[发明专利]一种脉冲电源及脉冲调制方法

说明书

本发明提供了一种脉冲电源及脉冲调制方法，其主控模块与采样模块电气连接，主控模块与上位机电气连接，主控模块与驱动放大模块电气连接，驱动放大模块与放电主回路电气连接，采样模块采集材料类型检测和异常放电状态检测所需的放电间隙的间隙电压和间隙电流信号；主控模块接收上位机的加工参数及采样模块的采集到的间隙电压及间隙电流信号，判断当前加工的材料类型及其对应的异常放电状态，根据加工参数生成初始脉冲信号，对不同材料类型及其对应的异常放电状态进行脉冲信号的调制，通过驱动放大模块及放电主回路输出调制后的脉冲信号，用于绝缘‑导电多层材料的电火花加工，可针对各层材料的异常放电进行实时调节和消除。

技术领域

本发明涉及电加工领域，特别涉及一种脉冲电源及脉冲调制方法。

背景技术

现有电火花加工脉冲电源通过检测电路和相关程序来判断导电材料或绝缘陶瓷材料电火花加工时的异常放电状态，并利用主控程序实时调节脉冲电源输出的放电波形，以降低电火花加工中异常放电的几率，无法同时应用于绝缘-导电多层结构材料。绝缘-导电多层结构材料一般由绝缘陶瓷层、中间粘结层和导电基金组成。由于电火花加工时绝缘陶瓷材料和导电材料具有不同的火花放电状态和异常放电状态，且侧面放电现象导致各层材料的加工在时间上具有随机性。因此该材料的电火花加工要求脉冲电源可实时判断绝缘陶瓷层和导电基体的异常放电状态，并根据检测结果对放电波形进行实时调节，以降低加工中的异常放电几率。

现有的电火花加工脉冲电源只能对单一绝缘陶瓷材料或导电材料的电火花加工异常放电状态进行消除。对于有绝缘陶瓷涂层的导电材料，因各层材料在加工时的放电状态不同，其具有不同的异常放电状态检测和消除策略，且各层材料的加工时间上具有随机性，现有的脉冲电源不能对加工中的两种材料类型及其异常放电状态的实时区分，如果仅通过将两种材料电火花加工脉冲电源的硬件和软件简单合成，无法实现各层材料电火花加工中异常放电状态的实时自适应调节和快速消除，无法同时满足绝缘层和基体导电材料的表面加工质量的要求。

有鉴于此，提出本申请。

发明内容

本发明公开了一种脉冲电源及脉冲调制方法，旨在解决现有的电火花加工脉冲电源无法同时满足绝缘-导电多层材料在加工时放电异常的修正。

本发明第一实施例提供了一种脉冲电源，包括：采样模块、主控模块、驱动放大模块及放电主回路，其中，所述主控模块的输入端与所述采样模块的输出端电气连接，所述主控模块的输入端用于连接上位机，所述主控模块的输出端与所述驱动放大模块的输入端电气连接，所述驱动放大模块的输出端与所述放电主回路的输入端电气连接，

所述采样模块，用于采集材料类型检测和异常放电状态检测所需的放电间隙的间隙电压和间隙电流信号；

所述主控模块，用于接收上位机的加工参数及所述采样模块的采集到的间隙电压及间隙电流信号，判断当前加工的材料类型及其对应的异常放电状态，根据所述加工参数生成初始脉冲信号，针对不同材料类型及其对应的异常放电状态进行脉冲信号的调制，并通过所述驱动放大模块及所述放电主回路输出调制后的脉冲信号，以调节和消除不同材料在电加工过程中的异常放电。

优选地，所述采样模块包括异常放电实时采样模块及加工材料实时采样模块；

其中，所述异常放电实时采样模块与所述主控模块的I/O口电气连接，用于向所述主控模块提供放电状态信号；

加工材料实时采样模块与所述主控模块的I/O口电气连接，用于向所述主控模块提供材料类型信号。

优选地，所述主控模块为FPGA控制器。

优选地，所述主控模块包括串口接收模块、异常放电检测判别模块、加工材料实时判别模块、异常放电控制模块及脉冲生成模块；

其中，所述串口接收模块用于接收所述上位机的加工参数；