低压无阻恒流切割控制电源的制作方法

本实用新型涉及切割机用电源技术领域，具体为低压无阻恒流切割控制电源。

背景技术：

现有线切割电源为了避免工件和钼丝拉弧，采用高电压加工（直流80-120V）；为了防止高频脉冲电流过大，需要在功率极采用电阻限流或使用线圈电感或电容组储能，现有技术包含高频振荡、限流处理。高频振荡产生用于切割的高频脉冲，限流处理是为了防止过大的电流烧损钼丝和其他电子元件。限流处理的方法很多，最简单的就是在功率级使用电阻限流；也有采用脉冲调制、循环控制多个功率管处于线性区实现限流；功率级采用电阻限流的做法，使得大量的电源能量浪费在电阻发热上，同时也不利于稳定切割加工、切割效率偏低、钼丝损耗偏高，通过脉冲数字信号控制功率管工作于线性区，由于功率管的线性区较小，因而输出的切割脉冲宽度偏小，在大厚度工件切割时就很难有效工作；同时由于输出的电流是受输入信号的控制，当切割所需的电流（由电离通道的内阻决定的电流）大于输出电流时，电压波形就会畸变，造成切割工件的表面质量偏差。当电源短路时，虽然输出电流得到了控制，但由于全部电压都施加在功率管上，会使功率管瞬间饱和，极易损坏功率管或使功率管的温度迅速上升。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供低压无阻恒流切割控制电源，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：低压无阻恒流切割控制电源, 包括控制电源本体，所述控制电源本体一侧设有外部电源输入端口和切割头位置信号接收端口；所述控制电源本体另一侧设有切割机控制面板信号输入端口和高频电源输出端口。

优选的，所述高频电源输出端口内设有控制模块，所述控制模块包括微控制器，所述微控制器型号采用MSP430F21X2，所述微控制器VAR0端分别连接电阻A一端、电容A一端；所述微控制器VAR1端分别连接电阻B一端、电容B一端；所述微控制器VAR2端分别连接电阻C一端、电容C一端；所述微控制器VAR3端分别连接电阻D一端、电容D一端；所述微控制器CN0端分别连接电阻E一端、电容E一端；所述微控制器CN1端分别连接电阻F一端、电容F一端；所述微控制器CN2端分别连接电阻G一端、电容G一端，所述电阻A、电阻B、电阻C、电阻D、电阻E、电阻F、电阻G、电容A、电容B、电容C、电容D、电容E、电容F、电容G另一端均相连，所述电阻G另一端还分别连接电阻H、电阻K、电容H一端并接地，所述电阻H、电容H另一端分别连接电阻I、电阻J一端，所述电阻J另一端连接电阻K另一端，所述电阻I另一端分别连接电容I一端、电阻M一端，所述电阻M另一端分别连接电阻L一端、电容I另一端，所述电阻L另一端连接插口二脚，所述插口二脚连接微控制器RST端，所述插口一脚连接微控制器GND端，所述插口三脚连接微控制器TEST端，所述插口四脚连接微控制器DVCC端，所述插口五脚连接微控制器CN2端，所述插口六脚连接微控制器CURRENT_DET端。

优选的，还包括回路电阻测试芯片A-回路电阻测试芯片H，所述回路电阻测试芯片A的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片A的IN端通过电阻N连接微控制器的CH1端，所述回路电阻测试芯片A的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片A的OUT端分别连接二极管A正极和电阻P一端，所述电阻P另一端分别连接电阻O一端、二极管B正极并接地，所述电阻O另一端分别连接二极管A负极、二极管B负极；所述回路电阻测试芯片B的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片B的IN端通过电阻Q连接微控制器的CH2端，所述回路电阻测试芯片B的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片B的OUT端分别连接二极管C正极和电阻R一端，所述电阻R另一端接地，所述二极管C负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片C的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片C的IN端通过电阻S连接微控制器的CH3端，所述回路电阻测试芯片C的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片C的OUT端分别连接二极管D正极和电阻T一端，所述电阻T另一端接地，所述二极管D负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片D的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片D的IN端通过电阻U连接微控制器的CH4端，所述回路电阻测试芯片D的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片D的OUT端分别连接二极管E正极和电阻V一端，所述电阻V另一端接地，所述二极管E负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片E的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片E的IN端通过电阻W连接微控制器的CH5端，所述回路电阻测试芯片E的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片E的OUT端分别连接二极管F正极和电阻X一端，所述电阻X另一端接地，所述二极管F负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片F的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片F的IN端通过电阻Y连接微控制器的CH6端，所述回路电阻测试芯片F的VCC端和DG端均悬空，所述回路电阻测试芯片F的OUT端分别连接二极管G正极和电阻Z一端，所述电阻Z另一端接地，所述二极管G负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片G的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片G的IN端通过电阻AA连接微控制器的CH7端，所述回路电阻测试芯片G的DG端悬空，所述回路电阻测试芯片G的OUT端分别连接二极管H正极和电阻BB一端，所述电阻BB另一端接地，所述二极管H负极连接微控制器OUT端；所述回路电阻测试芯片H的DGND端接地，所述回路电阻测试芯片H的IN端通过电阻CC连接微控制器的CH8端，所述回路电阻测试芯片H的DG端悬空，所述回路电阻测试芯片H的OUT端分别连接二极管I正极和电阻DD一端，所述电阻DD另一端接地，所述二极管I负极连接微控制器OUT端，所述回路电阻测试芯片G的VCC端与回路电阻测试芯片H的VCC端之间接入电容J。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

（1）本实用新型结构原理简单，能够控制电流，省掉传统的电阻；同时能够限制峰值电流，提高单位电流利用率；另外还能稳定切割工件，提高工件切割质量，本实用新型还适合在低压环境下工作。

（2）本实用新型中没有限流电阻和功率级储能元件，极大地减少了热量的产生和降低了能耗。

（3）本实用新型能够保持放电电压恒定，脉冲宽度恒定，正常切割时，切割需要多少电流就提供多少电流以实现恒流切割；当输出短路时，输出额定短路电流，维持加工和设备的稳定性；输出恒流的特性保证了电源切割的有效性和提高了电源能量的利用率。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型的控制模块控制原理图；

图3为回路电阻测试芯片1d原理图；图4为回路电阻测试芯片2d原理图；图5为回路电阻测试芯片3d原理图；图6为回路电阻测试芯片4d原理图；图7为回路电阻测试芯片5d原理图；图8为回路电阻测试芯片6d原理图；图9为回路电阻测试芯片7d、回路电阻测试芯片8d连接原理图。

图中：1、控制电源本体；2、外部电源输入端口3、切割头位置信号接收端口；4、切割机控制面板信号输入端口；5、高频电源输出端口；6、微控制器；7、插口；71、一脚；72、二脚；73、三脚；74、四脚；75、五脚；76、六脚；1a、电阻A；2a、电阻B；3a、电阻C；4a、电阻D；5a、电阻E；6a、电阻F；7a、电阻G；8a、电阻H；9a、电阻I；10a、电阻J；11a、电阻K；12a、电阻L；13a、电阻M；14a、电阻N；15a、电阻O；16a、电阻P；17a、电阻Q；18a、电阻R；19a、电阻S；20a、电阻T；21a、电阻U；22a、电阻V；23a、电阻W；24a、电阻X；25a、电阻Y；26a、电阻Z；27a、电阻AA；28a、电阻BB；29a、电阻CC；30a、电阻DD；1b、电容A；2b、电容B; 3b、电容C; 4b、电容D; 5b、电容E；6b、电容F; 7b、电容G; 8b、电容H; 9b、电容I;10b、电容J; 1c、二极管A；2c、二极管B；3c、二极管C；4c、二极管D；5c、二极管E；6c、二极管F；7c、二极管G；8c、二极管H；9c、二极管I; 1d、回路电阻测试芯片A；2d、回路电阻测试芯片B；3d、回路电阻测试芯片C；4d、回路电阻测试芯片D；5d、回路电阻测试芯片E；6d、回路电阻测试芯片F；7d、回路电阻测试芯片G；8d、回路电阻测试芯片H；9d、回路电阻测试芯片I。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：低压无阻恒流切割控制电源, 包括控制电源本体1，控制电源本体1一侧设有外部电源输入端口2和切割头位置信号接收端口3；控制电源本体1另一侧设有切割机控制面板信号输入端口4和高频电源输出端口5。

本实施例中，高频电源输出端口5内设有控制模块，控制模块包括微控制器6，微控制器6型号采用MSP430F21X2，微控制器6 VAR0端分别连接电阻A 1a一端、电容A 1b一端；微控制器6 VAR1端分别连接电阻B 2a一端、电容B 2b一端；微控制器6 VAR2端分别连接电阻C 3a一端、电容C 3b一端；微控制器6 VAR3端分别连接电阻D 4a一端、电容D 4b一端；微控制器6 CN0端分别连接电阻E 5a一端、电容E 5b一端；微控制器6 CN1端分别连接电阻F 6a一端、电容F 6b一端；微控制器6 CN2端分别连接电阻G 7a一端、电容G 7b一端，所述电阻A 1a、电阻B 2a、电阻C 3a、电阻D 4a、电阻E 5a、电阻F 6a、电阻G 7a、电容A 1b、电容B 2b、电容C 3b、电容D 4b、电容E 5b、电容F 6b、电容G 7b另一端均相连，电阻G 7a另一端还分别连接电阻H 8a、电阻K 11a、电容H 8b一端并接地，电阻H 8a、电容H 8b另一端分别连接电阻I 9a、电阻J 10a一端，电阻J 10a另一端连接电阻K 11a另一端，电阻I 9a另一端分别连接电容I 9b一端、电阻M 13a一端，所述电阻M 13a另一端分别连接电阻L 12a一端、电容I 9b另一端，电阻L 12a另一端连接插口7二脚72，插口7二脚72连接微控制器6 RST端，插口7一脚71连接微控制器6 GND端，插口7三脚73连接微控制器6 TEST端，插口7四脚74连接微控制器6 DVCC端，插口7五脚75连接微控制器6 CN2端，插口7六脚76连接微控制器6 CURRENT_DET端。

本实施例中，还包括回路电阻测试芯片A1d-回路电阻测试芯片H8d，回路电阻测试芯片A 1d的DGND端接地，回路电阻测试芯片A 1d的IN端通过电阻N 14a连接微控制器6的CH1端，回路电阻测试芯片A 1d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片A 1d的OUT端分别连接二极管A 1c正极和电阻P 16a一端，电阻P 16a另一端分别连接电阻O 15a一端、二极管B 2c正极并接地，电阻O 15a另一端分别连接二极管A 1c负极、二极管B 2c负极；回路电阻测试芯片B 2d的DGND端接地，回路电阻测试芯片B 2d的IN端通过电阻Q 17a连接微控制器6的CH2端，回路电阻测试芯片B 2d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片B 2d的OUT端分别连接二极管C 3c正极和电阻R 18a一端，电阻R 18a另一端接地，二极管C 3c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片C 3d的DGND端接地，回路电阻测试芯片C 3d的IN端通过电阻S 19a连接微控制器6的CH3端，回路电阻测试芯片C 3d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片C 3d的OUT端分别连接二极管D 4c正极和电阻T 20a一端，电阻T 20a另一端接地，二极管D 4c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片D 4d的DGND端接地，回路电阻测试芯片D 4d的IN端通过电阻U 21a连接微控制器6的CH4端，回路电阻测试芯片D 4d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片D 4d的OUT端分别连接二极管E 5c正极和电阻V 22a一端，电阻V 22a另一端接地，二极管E 5c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片E 5d的DGND端接地，回路电阻测试芯片E 5d的IN端通过电阻W 23a连接微控制器6的CH5端，回路电阻测试芯片E 5d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片E 5d的OUT端分别连接二极管F 6c正极和电阻X 24a一端，电阻X 24a另一端接地，二极管F 6c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片F 6d的DGND端接地，回路电阻测试芯片F 6d的IN端通过电阻Y 25a连接微控制器6的CH6端，回路电阻测试芯片F 6d的VCC端和DG端均悬空，回路电阻测试芯片F 6d的OUT端分别连接二极管G 7c正极和电阻Z 26a一端，电阻Z 26a另一端接地，二极管G 7c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片G 7d的DGND端接地，回路电阻测试芯片G 7d的IN端通过电阻AA 27a连接微控制器6的CH7端，回路电阻测试芯片G 7d的DG端悬空，回路电阻测试芯片G 7d的OUT端分别连接二极管H 8c正极和电阻BB 28a一端，电阻BB 28a另一端接地，二极管H 8c负极连接微控制器6 OUT端；回路电阻测试芯片H 8d的DGND端接地，回路电阻测试芯片H 8d的IN端通过电阻CC 29a连接微控制器6的CH8端，回路电阻测试芯片H 8d的DG端悬空，回路电阻测试芯片H 8d的OUT端分别连接二极管I 9c正极和电阻DD 30a一端，所述电阻DD 30a另一端接地，二极管I9c负极连接微控制器6 OUT端，回路电阻测试芯片G 7d的VCC端与回路电阻测试芯片H 8d的VCC端之间接入电容J 10b。

本实用新型结构原理简单，能够控制电流，省掉传统的电阻；同时能够限制峰值电流，提高单位电流利用率；另外还能稳定切割工件，提高工件切割质量，本实用新型还适合在低压环境下工作；本实用新型中没有限流电阻和功率级储能元件，极大地减少了热量的产生和降低了能耗；另外，本实用新型能够保持放电电压恒定，脉冲宽度恒定，正常切割时，切割需要多少电流就提供多少电流以实现恒流切割；当输出短路时，输出额定短路电流，维持加工和设备的稳定性；输出恒流的特性保证了电源切割的有效性和提高了电源能量的利用率。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。