基于浪涌保護電路的大功率數(shù)控驅(qū)動電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明公開了一種基于浪涌保護電路的大功率數(shù)控驅(qū)動電源，涉及電源設(shè)計技術(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)備對電源的要求非常高，電源是設(shè)備運行的基礎(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使用。同時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，這個波動范圍比較難控制。
[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、加工精度高、質(zhì)量好和加工效率尚等優(yōu)點。激光驅(qū)動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)定和可靠性會直接影響最終的加工效果。
[0004]專利號為CN103606811A，專利名稱為基于CPLD的脈沖光纖激光器驅(qū)動電源控制系統(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行控制，電源的不穩(wěn)定性依然會影響激光的穩(wěn)定性，所以該專利沒有從根源上解決該技術(shù)問題。
[0005]專利號為CN201717507U，專利名稱為一種激光電源，該專利中設(shè)計的電源中沒有針對電源的穩(wěn)定性和抖動性進行控制，只是簡單的改進了電源的開關(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:針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種基于浪涌保護電路的大功率數(shù)控驅(qū)動電源，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)動脈沖的占空比不受外部非控制信號的影響，能夠保證在長時間工作下穩(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:
一種基于浪涌保護電路的大功率數(shù)控驅(qū)動電源，包括濾波整流電路、浪涌保護電路、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)明的進一步優(yōu)化方案，備用輔助電源模塊采用的芯片型號為VIPer22 A。
[0011]作為本發(fā)明的進一步優(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)明的進一步優(yōu)化方案，所述CPLD數(shù)字控制模塊采用的芯片型號為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)動脈沖的占空比不受外部非控制信號的影響，能夠保證在長時間工作下穩(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。
【具體實施方式】
[0015]下面詳細描述本發(fā)明的實施方式，所述實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施方式是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。
[0016]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步的詳細說明:
本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如圖1所示，一種基于浪涌保護電路的大功率數(shù)控驅(qū)動電源，包括濾波整流電路、浪涌保護電路、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