路、输入软启动电路、风冷系统、辅助电源系统。

本实用新型的有益效果为：本实用新型多功能数控脉冲电源采用逆变式和斩波式脉冲电源相结合，完成两级调制的数控脉冲调频电源，前级采用逆变式结构，后级采用斩波式结构。该脉冲电源不仅能实现对输出脉冲幅值、频率、占空比、波形的调节，以达到对不同加工条件的需求，适用于短电弧的各种加工条件，而且整机具有体积小、重量轻、效率高等优点，易于实现，成本低，利于广泛推广应用。

附图说明

图1为本实用新型的功能结构框图。

图2为本实用新型的主电路拓扑。

图3为本实用新型的总体原理图。

具体实施方式

实施例：参见图1至图3，本实施例提供的一种多功能数控脉冲电源，其包括一级调制单元及与该一级调制单元相连接的二级调制单元，所述一级调制单元包括依次连接的全桥逆变电路、高频变压电路和次级整流滤波电路，所述二级调制单元包括均流斩波电路。