CN114799376A - 微细电火花加工的lc高频脉冲电源 - Google Patents
微细电火花加工的lc高频脉冲电源 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114799376A CN114799376A CN202210524771.5A CN202210524771A CN114799376A CN 114799376 A CN114799376 A CN 114799376A CN 202210524771 A CN202210524771 A CN 202210524771A CN 114799376 A CN114799376 A CN 114799376A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- power supply
- inductor
- capacitor
- transistor
- diode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 8
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 16
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23H—WORKING OF METAL BY THE ACTION OF A HIGH CONCENTRATION OF ELECTRIC CURRENT ON A WORKPIECE USING AN ELECTRODE WHICH TAKES THE PLACE OF A TOOL; SUCH WORKING COMBINED WITH OTHER FORMS OF WORKING OF METAL
- B23H1/00—Electrical discharge machining, i.e. removing metal with a series of rapidly recurring electrical discharges between an electrode and a workpiece in the presence of a fluid dielectric
- B23H1/02—Electric circuits specially adapted therefor, e.g. power supply, control, preventing short circuits or other abnormal discharges
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
Abstract
本发明公开了一种微细电火花加工的LC高频脉冲电源,所述LC高频脉冲电源包括直流电源、第一二极管D1、第二二极管D2、晶体管TR1、电容C和电感L,其中:所述晶体管TR1的集电极与直流电源的负极连接,晶体管TR1的发射级分别与第二晶体管D2的正极和加工间隙的负极连接;所述电容C的一端分别与第二二极管D2的负级和第一二极管D1的正极连接,电容C的另一端与电源正极连接;所述电感L的一端分别与第一二极管D1的负极和加工间隙的正极连接,电感L的另一端与电源正极连接。该LC高频脉冲电源采用LC振荡电路,可以在开关管关闭期间,循环利用开关管开启期间电感和电容存储的能量循环放电,提高了能量利用率。
Description
技术领域
本发明涉及一种高频脉冲电源,具体涉及一种适用于微细电火花加工的LC高频脉冲电源。
背景技术
现有的微细电火花加工节能型高频脉冲电源装置是通过电感代替限流电阻并进行储能和二次放电的充放电过程来实现脉冲电压输出,电路简单。但这种方法存在以下缺点:在开关管的一次关闭期间内电感所储存电能并未都用于加工,因此能量利用率较低,加工速率慢。
发明内容
针对传统微细电火花加工节能型高频脉冲电源的缺点,本发明提供了一种微细电火花加工的LC高频脉冲电源。该LC高频脉冲电源采用LC振荡电路,可以在开关管关闭期间,循环利用开关管开启期间电感和电容存储的能量循环放电,提高了能量利用率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种微细电火花加工的LC高频脉冲电源,包括直流电源、第一二极管D1、第二二极管D2、晶体管TR1、电容C和电感L,其中:
所述晶体管TR1的集电极与直流电源的负极连接,晶体管TR1的发射级分别与第二晶体管D2的正极和加工间隙的负极连接;
所述电容C的一端分别与第二二极管D2的负级和第一二极管D1的正极连接,电容C的另一端与电源正极连接;
所述电感L的一端分别与第一二极管D1的负极和加工间隙的正极连接,电感L的另一端与电源正极连接。
相比于现有技术,本发明具有如下优点:
本发明通过振荡电路中储能元件的循环充-放电,能够更充分地利用电感和电容中储存的能量,降低电火花加工中的能耗。
附图说明
图1为本发明微细电火花加工的LC高频脉冲电源的结构示意图;
图2为有阻尼LC振荡电路下的电压波形示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明,但并不局限于此,凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的保护范围中。
本发明提供了一种微细电火花加工的LC高频脉冲电源,如图1所示,所述电源由直流电源、第一二极管D1、第二二极管D2、晶体管TR1、电容C和电感L构成,其中:
所述晶体管TR1的集电极与直流电源的负极连接,晶体管TR1的发射级分别与第二晶体管D2的正极和加工间隙的负极连接;
所述电容C的一端分别与第二二极管D2的负级和第一二极管D1的正极连接,电容C的另一端与电源正极连接;
所述电感L的一端分别与第一二极管D1的负极和加工间隙的正极连接,电感L的另一端与电源正极连接。
本发明中,所述晶体管TR1的基电极输入电压为脉冲方波,以控制电路开闭。
本发明中,上述电源由充电回路1、放电回路2组成,通过晶体管TR1开闭切换回路。当晶体管TR1闭合时,直流电源、电容C、电感L和加工间隙形成充电回路1;当晶体管TR1断开时,首先电容C、电感L和加工间隙形成放电回路2;在电容C和电感L完成一次放电后,振荡电路电流方向翻转,此时电容C和电感L形成循环回路3,而后再经过一次振荡形成电容C和电感L的下一次放电。具体原理说明如下:
当晶体管TR1闭合时,直流电源经由电容C、电感L和加工间隙进行火花放电加工,当晶体管TR1断开时,电容C、电感L和加工间隙(可等效为电阻R调试)形成了一个典型的单自由度有阻尼振荡的回路,电容C和电感L存储的能量在电路的循环振荡中经由加工间隙的电阻R释放。控制方程为:
式中:Q为电容中存储的电荷量;L为电感;C为电容;t为时间;UC为电容两侧电压;R为加工间隙等效电阻。
当加工间隙被击穿时,加工间隙的等效电阻骤降,方程的具有弱阻尼解为:
由解函数可得,振荡电路电压及存储电能呈指数衰减,当电压降低至击穿电压以下时即停止晶体管TR1断开期间内的火花放电。
同时由于循环回路3的存在,在LC振荡电路电流方向翻转的阶段,即电压振荡的负值阶段,电路未通过加工间隙,电能无耗散。
图2为有阻尼LC振荡电路下的电压波形示意图如图2所示。图2说明了LC振荡电路的电压变化规律。当电压大于击穿电压时,加工间隙被击穿进行放电。
Claims (3)
1.一种微细电火花加工的LC高频脉冲电源,其特征在于所述LC高频脉冲电源包括直流电源、第一二极管D1、第二二极管D2、晶体管TR1、电容C和电感L,其中:
所述晶体管TR1的集电极与直流电源的负极连接,晶体管TR1的发射级分别与第二晶体管D2的正极和加工间隙的负极连接;
所述电容C的一端分别与第二二极管D2的负级和第一二极管D1的正极连接,电容C的另一端与电源正极连接;
所述电感L的一端分别与第一二极管D1的负极和加工间隙的正极连接,电感L的另一端与电源正极连接。
2.根据权利要求1所述的微细电火花加工的LC高频脉冲电源,其特征在于所述晶体管TR1的基电极输入电压为脉冲方波。
3.根据权利要求1所述的微细电火花加工的LC高频脉冲电源,其特征在于所述晶体管TR1闭合时,直流电源、电容C、电感L和加工间隙形成充电回路1;晶体管TR1断开时,电容C、电感L和加工间隙形成放电回路2,在电容C和电感L完成一次放电后,振荡电路电流方向翻转,此时电容C和电感L形成循环回路3,而后再经过一次振荡形成电容C和电感L的下一次放电。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210524771.5A CN114799376A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 微细电火花加工的lc高频脉冲电源 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202210524771.5A CN114799376A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 微细电火花加工的lc高频脉冲电源 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114799376A true CN114799376A (zh) | 2022-07-29 |
Family
ID=82515356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202210524771.5A Pending CN114799376A (zh) | 2022-05-13 | 2022-05-13 | 微细电火花加工的lc高频脉冲电源 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN114799376A (zh) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101318241A (zh) * | 2008-04-08 | 2008-12-10 | 哈尔滨工业大学 | 电火花小孔加工脉冲电源 |
CN101474698A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-07-08 | 上海交通大学 | 基于fpga的纳秒级微能脉冲电源 |
CN104167768A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种充电装置及充电方法 |
CN104218810A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-12-17 | 西门子公司 | 一种升压转换和电容充电的电路装置 |
US20160211786A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Synchronous machine with rechargeable power storage devices |
CN111193428A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-22 | 南京理工大学 | 微细高频分组脉冲电源 |
CN111431431A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-07-17 | 南京理工大学 | 防电解高低压复合微细脉冲电源 |
CN212572168U (zh) * | 2020-06-28 | 2021-02-19 | 杭州天明环保工程有限公司 | 一种脉冲电源 |
CN113857594A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 南京理工大学 | 分组式微细电火花加工脉冲电源 |
-
2022
- 2022-05-13 CN CN202210524771.5A patent/CN114799376A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101318241A (zh) * | 2008-04-08 | 2008-12-10 | 哈尔滨工业大学 | 电火花小孔加工脉冲电源 |
CN101474698A (zh) * | 2009-01-08 | 2009-07-08 | 上海交通大学 | 基于fpga的纳秒级微能脉冲电源 |
CN104167768A (zh) * | 2013-05-16 | 2014-11-26 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种充电装置及充电方法 |
CN104218810A (zh) * | 2013-05-31 | 2014-12-17 | 西门子公司 | 一种升压转换和电容充电的电路装置 |
US20160211786A1 (en) * | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Hamilton Sundstrand Corporation | Synchronous machine with rechargeable power storage devices |
CN111193428A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-05-22 | 南京理工大学 | 微细高频分组脉冲电源 |
CN111431431A (zh) * | 2020-01-20 | 2020-07-17 | 南京理工大学 | 防电解高低压复合微细脉冲电源 |
CN212572168U (zh) * | 2020-06-28 | 2021-02-19 | 杭州天明环保工程有限公司 | 一种脉冲电源 |
CN113857594A (zh) * | 2021-09-28 | 2021-12-31 | 南京理工大学 | 分组式微细电火花加工脉冲电源 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103248338B (zh) | 一种反向开关晶体管的触发电路 | |
CN104300795A (zh) | 一种反激变换器及其控制方法 | |
CN101534071A (zh) | 全固态高压纳秒脉冲电源 | |
CN101951146B (zh) | 陡下降沿低功耗的等离子浸没离子注入用高压脉冲调制器及调制方法 | |
CN101267156A (zh) | 带放电通路的隔离驱动电路及控制方法 | |
WO2021208346A1 (zh) | 一种微阴极电弧推进*** | |
CN112072921A (zh) | 一种双箝位ZVS Buck-Boost变换器的原边调节控制***及控制方法 | |
CN203942450U (zh) | 反激变换器的软开关电路 | |
CN114978118A (zh) | 一种参数可调重频磁场电源电路及其分段控制方法 | |
CN102545594B (zh) | 小型球形托卡马克欧姆磁体的双向电源 | |
CN112564498B (zh) | 一种应用于电力产品的反激电路零电压开通控制方法 | |
CN104038046A (zh) | 一种频率抖动电路和开关电源 | |
CN114799376A (zh) | 微细电火花加工的lc高频脉冲电源 | |
CN217741574U (zh) | 功率变换电源及其驱动电路、同步整流开关管的钳位电路 | |
CN108429435A (zh) | 一种mosfet隔离驱动电路 | |
CN211579863U (zh) | 用于开关电源的有源钳位正激拓扑结构的电源驱动电路 | |
CN111245226A (zh) | 高效率dc/dc变换器 | |
CN107165758A (zh) | 一种强流脉冲电子束源光遥控点火驱动器 | |
CN110798180A (zh) | 能量可回收的脉冲强磁场产生装置和方法 | |
CN208353210U (zh) | 一种mosfet隔离驱动电路 | |
CN206957854U (zh) | 一种高压光遥控点火驱动器 | |
RU2457615C2 (ru) | Генератор субнаносекундных импульсов | |
RU167292U1 (ru) | Генератор сверхкоротких импульсов с обострителем фронта | |
RU55233U1 (ru) | Система питания импульсных ламп (варианты) | |
CN219458924U (zh) | 适用于dbd负载的双极性间歇型脉冲供电电源 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |