基于浪涌保護電路的大功率數控驅動電源的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明公開了一種基于浪涌保護電路的大功率數控驅動電源，涉及電源設計技術領域。
【背景技術】
[0002]一些工業設備、例如激光加工設備對電源的要求非常高，電源是設備運行的基礎，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，將電網的電波控制在+10%—15%之間，我國電源由于技術上的原因，質量上存在不足，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、適應性強、加工精度高、質量好和加工效率尚等優點。激光驅動電源作為激光器的直接控制單兀，其光開關響應的最尚頻率和出光功率穩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動電源控制系統，該專利提高了激光功率的穩定性，但并沒有從電源部分進行控制，電源的不穩定性依然會影響激光的穩定性，所以該專利沒有從根源上解決該技術問題。
[0005]專利號為CN201717507U，專利名稱為一種激光電源，該專利中設計的電源中沒有針對電源的穩定性和抖動性進行控制，只是簡單的改進了電源的開關引起的問題，且該電源的功能不足以支撐現有激光加工的需要。
[0006]綜上所述，現有的激光驅動電源的穩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。
【發明內容】
[0007]本發明所要解決的技術問題是:針對現有技術的缺陷，提供一種基于浪涌保護電路的大功率數控驅動電源，基于CPLD的數字控制方式，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，由于數字控制模塊輸出的驅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，輸出電壓波形穩定無較大尖峰；頻率響應高、控制精確、且輸出電流紋波小，能夠保證激光器長期穩定的工作。
[0008]本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
一種基于浪涌保護電路的大功率數控驅動電源，包括濾波整流電路、浪涌保護電路、備用輔助電源、數控模塊、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、比較器與數控模塊相連； 交流電源經過濾波整流電路后產生直流電壓，所述直流電壓經過浪涌保護電路經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，備用輔助電源為數字控制部分和反饋部分提供基準電壓，反饋電路采樣升壓逆變器電路輸出端的電流，與數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極、第二電阻的另一端相連接。
[0009]作為本發明的進一步優化方案，所述數控模塊為CPLD數字控制模塊。
[0010]作為本發明的進一步優化方案，備用輔助電源模塊采用的芯片型號為VIPer22 A。
[0011]作為本發明的進一步優化方案，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數字控制模塊相連。
[0012]作為本發明的進一步優化方案，所述CPLD數字控制模塊采用的芯片型號為FLEX601。
[0013]本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果:本發明基于CPLD的數字控制方式，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，由于數字控制模塊輸出的驅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，輸出電壓波形穩定無較大尖峰；頻率響應高、控制精確、且輸出電流紋波小，能夠保證激光器長期穩定的工作。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的模塊結構示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面詳細描述本發明的實施方式，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，僅用于解釋本發明，而不能解釋為對本發明的限制。
[0016]下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明:
本發明的系統結構示意圖如圖1所示，一種基于浪涌保護電路的大功率數控驅動電源，包括濾波整流電路、浪涌保護電路、備用輔助電源、數控模塊、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、比較器與數控模塊相連；
交流電源經過濾波整流電路后產生直流電壓，所述直流電壓經過浪涌保護電路經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，備用輔助電源為數字控制部分和反饋部分提供基準電壓，反饋電路采樣升壓逆變器電路輸出端的電流，與數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