[发明专利]一种电火花线切割脉冲电源的电子负载及工作过程

说明书

本发明公开了一种电火花线切割脉冲电源的电子负载，包括二极管双向阵列、检测电路、控制电路、保护电路、人机交互模块和驱动电路，其中二极管双向阵列包括第一二极管串联支路、第二二极管串联支路、第三二极管串联支路和第四二极管串联支路，所述第一二极管串联支路和第二二极管串联支路反并联形成第一并联支路，所述第三二极管串联支路和第四二极管串联支路反向并联形成第二并联支路，所述第一并联支路的一个连接点通过两个串联的MOSFET开关管Q1、Q2或一个IGBT连接第二并联支路的一个连接点，所述第一并联支路和第一并联支路的另一个连接点构成电子负载的A、B端，分别连接电火花线切割脉冲电源的正负边。本发明可以在实验室中模拟工业上电火花线切割脉冲电源的间隙负载特性。

技术领域

本发明涉及高频脉冲电源，特别是涉及一种电火花线切割脉冲电源的电子负载及工作过程。

背景技术

现代工业加工正在向高效率，高速度，高精度，智能化，绿色化发展，现有传统的机械加工已经很难满足现代工业的发展要求了。随着电力电子技术以及其半导体器件的发展，电火花线切割脉冲电源得到了很大的发展，它以其高效率，高精度，智能可控等优良的特性，在工业线切割加工领域具有着无可估量的应用潜力和适用性。

相比与传统负载，电火花线切割脉冲电源所加工的负载又具有独特的负载特性，很多时候在实验室是不具备工厂里可加工的条件，缺少具有此脉冲电源的负载。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种电火花线切割脉冲电源的电子负载及工作过程，可以在实验室中模拟工业上电火花线切割脉冲电源的间隙负载特性。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种电火花线切割脉冲电源的电子负载，包括二极管双向阵列、检测电路、控制电路、保护电路、人机交互模块和驱动电路，其中二极管双向阵列包括第一二极管串联支路、第二二极管串联支路、第三二极管串联支路和第四二极管串联支路，所述第一二极管串联支路和第二二极管串联支路反并联形成第一并联支路，所述第三二极管串联支路和第四二极管串联支路反向并联形成第二并联支路，所述第一并联支路的一个连接点通过两个串联的MOSFET开关管Q1、Q2或一个IGBT连接第二并联支路的一个连接点，所述第一并联支路和第一并联支路的另一个连接点构成电子负载的A、B端，分别连接电火花线切割脉冲电源的正负边；所述人机交互模块设置电子负载系统的运行参数，传输给控制模块；所述控制电路产生多路PWM信号，经过驱动电路滤波、放大后驱动二极管双向阵列中开关管通断，完成对间隙的加工；所述检测电路采集二极管双向阵列流过的电流反馈给控制电路和保护电路；所述保护电路根据保护阈值进行限流保护。

一种基于上述电子负载的工作过程，包括如下步骤：

步骤1、加工开始之前，根据加工场合和间隙负载特性，通过人机交互模块设置电子负载系统的运行参数，控制二极管双向阵列切入相应的二极管个数，使得每路串联起来的二极管导通压降之和为要模拟的间隙负载的维持电压；

步骤2、在正向引弧阶段，电子负载中的开关管Q₁和Q₂都截止，此时二极管双向阵列关断，电子负载的阻值为无穷大，间隙负载两端电压不能击穿电子负载；

步骤3、间隙被正向击穿，进入间隙正向放电阶段，此时电子负载中的开关管Q₁开通，开关管Q₂截止，电流从电子负载的正极A端开始，经第二二极管串联支路到Q₁，再通过Q₂的漏源极间的并联二极管和第三二极管串联支路到达电子负载的负极B端，此时电子负载的阻值为流过二极管和开关管的导通电阻，二极管的导通压降之和为间隙正向击穿后的维持电压；

步骤4、在反向引弧阶段，电子负载中的开关管Q₁和Q₂都截止，二极管双向阵列关断，电子负载的阻值理想情况下为无穷大，间隙负载两端电压不能击穿电子负载；