一种激光切割装置的功率控制电路及激光切割装置的制作方法

本实用新型涉及激光切割装置控制领域，特别是一种激光切割装置的功率控制电路及激光切割装置。

背景技术：

激光切割是指将激光器发射出的激光经光路系统聚焦成高功率密度的激光束，并照射到工件表面使工件达到熔点或沸点，随着光束与工件相对位置的移动最终使材料形成切缝，从而达到切割目的的切割方式；与传统切割方式相比，激光切割的方式采用光束代替了传统的机械刀，具有精度高，切割快，不受切割图案限制，可自动排版、节省材料，切口平滑，加工成本低等一系列优点特点，因而被越来越广泛的应用到工业切割领域；

CO2激光器是常见的气体激光器之一，通常通过调节CO2激光管的激光功率调节CO2激光器所发射激光的强弱，激光功率越大则CO2激光器所发射激光越强，反之，激光功率越小则CO2激光器所发射激光越弱。图1给出了典型的CO2激光器的控制原理图，其中，开关光信号控制激光是否激发；模拟量信号（0~5V）控制激光出光功率大小，目前市面上的CO2激光功率控制器主要是同过IO信号（开关光信号）来控制激光的开关，然后通过专用的DA芯片进行数模转换产生模拟量信号来控制CO2激光管的发光功率。但是，由于要使CO2激光管发光，需要给其施加一个短时间的高压（通常3万伏左右），激光发光触发后，此电压才迅速降低；由于CO2激光器的这一特性，极其容易对与之连接的前端控制电路造成损坏或干扰，特别是在CO2激光器没有安全正确的接大地线时，其前端控制电路受到的干扰尤为突出，严重时还会出现空气直接被击穿打火的现象。这种干扰还会直接通过信号线或者地下串接到前端控制电路上，此时会对控制电路的元器件造成高压击穿；从而严重影响整个控制电路的稳定性和可靠性。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有激光切割系统中，由于激光器发光时产生的高压容易对其功率控制电路产生电磁干扰以及容易造成功率控制电路高压、过流损坏的问题，提供一种抗干扰能力强、具有保护功能的激光切割装置功率控制电路。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种激光切割装置的功率控制电路，包括内部控制模块及外部控制模块，所述外部控制模块直接与受控激光器连接，所述内部控制模块及外部控制模块分别接地；

所述内部控制模块包括控制器，所述控制器用于向激光器发送开关光信号及第一光功率控制信号；

所述外部控制模块包括依次连接的施密特触发器及DA转换电路；所述施密特触发器用于将所述第一光功率控制信号进行反相整形为第二光功率控制信号，所述DA转换电路用于将所述第二光功率控制信号进行数字模拟转换后发送至激光器；

所述内部控制模块与外部控制模块之间通过光耦隔离。

优选的，所述光耦为高速光耦。

优选的，所述控制器电路为FPGA电路。

优选的，所述施密特触发器为芯片SN74HC14。

本实用新型同时提供一种激光切割装置，所述激光切割装置包含如上所述的功率控制电路。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：本实用新型提供的激光切割装置的功率控制电路将控制电路本身分为内部控制模块及外部控制模块，同时采用高速光耦将内部控制模块和外部控制模块进行物理隔离，这样，控制器发出的开关光信号及第一光功率控制信号都通过光耦传递至外部控制模块，再进一步经外部控制模块处理后发送至受控激光器，这样就可有效避免内部控制模块受到激光器瞬时高压带来的外部干扰，也避免价格更为昂贵的内部控制模块元器件受到瞬时高压的破坏。

附图说明

图1是现有技术中典型的激光器功率控制电路原理框图。

图2是本实用新型提供的激光器功率控制电路原理框图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1：如图2所示，本实施例提供一种激光切割装置的功率控制电路，包括内部控制模块1及外部控制模块2，所述外部控制模块2直接与受控CO2激光器连接，所述内部控制模块1及外部控制模块2分别接地；

所述内部控制模块1包括控制器，本实施例中，所述控制器电路为FPGA电路11。所述FPGA电路11用于向CO2激光器发送开关光信号及第一光功率控制信号；

所述外部控制模块2包括依次连接的施密特触发器22及DA转换电路23；本实施例中，所述施密特触发器22为芯片SN74HC14，其用于将所述第一光功率控制信号进行反相整形为第二光功率控制信号，所述DA转换电路23用于将所述第二光功率控制信号进行数字模拟转换后变为0-5V的模拟量发送至受控CO2激光器；

所述内部控制模块1与外部控制模块2之间通过高速光耦3隔离，这样，FPGA电路11发出的开关光信号及第一光功率控制信号都通过该高速光耦3传递至外部控制模块，再进一步经外部控制模块2处理后发送至受控CO2激光器，这样就可有效避免内部控制模块1受到CO2激光器瞬时高压带来的外部干扰。

实施例2：本实施例提供一种激光切割装置，所述激光切割装置包含如实施例1所述的功率控制电路。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。