用于电火花加工的高频脉冲电源制造技术

用于电火花加工的高频脉冲电源，它公开一种用于电火花加工的电源。它克服了现有的电火花加工电源输出到负载的脉冲间隔时间较宽，脉冲电压波形较窄，电火花加工的功率较低的缺陷。线圈Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３都绕在高频磁芯Ｔ上，可调压直流电源Ｅ的正极连接一号功率开关管Ｋ１的集电极和三号功率开关管Ｋ３的集电极，Ｋ１的发射极连接Ｌ１的同名端，Ｌ１的非同名端连二号功率开关管Ｋ２的集电极，Ｋ３的发射极连Ｌ２的非同名端，Ｌ２的同名端连Ｋ４的集电极，Ｋ４的发射极连接Ｋ２的发射极和Ｅ的负极输出端，Ｌ３的一端连Ｄ５的正极和Ｄ６的负极，Ｄ５的的负极连Ｄ７的负极和Ａ，Ｄ７的正极连Ｄ８的负极和Ｌ３的另一端，Ｄ８的正极连Ｄ６的正极和Ｈ。它的电源结构简单、工作可靠。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种用于电火花加工的脉冲电源。
技术介绍
电火花加工通常采用由开关器件和直流电源所组成的高频脉冲开关电源，通过开关器件高频导通和关断，在工作电极和被加工金属材料之间产生放电火花，从而一点点完成被加工金属材料的成形工作。通常使用的电火花加工电源如图1所示，在工作中用周期性的连续方波控制功率开关管S1、S2、S3和S4，当功率开关管S1、S4导通时，S3、S2必须截止，当功率开关管S3、S2导通时，S1、S4必须截止，从而在高频变压器B副边输出交流脉冲电压，通过两个二极管的整流，高频脉冲电压施加到负载F上，输出如图2所示的脉冲电压波形。但是该电源存在以下缺点，即后一组功率开关管在导通时刻，前一组功率开关管必须已经可靠地关断，这样才不会发生桥臂直通(即流出S3的电流直接流入S4，或流出S1的电流直接流入S2)，进而烧毁功率开关管的情况，为了保证不发生桥臂直通，就得给两组功率开关管关断时刻和导通时刻之间留有充裕的时间，这导致输出到负载的单个脉冲的间隔时间较宽，负载回路中必须串联电感Lg来平滑脉冲间隔，输出的脉冲波形有畸变，Lg降低了回路中的功率因数，电火花加工的功率较低，难以实现精加工，难以加工熔点高以及散热快的金属工件。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种用于电火花加工的高频脉冲电源，以克服现有的电火花加工电源输出到负载的单个脉冲的间隔时间较宽，电火花加工的功率较低，难以实现精加工，难以加工熔点高以及散热快的金属工件的缺陷。它包括脉冲产生及分配电路1、可调压直流电源E、一号功率开关管K1、二号功率开关管K2、三号功率开关管K3、四号功率开关管K4、一号二极管D1、二号二极管D2、三号二极管D3、四号二极管D4、五号二极管D5、六号二极管D6、七号二极管D7、八号二极管D8、一号线圈L1、二号线圈L2、三号线圈L3和高频磁芯T，一号线圈L1、二号线圈L2、三号线圈L3都绕在高频磁芯T上，脉冲产生及分配电路1的四个输出端分别连接一号功率开关管K1、二号功率开关管K2、三号功率开关管K3和四号功率开关管K4的控制极，可调压直流电源E的正极输出端连接一号功率开关管K1的集电极、一号二极管D1的负极、二号二极管D2的负极和三号功率开关管K3的集电极，一号功率开关管K1的发射极连接三号二极管D3的负极和一号线圈L1的同名端，一号线圈L1的非同名端连一号二极管D1的正极和二号功率开关管K2的集电极，三号功率开关管K3的发射极连二号线圈L2的非同名端和四号二极管D4的负极，二号线圈L2的同名端连二号二极管D2的正极和四号功率开关管K4的集电极，四号功率开关管K4的发射极连接四号二极管D4的正极、三号二极管D3的正极、二号功率开关管K2的发射极和可调压直流电源E的负极输出端，三号线圈L3的一端连五号二极管D5的正极和六号二极管D6的负极，五号二极管D5的的负极连七号二极管D7的负极和正极输出接点A，七号二极管D7的正极连八号二极管D8的负极和三号线圈L3的另一端，八号二极管D8的正极连六号二极管D6的正极和负极输出接点H。本技术的电源工作时，把正极输出接点A和负极输出接点H分别连接在电火花加工的工作电极2和被加工工件3上(根据具体工作情况也可以正极输出接点A和负极输出接点H分别连接被加工工件3和工作电极2)，K1和K2为一组，K3和K4为另一组，两组功率开关管轮流导通，从而在L3上输出一个交变脉冲电压，D5、D6、D7和D8构成桥式整流，在正极输出接点A和负极输出接点H之间输出高频脉冲电压。由于K1与K2之间和K3与K4之间分别连接有L1和L2，因此不可能发生桥臂直通的情况，因此不需要在两组功率开关管关断时刻和导通时刻之间留有时间间隔，输出到负载的单个脉冲间隔时间非常窄，电火花加工的功率高，非常适合加工熔点高以及散热快的金属材料，如硬质合金、碳化钨等。本技术的电源结构简单、工作可靠，具有较大的推广价值。附图说明图1是现有电火花加工电源的结构示意图，图2是图1中电火花加工电源输出的高频电压脉冲波形，图3是本技术的结构示意图，图4是本技术实施方式一中L3两端输出的脉冲电压波形和正极输出接点A与负极输出接点H之间的高频电压脉冲波形的时序关系图，图5是实施方式三的结构示意图。具体实施方式具体实施方式一下面结合图3和图4具体说明本实施方式。它由脉冲产生及分配电路1、可调压直流电源E、一号功率开关管K1、二号功率开关管K2、三号功率开关管K3、四号功率开关管K4、一号二极管D1、二号二极管D2、三号二极管D3、四号二极管D4、五号二极管D5、六号二极管D6、七号二极管D7、八号二极管D8、一号线圈L1、二号线圈L2、三号线圈L3和高频磁芯T组成，一号线圈L1、二号线圈L2、三号线圈L3都绕在高频磁芯T上，脉冲产生及分配电路1的四个输出端分别连接一号功率开关管K1、二号功率开关管K2、三号功率开关管K3和四号功率开关管K4的控制极，可调压直流电源E的正极输出端连接一号功率开关管K1的集电极、一号二极管D1的负极、二号二极管D2的负极和三号功率开关管K3的集电极，一号功率开关管K1的发射极连接三号二极管D3的负极和一号线圈L1的同名端，一号线圈L1的非同名端连一号二极管D1的正极和二号功率开关管K2的集电极，三号功率开关管K3的发射极连二号线圈L2的非同名端和四号二极管D4的负极，二号线圈L2的同名端连二号二极管D2的正极和四号功率开关管K4的集电极，四号功率开关管K4的发射极连接四号二极管D4的正极、三号二极管D3的正极、二号功率开关管K2的发射极和可调压直流电源E的负极输出端，三号线圈L3的一端连五号二极管D5的正极和六号二极管D6的负极，五号二极管D5的的负极连七号二极管D7的负极和正极输出接点A，七号二极管D7的正极连八号二极管D8的负极和三号线圈L3的另一端，八号二极管D8的正极连六号二极管D6的正极和负极输出接点H。功率开关管K1～K4选择绝缘栅双极晶闸管(IGBT)等高耐压、高速度、大功率电子开关器件或MOS场效应管。如图4所示，本实施方式输出的单个脉冲宽度可以达到2～7微秒，而单个脉冲之间的间隔时间可以达到1微秒甚至0微秒，数个相邻的脉冲可以近似为一个大宽度的矩形脉冲，因此能够加工熔点高以及散热快的金属材料，而且因为波形是标准的矩形波，加工精度高。具体实施方式二下面结合图3具体说明本实施方式。本实施方式与实施方式一的不同点是它还包括电容C、电阻R和发光二极管D9，电容C的一端连接电阻R的一端和正极输出接点A，电阻R的另一端连接发光二极管D9的正极，发光二极管D9的负极连接电容C的另一端和负极输出接点H，其它的组成和连接方式与实施方式一相同。电容C用于尖峰滤波，发光二极管D9用于指示是否工作。具体实施方式三本实施方式与实施方式一的不同点是它没有五号二极管D5、六号二极管D6、七号二极管D7和八号二极管D8，它增加了十号二极管D10和十一号二极管D11，三号线圈L3的一端连十号二极管D10的正极，十号二极管D10的负极连十一号二极管D11的负极和正极输出接点A，十一号二极管D11的正极连三号线圈L3的另一端，三号线圈L3的中间抽头连负极输出接点H。其它的组成和连接关系与实施方式本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于电火花加工的高频脉冲电源，它包括脉冲产生及分配电路（１）、可调压直流电源（Ｅ）、一号功率开关管（Ｋ１）、二号功率开关管（Ｋ２）、三号功率开关管（Ｋ３）、四号功率开关管（Ｋ４）、一号二极管（Ｄ１）、二号二极管（Ｄ２）、三号二极管（Ｄ３）、四号二极管（Ｄ４）、五号二极管（Ｄ５）、六号二极管（Ｄ６）、七号二极管（Ｄ７）和八号二极管（Ｄ８），脉冲产生及分配电路（１）的四个输出端分别连接一号功率开关管（Ｋ１）、二号功率开关管（Ｋ２）、三号功率开关管（Ｋ３）和四号功率开关管（Ｋ４）的控制极，其特征在于它还包括一号线圈（Ｌ１）、二号线圈（Ｌ２）、三号线圈（Ｌ３）和高频磁芯（Ｔ），一号线圈（Ｌ１）、二号线圈（Ｌ２）、三号线圈（Ｌ３）都绕在高频磁芯（Ｔ）上，可调压直流电源（Ｅ）的正极输出端连接一号功率开关管（Ｋ１）的集电极、一号二极管（Ｄ１）的负极、二号二极管（Ｄ２）的负极和三号功率开关管（Ｋ３）的集电极，一号功率开关管（Ｋ１）的发射极连接三号二极管（Ｄ３）的负极和一号线圈（Ｌ１）的同名端，一号线圈（Ｌ１）的非同名端连一号二极管（Ｄ１）的正极和二号功率开关管（Ｋ２）的集电极，三号功率开关管（Ｋ３）的发射极连二号线圈（Ｌ２）的非同名端和四号二极管（Ｄ４）的负极，二号线圈（Ｌ２）的同名端连二号二极管（Ｄ２）的正极和四号功率开关管（Ｋ４）的集电极，四号功率开关管（Ｋ４）的发射极连接四号二极管（Ｄ４）的正极、三号二极管（Ｄ３）的正极、二号功率开关管（Ｋ２）的发射极和可调压直流电源（Ｅ）的负极输出端，三号线圈（Ｌ３）的一端连五号二极管（Ｄ５）的正极和六号二极管（Ｄ６）的负极，五号二极管（Ｄ５）的的负极连七号二极管（Ｄ７）的负极和正极输出接点（Ａ），七号二极管（Ｄ７）的正极连八号二极管（Ｄ８）的负极和三号线圈（Ｌ３）的另一端，八号二极管（Ｄ８）的正极连六号二极管（Ｄ６）的正极和负极输出接点（Ｈ）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王凤清，
申请(专利权)人：王凤清，
类型：实用新型
国别省市：93[中国|哈尔滨]