[发明专利]基于正负反馈调节的大功率数控驱动电源

说明书

技术领域

本发明公开了一种基于正负反馈调节的大功率数控驱动电源，涉及电源设计技术领域。

背景技术

一些工业设备、例如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，没有电源不行，但也并不意味着只要是电源就适合金属激光切割机使用。同时电源具有一定的安全隐患，需要满足一些要求，例如，将电网的电波控制在+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。

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，提供一种基于正负反馈调节的大功率数控驱动电源，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；备用辅助电源VIPer22 A，采用基于 VIPer22 A 变换器和高频电源变压器的备用辅助电源，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。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

一种基于正负反馈调节的大功率数控驱动电源，包括滤波整流电路、直流稳压电源、备用辅助电源、数控模块、升压逆变器电路、正负反馈电路和比较器；

其中，所述滤波整流电路、直流稳压电源、备用辅助电源、数控模块、升压逆变器电路依次相连，所述升压逆变器电路还通过依次相连的反馈模块、比较器与数控模块相连；

交流电源经过滤波整流电路后产生直流电压，所述直流电压经过直流稳压电源经过处理后分别为升压逆变器电路和备用辅助电源提供电压，备用辅助电源为数字控制部分和反馈部分提供基准电压，正负反馈电路采样升压逆变器电路输出端的电流，与数控模块输出的控制命令通过比较器进行比较从而控制升压逆变器电路的输出电流；

升压逆变器电路包括半桥逆变电路、串联谐振电路，其中所述半桥逆变电路的输入端与直流稳压电源的输出端相连，所述半桥逆变电路的输出端与所述串联谐振电路相连；

所述正负反馈电路包括三极管和电阻，负载的输出电压正极和电阻的一端相连接，电阻的另一端分别和三极管的集电极和基极相连接后作为反馈电路的正极输出，三极管的发射极和负载的输出电压负极相连接并接地，且作为反馈电路的负极输出。

作为本发明的进一步优化方案，所述数控模块为CPLD数字控制模块。

作为本发明的进一步优化方案，备用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备用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。