一種數(shù)控脈沖電源制造技術(shù)

一種數(shù)控脈沖電源，其用于電火花線切割機床作為放電電源。其包括電壓調(diào)節(jié)電路、對電壓調(diào)節(jié)電路輸出的信號進行功率放大的功率放大器以及檢測功率放大器輸出電流的電流檢測電路，其特征是，所述的電壓調(diào)節(jié)電路包括單片機IC1、T形電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器A1；通過單片機來自動控制放電脈沖的電壓值，使脈沖電源輸出脈沖電壓與切割速度相匹配，降低短路和開路出現(xiàn)的次數(shù)，保持火花放電正常，提高了加工效率和加工質(zhì)量，同時擺脫了依靠人工來調(diào)節(jié)切割速度的不便；在低電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測短路電流，可防止電極絲損傷，當工件離開電極絲時可防止出現(xiàn)拉弧，避免工件光潔度降低。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種數(shù)控脈沖電源，其用于電火花線切割機床作為放電電源。
技術(shù)介紹
用于電火花線切割機床的脈沖電源其輸出電壓都是預先設(shè)定好的，在電火花加工過程中無自動調(diào)壓功能，切割的進給速度要與脈沖電源的電壓匹配，如果切割的進給速度過快會使工件與電極絲接觸形成短路，如果切割的進給速度過慢會使工件與電極絲之間形成開路，這兩種現(xiàn)象都會影響加工效率和加工質(zhì)量；為使電極絲和工件間維持合理的間隙，以產(chǎn)生火花放電，這需要操作者根據(jù)加工情況反復調(diào)整進給參數(shù)，這給操作帶來極大的不便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本技術(shù)要解決的技術(shù)問題是，提供一種數(shù)控脈沖電源，在一定的進給速度范圍內(nèi)，數(shù)控脈沖電源能自動調(diào)節(jié)放電電壓，以保證電火花的形成。本技術(shù)的技術(shù)方案是，一種數(shù)控脈沖電源，其包括電壓調(diào)節(jié)電路、對電壓調(diào)節(jié)電路輸出的信號進行功率放大的功率放大器以及檢測功率放大器輸出電流的電流檢測電路，其特征是，所述的電壓調(diào)節(jié)電路包括單片機IC1、T形電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器A1；T形電阻網(wǎng)絡(luò)由電阻R1-R8組成，單片機IC1的引腳P1.4通過電阻R8與電阻R3的一端連接，單片機IC1的引腳P1.5通過電阻R7與電阻R3的另一端連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端連接，單片機IC1的引腳P1.6通過電阻R6與電阻R2的另一端連接，電阻R2的另一端與電阻R1的一端連接，單片機IC1的引腳P1.7通過電阻R5與電阻R1的另一端連接，電阻R1的另一端通過電阻R4接地；電阻R3的一端接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的反相輸入端與其輸出端連接，運算放大器A1的輸出端與功率放大器的輸入端連接；功率放大器的輸出回路中接有作為負載的電極絲DJ和工件GJ；所述的電流檢測電路包括電流傳感器器DL，電流傳感器器DL檢測功率放大器輸出回路的電流，電流傳感器器DL輸出端的一端通過電阻R9與單片機IC1的引腳P1.0連接，電流傳感器器DL輸出端的另一端接地，單片機IC1的引腳P1.1接電位器W1的滑臂，電位器W1的兩端跨接在穩(wěn)壓電源VDD與地之間；在單片機IC1內(nèi)部程序的控制下，功率放大器能交替輸出低電壓脈沖和高電壓脈沖或連續(xù)輸出低電壓脈沖，在低電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測短路電流，在高電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測開路電流，高電壓脈沖的電壓值能根據(jù)電流信號自動調(diào)節(jié)，單片機IC1通過其串行口即引腳P3.0、P3.1與電火花線切割機床的主機通信傳遞檢測的電流信息。本數(shù)控脈沖電源，通過單片機來自動控制放電脈沖的電壓值，使脈沖電源輸出脈沖電壓與切割速度相匹配，降低短路和開路出現(xiàn)的次數(shù)，保持火花放電正常，提高了加工效率和加工質(zhì)量，同時擺脫了依靠人工來調(diào)節(jié)切割速度的不便；在低電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測短路電流，可防止電極絲損傷，當工件離開電極絲時可防止出現(xiàn)拉弧，避免工件光潔度降低。附圖說明圖1為本技術(shù)的電路原理圖。圖2為輸出電壓和輸出電路波形圖。具體實施方式現(xiàn)結(jié)合附圖說明本技術(shù)的具體實施方式。一種數(shù)控脈沖電源，其包括電壓調(diào)節(jié)電路、對電壓調(diào)節(jié)電路輸出的信號進行功率放大的功率放大器以及檢測功率放大器輸出電流的電流檢測電路，所述的電壓調(diào)節(jié)電路包括單片機IC1、T形電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器A1；T形電阻網(wǎng)絡(luò)由電阻R1-R8組成，單片機IC1的引腳P1.4通過電阻R8與電阻R3的一端連接，單片機IC1的引腳P1.5通過電阻R7與電阻R3的另一端連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端連接，單片機IC1的引腳P1.6通過電阻R6與電阻R2的另一端連接，電阻R2的另一端與電阻R1的一端連接，單片機IC1的引腳P1.7通過電阻R5與電阻R1的另一端連接，電阻R1的另一端通過電阻R4接地；電阻R3的一端接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的反相輸入端與其輸出端連接；單片機引腳VCC接穩(wěn)壓電源VDD，單片機的引腳GND接地。單片機IC1的型號為89C2051，支持單片機工作外圍電路結(jié)構(gòu)如復位電路、振蕩電路為本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，附圖中沒畫出。單片機IC1的引腳P1.4-P1.7的并行輸出可在0000-1111之間變化，通過T形電阻網(wǎng)絡(luò)的傳遞使運算放大器A1的輸出電壓有十六種值，當引腳P1.4-P1.7上的輸出為0000時運算放大器A1的輸出電壓最小，當引腳P1.4-P1.7上的輸出為1111時運算放大器A1的輸出電壓最大。運算放大器A1的輸出端與功率放大器的輸入端連接，功率放大器對運算放大器A1的輸出信號進行功率放大。功率放大器的輸出回路中接有作為負載的電極絲DJ和工件GJ；電極絲DJ和工件GJ之間有一火花放電間隙，該間隙與功率放大器輸出的脈沖電壓相關(guān)，脈沖電壓大時，放電間隙應較大，脈沖電壓小時，放電間隙應較小。所述的電流檢測電路包括電流傳感器器DL，電流傳感器器DL檢測功率放大器輸出回路的電流，電流傳感器器DL由一有縫隙開口的環(huán)形導磁體和霍爾元件組成，通過磁場感應霍爾元件的兩級輸出電壓，功率放大器的輸出導線從導磁體中穿過，霍爾元件的正極通過電阻R9與單片機IC1的引腳P1.0連接，霍爾元件的負極接地，單片機IC1的引腳P1.1接電位器W1的滑臂，電位器W1的兩端跨接在穩(wěn)壓電源VDD與地之間。單片機IC1的內(nèi)部設(shè)有一電壓比較器，其輸入端為引腳P1.0和引腳P1.1，引腳P1.1上的電壓為基準電壓，當引腳P1.0上電流信號電壓大于基準電壓時電壓比較器輸出低電平，當引腳P1.0上電流信號電壓小于基準電壓時電壓比較器輸出高電平，電壓比較器的輸出狀態(tài)可通過軟件訪問。穩(wěn)壓管DW1的陰極接單片機IC1的引腳P1.0，穩(wěn)壓管DW1的陽極接地，穩(wěn)壓管DW1用來保護引腳P1.0，防止過壓。穩(wěn)壓電源VDD，為單片機和運算放大器提供工作電源。單片機的時鐘頻率為12MHZ，在單片機IC1內(nèi)部程序的控制下，使單片機IC1的引腳P1.4-P1.7的電平狀態(tài)形成不同的組合，功率放大器能交替輸出低電壓脈沖和高電壓脈沖或連續(xù)輸出低電壓脈沖，其頻率在20KHZ左右，低電壓脈沖不足以產(chǎn)生火花放電，高電壓脈沖能產(chǎn)生火花放電，高電壓脈沖的電壓值也可調(diào)節(jié)；單片機IC1通過其串行口即引腳P3.0、P3.1能與電火花線切割機床的主機通信傳遞功率放大器輸出回路中的電流信息。本技術(shù)的工作原理是，電火花線切割機床正常工作時，在一定切割速度下，單片機的控制脈沖電源交替輸出不能產(chǎn)生火花放電的低電壓脈沖和能產(chǎn)生火花放電的高電壓脈沖即放電脈沖，其電壓和電流波形如圖2中的t1區(qū)所示；在低電壓脈沖出現(xiàn)期間，檢測功率放大器的輸出回路的輸出電流，如有電流則表示短路，脈沖電源連續(xù)輸出低電壓脈沖，繼續(xù)檢測短路電流，其電壓和電流波形如圖2中的t2區(qū)所示；單片機通過其串行口即引腳P3.0、P3.1發(fā)出一短路信號給電火花線切割機床的主機，通過主機的X、Y拖板的控制系統(tǒng)，使工件離開電極絲；采用低電壓脈沖來檢測短路電流，可防止電極絲損傷，當工件離開電極絲時可防止出現(xiàn)拉弧，避免工件光潔度降低。當短路電流消失后，脈沖電源再繼續(xù)交替輸出低電壓脈沖和高電壓脈沖，這時的高電壓脈沖的電壓值是逐個升高呈階梯狀，其電壓和電流波形如圖2中的t3區(qū)所示；在高電壓脈沖出現(xiàn)時，檢測輸出電流，如有電流則表示有火花放電，脈沖電源則按此時的放電脈沖電壓值交替輸出低電壓脈沖和高電壓脈沖；在加工過程中如出開路本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種數(shù)控脈沖電源，其包括電壓調(diào)節(jié)電路、對電壓調(diào)節(jié)電路輸出的信號進行功率放大的功率放大器以及檢測功率放大器輸出電流的電流檢測電路，其特征是，所述的電壓調(diào)節(jié)電路包括單片機IC1、T形電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器A1；T形電阻網(wǎng)絡(luò)由電阻R1?R8組成，單片機IC1的引腳P1.4通過電阻R8與電阻R3的一端連接，單片機IC1的引腳P1.5通過電阻R7與電阻R3的另一端連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端連接，單片機IC1的引腳P1.6通過電阻R6與電阻R2的另一端連接，電阻R2的另一端與電阻R1的一端連接，單片機IC1的引腳P1.7通過電阻R5與電阻R1的另一端連接，電阻R1的另一端通過電阻R4接地；電阻R3的一端接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的反相輸入端與其輸出端連接，運算放大器A1的輸出端與功率放大器的輸入端連接；功率放大器的輸出回路中接有作為負載的電極絲DJ和工件GJ；所述的電流檢測電路包括電流傳感器器DL，電流傳感器器DL檢測功率放大器輸出回路的電流，電流傳感器器DL輸出端的一端通過電阻R9與單片機IC1的引腳P1.0連接，電流傳感器器DL輸出端的另一端接地，單片機IC1的引腳P1.1接電位器W1的滑臂，電位器W1的兩端跨接在電源VDD與地之間；在單片機IC1內(nèi)部程序的控制下，功率放大器能交替輸出低電壓脈沖和高電壓脈沖或連續(xù)輸出低電壓脈沖，在低電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測短路電流，在高電壓脈沖出現(xiàn)期間檢測開路電流，高電壓脈沖的電壓值能根據(jù)電流信號自動調(diào)節(jié)，單片機IC1通過其串行口即引腳P3.0、P3.1與電火花線切割機床的主機通信傳遞檢測的電流信息。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種數(shù)控脈沖電源，其包括電壓調(diào)節(jié)電路、對電壓調(diào)節(jié)電路輸出的信號進行功率放大的功率放大器以及檢測功率放大器輸出電流的電流檢測電路，其特征是，所述的電壓調(diào)節(jié)電路包括單片機IC1、T形電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器A1；T形電阻網(wǎng)絡(luò)由電阻R1-R8組成，單片機IC1的引腳P1.4通過電阻R8與電阻R3的一端連接，單片機IC1的引腳P1.5通過電阻R7與電阻R3的另一端連接，電阻R3的另一端與電阻R2的一端連接，單片機IC1的引腳P1.6通過電阻R6與電阻R2的另一端連接，電阻R2的另一端與電阻R1的一端連接，單片機IC1的引腳P1.7通過電阻R5與電阻R1的另一端連接，電阻R1的另一端通過電阻R4接地；電阻R3的一端接運算放大器A1的同相輸入端，運算放大器A1的反相輸入端與其輸出端連接，運算...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：丁毅，
申請(專利權(quán))人：丁毅，
類型：新型
國別省市：江蘇;32