[发明专利]一种加载浪涌保护电路的数字大功率驱动电源

说明书

技术领域

本发明公开了一种加载浪涌保护电路的数字大功率驱动电源，涉及电源设计技术领域。

背景技术

激光加工设备对电源的要求非常高，电源是设备运行的基础，没有电源，但也并不意味着只要是电源就符合金属激光切割机，同时电源具有一定的安全隐患，所以需要满足一下要求，电网的电波控制在+10%--15%之间，我国电源由于技术上的原因，质量上存在不足，加上人为因素，这个波动范围比较难控制。

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，同时用与激光束同轴的压缩气体吹走被熔化的材料，来完成所需轨迹图形的切割或者相应工艺品表面的雕刻。激光加工属于非接触加工，具有加工方法多、适应性强、加工精度高、质量好和加工效率高等优点。激光驱动电源作为激光器的直接控制单元，其光开关响应的最高频率和出光功率稳定和可靠性会直接影响最终的加工效果。 

专利号为CN103606811A，专利名称为基于CPLD的脉冲光纤激光器驱动电源控制系统，该专利提高了激光功率的稳定性，但并没有从电源部分进行控制，电源的不稳定性依然会影响激光的稳定性，所以该专利没有从根源上解决该技术问题。

专利号为CN201717507U，专利名称为一种激光电源，该专利中设计的电源中没有针对电源的稳定性和抖动性进行控制，只是简单的改进了电源的开关引起的问题，且该电源的功能不足以支撑现有激光加工的需要。

综上所述，现有的激光驱动电源的稳定性目前都得不到很好的解决，已成为目前急需要解决的问题。同时，传统的电路结构中，为了实现稳压直流的处理效果，稳压直流电路的设置是必备的，但是传统的稳压直流电路结构复杂、功耗较大，增加了电路设计的成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供一种加载浪涌保护电路的数字大功率驱动电源，加载浪涌保护电路实现稳压直流的处理效果，电路频率响应高、控制精确、且输出电流纹波小，能够保证激光器长期稳定的工作。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种加载浪涌保护电路的数字大功率驱动电源，包括整流滤波模块、浪涌保护电路、辅助电源、CPLD数字控制模块、逆变升压模块、反馈电路和比较器；

其中整流滤波模块、浪涌保护电路、辅助电源、CPLD数字控制模块、逆变升压模块依次相连，所述逆变升压模块还通过依次相连的反馈模块、比较器与CPLD数字控制模块相连；

220V的交流电源经过整流滤波模块后产生310V的直流电压，然后310V直流电压经过浪涌保护电路经过处理后分别为逆变升压模块和辅助电源提供电压，辅助电源将310V直流电压处理为12V和5V的直流电源为数字控制部分和反馈部分提供基准电压，反馈电路采样逆变升压模块输出端的电流，与CPLD数字控制模块输出的控制命令通过比较器进行比较从而控制逆变升压模块的输出电流；

所述浪涌保护电路包括第一电阻、第二电阻、电感和二极管，所述整流滤波模块的输出端正极分别和电感的一端、第二电阻的一端相连接，电感的另一端和二极管的负极相连接，二极管的正极和第一电阻的一端相连，第一电阻的另一端分别和整流滤波模块的输出端负极、第二电阻的另一端相连接。

作为本发明的进一步优化方案，逆变升压模块包括半桥逆变电路、串联谐振电路，其中所述半桥逆变电路的输入端与浪涌保护电路的输出端相连，所述半桥逆变电路的输出端与所述串联谐振电路相连。

作为本发明的进一步优化方案，辅助电源模块采用的芯片型号为VIPer22 A。

作为本发明的进一步优化方案，还包括滤波模块，所述滤波模块的输入端与所述辅助电源的输出端相连，所述滤波模块的输出端与CPLD数字控制模块相连。

作为本发明的进一步优化方案，所述CPLD数字控制模块采用的芯片型号为 FLEX601。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明基于 CPLD 的数字控制方式，在激光加工中可以胜任10kb/s的控制脉冲，能够很好地完成坡度雕刻和小字的雕刻。在激光切割加工中，由于数字控制模块输出的驱动脉冲的占空比不受外部非控制信号的影响，能够保证在长时间工作下稳定的功率输出；辅助电源VIPer22 A，采用基于 VIPer22 A 变换器和高频电源变压器的辅助电源，输出电压波形稳定无较大尖峰；频率响应高、控制精确、且输出电流纹波小，能够保证激光器长期稳定的工作。

附图说明

图1是本发明的模块结构示意图,