一種應用于yag脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)，包括主放電電路和預燃電路，主放電電路和觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，觸發(fā)變壓器的副邊第二端與脈沖氙燈連接，預燃電路與主放電電路之間并聯(lián)后與觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，預燃電路包括倍壓整流電路和DC-AC逆變電路，電源電壓的輸出端與DC-AC逆變電路的輸入端連接，DC-AC逆變電路的輸出端與倍壓整流電路的輸入端連接。本實用新型采用電流型PWM開關電源且預燃電流可調(diào)的電源來取代傳統(tǒng)的直流電源加限流電阻供電預燃,功耗僅是傳統(tǒng)系統(tǒng)的15％～20％，降低開關管反向過高的電壓，降低了保護電路中的電流損失，運行穩(wěn)定，安全可靠。
【專利說明】—種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種預燃系統(tǒng)，尤其涉及到一種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]激光焊接以其精密、高效和易實現(xiàn)自動化等優(yōu)點在電子、光通訊國防等尖端【技術領域】得到了廣泛的應用。焊接機當中又以YAG脈沖式激光器為主，所以其中預燃系統(tǒng)又是焊接機電源重要的組成部分，對固體激光器電源來說，它的負載是氙燈，這種氣體放電燈的伏安特性是非線性的。由于氙燈內(nèi)惰性氣體氣壓較高，所以在點燃氙燈時，必須有高壓觸發(fā)電路和預燃電路，才能保證氙燈穩(wěn)定點燃和正常運行。
[0003]圖1為傳統(tǒng)的預燃系統(tǒng)的電路連接方式，其工作原理:首先觸發(fā)變壓器原邊2接一個約100V的電壓，然后發(fā)出一個控制信號使觸發(fā)變壓器原邊I上的開關SW吸合，通過約1:100的匝數(shù)耦合后在副邊4產(chǎn)生上萬伏的高壓把氙燈擊穿后，直流預燃維持電路通過限流電阻向氙燈提供約500mA直流電使其維持預燃狀態(tài)。
[0004]傳統(tǒng)預燃系統(tǒng)存在三個缺點:第一，必需昂貴的耐幾萬伏高壓隔離裝置來隔離觸發(fā)高壓與主放電單元免受觸發(fā)高壓對其破壞；第二，是該直流預燃維持的電源一般取自充電單元中儲能電容上的數(shù)百伏直流電，故限流電阻上消耗的功耗大約200?300W，而且還需散熱裝置對其冷卻；第三，預然電流不可調(diào)，進而影響電光轉(zhuǎn)換效率的提高，不利于提高電光轉(zhuǎn)換效率的提高；第四，由于高壓隔離裝置，限流電阻與制冷裝置使得系統(tǒng)體積大，制作成本高，故需要提供一種低成本、可靠、安全、節(jié)能與轉(zhuǎn)換效率高的新型預燃系統(tǒng)。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的就在于為了解決上述問題而提供一種運行穩(wěn)定，減少保護電流的電流損失的應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)。
[0006]本實用新型通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的:
[0007]本實用新型包括主放電電路和預燃電路，所述主放電電路和觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述觸發(fā)變壓器的副邊第二端與脈沖氙燈連接，所述預燃電路與所述主放電電路之間并聯(lián)后與所述觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述預燃電路包括倍壓整流電路和DC-AC逆變電路，電源電壓的輸出端與所述DC-AC逆變電路的輸入端連接，所述DC-AC逆變電路的輸出端與所述倍壓整流電路的輸入端連接。
[0008]具體地，所述預燃電路的高壓觸發(fā)脈沖為7000-12000伏。
[0009]進一步地，所述預燃電路上串接有二級管和整流線圈。
[0010]本實用新型的有益效果在于:
[0011]本實用新型采用電流型PWM開關電源且預燃電流可調(diào)的電源來取代傳統(tǒng)的直流電源加限流電阻供電預燃，功耗僅是傳統(tǒng)系統(tǒng)的15%?20%，降低開關管反向過高的電壓，降低了保護電路中的電流損失。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本傳統(tǒng)電路的結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型的結構示意圖。
[0014]圖3是本實用新型的所述DC-AC逆變電路示意圖。
[0015]圖4是本實用新型的所述倍壓整流電路電路示意圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0017]如圖2所示，本實用新型包括主放電電路和預燃電路，所述主放電電路和觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述觸發(fā)變壓器的副邊第二端與脈沖氙燈連接，所述預燃電路與所述主放電電路之間并聯(lián)后與所述觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述預燃電路包括倍壓整流電路和DC-AC逆變電路，電源電壓的輸出端與所述DC-AC逆變電路的輸入端連接，所述DC-AC逆變電路的輸出端與所述倍壓整流電路的輸入端連接。
[0018]所述預燃電路的高壓觸發(fā)脈沖為7000-12000伏，所述預燃電路上串接有二級管和整流線圈，提高預燃電路的穩(wěn)定性和安全性。
[0019]如圖3所示，觸發(fā)電路首先要有上萬伏的高壓來電離氙燈中的惰性氣體一氙氣，考慮到耦合效率問題，故在耦合變壓器的原邊至少要有15KvDC的高壓，由于電容漏電以及前級輸入功率等因數(shù)決定了倍壓整流電路級數(shù)不能太多，倍壓整流電路的前級輸入為高頻交流2000VAC，才能產(chǎn)生15KvDC以上的高壓。
[0020]其工作原理如下:首先由來自CPU控制板發(fā)出預燃開始SIMMER ON信號使Q4導通后繼電器RYl的3腳與4腳吸合給逆變提供15VDC輸入，當?shù)?腳為高電平時，Q8處于導通狀態(tài)，Q9處于截止狀態(tài)，由于電容C22儲能以及D14鉗位(5.1V)的作用，所以Qll的Vg為20.1V，而Vs為15V，此時Qll的Vgs為4.9V，所以Qll處于截至狀態(tài)，而QlO的Vg為15V, Vs始終接地為0V，故QlO的Vgs為15V，所以QlO處于導通狀態(tài)；此時第10腳為低電平，Q15處于導通狀態(tài)，Q14處于截止狀態(tài)，同理由于電容C23儲能以及D17鉗位的作用，所以Q13的Vg為一5.1V，而Vs為15V，此時Qll的Vgs為-20.1V，所以Q13處于導通狀態(tài)，而QlO的Vg為0V，Vs始終接地為0V，所以QlO處于截止狀態(tài)。此時電流依次流過Q13、T2、QlO0同理，當?shù)?腳為低電平，第10腳為高電平時，電流依次流過Q11、T2、Q12。此時完成了一個DC-AC的逆變過程，通過T2耦合產(chǎn)生了約2000VAC作為倍壓整流電路的輸入級。
[0021]觸發(fā)電路首先將加在初級電壓由幾百V變?yōu)?KV以上，初次級線圈按1:1耦合，那就可以實現(xiàn):(1)無需反向高壓保護器件，省去較高的成本，利用主放電電路中原有的電感做次級，只需在其上面手工同步繞匝數(shù)相同的線圈即可，無需另外增加體積和占用空間，次級線圈可以通過幾百安以上的大電流。采用PWM電流型開關電源取代傳統(tǒng)的直流加限流電阻供電可以實現(xiàn)降低功耗節(jié)能，減少所占體積以及散熱裝置，只需改變參考信號就可對應的改變預燃維持電流也即易控制其對電光轉(zhuǎn)換效率的影響以及適應不同廠家氙燈的參數(shù)要求。
[0022]如圖4所示，所述倍壓整流電路電路輸出大約為19KVDC，考慮到耦合到副邊的能量大一點足以擊穿氙燈，在倍壓整流輸出端加上C11-C14的電容儲能(102/30KV)，當倍壓整流輸出端上C11-C14的電容儲能達到16KV時自動放電，形成導通狀態(tài)，把高壓耦合到觸發(fā)變壓器副邊2處擊穿氙燈中的氙氣。
[0023]當氙燈擊穿后，圖2 — 4中的開關電源維持電路迅速向氙燈提供維持電源使其處于預燃的輝光放電狀態(tài)，此時預燃電流檢測器件檢測到預然電流流過氙燈發(fā)出SIMMER OK信號，一路送給CPU控制板，另一路經(jīng)過轉(zhuǎn)換成低電平，適當氙燈觸發(fā)后關斷高壓信號使Q4立即處于截至狀態(tài)，繼電器RYl斷開從而關斷了觸發(fā)高壓，提供近兩萬伏的高壓，而且氣體電尚后，關閉觸發(fā)聞壓。
[0024]以上僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍內(nèi)。
【權利要求】
1.一種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)，包括主放電電路，所述主放電電路和觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述觸發(fā)變壓器的副邊第二端與脈沖氙燈連接，其特征在于:還包括預燃電路，所述預燃電路與所述主放電電路之間并聯(lián)后與所述觸發(fā)變壓器的副邊第一端連接，所述預燃電路包括倍壓整流電路和DC-AC逆變電路，電源電壓的輸出端與所述DC-AC逆變電路的輸入端連接，所述DC-AC逆變電路的輸出端與所述倍壓整流電路的輸入端連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)，其特征在于:所述預燃電路的高壓觸發(fā)脈沖為7000-12000伏。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種應用于YAG脈沖式激光焊接機的電子預燃系統(tǒng)，其特征在于:所述預燃電路上串接有二級管和整流線圈。
【文檔編號】H05B41/282GK203951666SQ201420383596
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年7月13日 優(yōu)先權日:2014年7月13日
【發(fā)明者】韓勇進 申請人:廈門法博科技有限公司