[发明专利]应用于电火花放电加工的脉冲电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于电火花放电加工的脉冲电源，尤其涉及一种可产生窄脉宽的电火花放电加工用的脉冲电源。

背景技术

脉冲电源是电加工机床的核心部件，其性能直接影响机床的加工精度和加工稳定性。脉冲电源的间隙放电最小脉宽是脉冲电源的重要指标，决定脉冲电源的加工能力。

电火花放电加工过程中，放电蚀除材料的速度与加工平均电流成正比例关系。相同平均电流情况下，高峰值窄脉宽（纳秒级的脉宽）放电脉冲比低峰值大脉宽放电脉冲的加工表面粗糙度值小、加工效率高，且放电过程的气化蚀除比例大。

然而，高峰值电流窄脉宽脉冲电源由于受到脉冲电源的拓扑结构、间隙单个脉冲控制技术、功率管浪涌电压保护技术、功率器件等方面的限制，仍然是电火花加工领域的研究难点。目前，现有技术有通过直接利用开关频率高的功率管来进行窄脉宽电火花加工。然而，该类开关频率高的功率管对制造工艺的要求非常高，开关频率受限，而且成本很高。此外，现有技术中通过提高功率管的开关速度来产生窄脉宽的放电脉冲，然而，提高功率管的开关速度，功率管浪涌电压比较高、发热严重，容易对功率管造成损坏，从而影响脉冲电源的稳定性。

发明内容

有鉴于此，提供一种无需提高功率器件的开关速度也可以产生窄脉宽的应用于电火花放电加工的脉冲电源。

一种应用于电火花放电加工的脉冲电源，包括一主振回路，第一驱动电路，第二驱动电路，第一功率放大电路，第二功率放大电路，以及直流电源，所述主振回路分别与所述第一驱动电路以及第二驱动电路电连接，为所述第一功率放大电路以及第二功率放大电路提供驱动信号，所述第一驱动电路通过该驱动信号来控制所述第一功率放大电路的开通和关断，所述第二驱动电路通过所述驱动信号来控制所述第二功率放大电路的开通和关断，所述第一功率放大电路与所述第二功率放大电路串联，所述第二功率放大电路具有一第一输出端，所述脉冲电源产生的放电脉冲从所述第二功率放电电路的第一输出端输出，所述直流电源的一端与所述第一功率放大电路连接，另一端作为第二输出端与所述第二功率放大电路的第一输出端相互间隔形成放电间隙，该直流电源为该放电间隙产生放电脉冲提供能量；所述第一功率放大电路的开通时间与所述第二功率放大电路的开通时间有交集，该交集的时间即为放电间隙的放电脉冲宽度，任一功率放大电路的关断时间为所述放电脉冲的放电间隙的脉冲间隔。

相对于现有技术，本发明实施例提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源，通过采用相互串联的第一功率放大电路与第二功率放大电路，并且使第一功率放大电路与第二功率放大电路的开通时间有交集，交集的时间即可通过放电间隙产生放电脉冲，该脉冲电源可产生很窄脉冲宽度的放电脉冲，而不受第一功率放大电路和第二功率放大电路中功率放大器件的开关速度的限制。因此，该脉冲电源无需通过提高功率管的开关速度也可以产生任意脉宽的放电脉冲，从而避免了提高功率管的开关速度带来的功率管损耗严重、发热严重、浪涌电压高等问题，进而也提高了该脉冲电源的加工稳定性。此外，该脉冲电源只需使用常用的功率器件即可，降低功率管的开关速度要求，从而不会增加该脉冲电源的成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源的原理框图。

图2为本发明第一实施例提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源的电路图。

图3为本发明第二实施例提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源的电路图。

图4为本发明实施例1提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源产生放电脉冲的过程示意图。

图5为本发明实施例2提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源产生放电脉冲的过程示意图。

图6为本发明实施例3提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源产生放电脉冲的过程示意图。

图7为本发明实施例4提供的应用于电火花放电加工的脉冲电源产生放电脉冲的过程示意图。

主要元件符号说明