电子束粉末床增材制造装备加速电源装置及其控制方法与流程

本发明涉及电子束增材制造装备领域，具体涉及一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置，包括供电整流滤波单元、直流检测单元、中央控制装置、控制器、驱动单元、第一变换器、第二变换器、第一变压器、第二变压器及高压发生器。

本发明还涉及一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法。

背景技术：

电子束粉末床增材制造技术是采用电子束在计算机的控制下按零件截面轮廓的信息有选择性地熔化金属粉末，并通过层层堆积，直至整个零件全部熔化完成，最后去除多余的粉末便得到所需的三维产品。与激光及等离子束增材制造相比，电子束增材制造具有非常明显的优点，如能量利用率高、加工材料广泛、无反射、加工速度快、真空环境无污染及运行成本低等。电子束增材制造是高性能复杂金属零件的理想增材制造技术，在航空航天、汽车及生物医学等领域有广阔的发展前景。而电子束粉末床增材制造装备是一种综合了真空物理、精密机械、电子技术、电子光学、高电压技术、计算机和控制技术等多种技术的高科技产品，加速电源是其关键部件。输出电压的波动不但影响电子束斑的质量，而且影响增材制造精度。因此，电子束粉末床增材制造装备输出电压不光对静态控制精度提出较高的要求，而且对动态指标特别是抗扰性能指标的动态降落及恢复时间提出了严苛的要求。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明所解决的问题是如何对加速电源的输出电压静态精度及动态指标进行高要求控制。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置，包括供电整流滤波单元、直流检测单元、中央控制装置、控制器、驱动单元、第一变换器、第二变换器、第一变压器、第二变压器及高压发生器，所述供电整流滤波单元的输入端与电网相接，其输出的平直的不可控直流电经所述直流检测单元进行检测后进入并联相接的所述第一变换器、第二变换器的逆变电路输入端，所述第一变换器、第二变换器输出的高频电源对应送入所述第一变压器、第二变压器的一次绕组输入端，所述第一变压器、第二变压器的二次绕组输出端对应接入所述高压发生器的第一高压整流滤波单元、第二高压整流滤波单元的输入端，所述第一变换器、所述第一变压器和所述第一高压整流滤波单元构成了第一llc谐振逆变电路；所述第二变换器、所述第二变压器和所述第二高压整流滤波单元构成了第二llc谐振逆变电路；所述高压发生器的高压端接至电子枪的阴极，低压端与大地相接，电子枪的阳极亦与大地相接，输出的高压检测信号及电子束流检测信号传送到所述控制器上，所述控制器同时接收来自所述中央控制装置的高压设定信号和电子束流设定信号、接收来自所述直流检测单元的供电直流电压和供电直流电流的检测信号、接收来自所述驱动单元的功率开关管工作状态检测信号，所述控制器对上述各个输入信号进行综合处理产生可控驱动波形信号送入所述驱动单元的输入端，所述驱动单元将驱动波形经隔离放大后分别接至所述第一变换器、第二变换器中各个功率开关管的控制极，各个功率开关管的集电极有信号反馈回所述驱动单元用于监控所述功率开关管工作状况。

所述第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路的电路参数、逆变波形及逆变频率相同，但逆变波形相位相差

所述第一高压整流滤波单元与所述第二高压整流滤波单元的电路结构与参数相同，其电路结构有全桥整流滤波和二倍压整流滤波两种电路；

所述第一变换器，负责把不变直流电逆变成可变交流电，最终实现加速电源输出电压可调；其结构有全桥逆变电路和半桥逆变电路，所述全桥逆变电路第一输出端经电容ca与所述第一变压器一次绕组的第一端相接，所述全桥逆变电路第二输出端经电感la与所述第一变压器一次绕组的第二端相接，所述半桥逆变电路第一输出端经电容cc与所述第一变压器一次绕组的第一端相接，所述半桥逆变电路第二输出端经电感lc与所述第一变压器一次绕组的第二端相接；

所述第二变换器，负责把不变直流电逆变成可变交流电，最终实现加速电源输出电压可调；其结构有全桥逆变电路和半桥逆变电路，所述全桥逆变电路第一输出端经电容cb与所述第二变压器一次绕组的第一端相接，所述全桥逆变电路第二输出端经电感lb与所述第二变压器一次绕组的第二端相接，所述半桥逆变电路第一输出端经电容cd与所述第二变压器一次绕组的第一端相接，所述半桥逆变电路第二输出端经一电感ld与所述第二变压器一次绕组的第二端相接；所述第二变换器的结构和参数与所述第一变换器相同；

所述第一变压器的铁芯为高频铁芯，二次绕组由多片印刷绕组基本单元串联叠加组成，所述第二变压器的结构和参数与第一变压器相同；

所述高压发生器，包括第一高压整流滤波单元、第二高压整流滤波单元、限流电阻、分压电阻、高压取样电阻、电子束流取样电阻，所述第一高压整流滤波单元的输入端与所述第一变压器二次绕组输出端相接；第二高压整流滤波单元的输入端与所述第二变压器二次绕组输出端相接；第一高压整流滤波单元和第二高压整流滤波单元串联输出；所述第一高压整流滤波单元的负极输出端经限流电阻即加速电源输出高压端接至电子枪的阴极；所述第二高压整流滤波单元的正极输出端经电子束流取样电阻接地即加速电源输出低压端，并与电子枪的阳极相接；分压电阻与高压取样电阻串联后并接在加速电源的输出端，其中分压电阻与高压端相接，高压取样电阻与地相接；

所述中央控制装置，负责完成整台电子束粉末床增材制造装备的综合控制功能，其中对所述控制器输出高压设定信号信号和电子束流设定信号并接收所述控制器输出的加速电源系统的运行状态参数信号；

所述控制器，负责完成加速电源输出电压调节运算、产生驱动波形以及对各个输入信号进行综合处理功能，由数字微控制器构成，包括调节运算模块、驱动波形模块及信号综合模块，所述调节运算模块将来自所述中央控制装置的高压设定信号和电子束流设定信号来自所述高压发生器的高压检测信号ua及来自所述直流检测单元的供电直流电压检测信号uc进行综合运算，运算结果信号传送到所述驱动波形模块；所述驱动波形模块根据所述调节运算模块的输出信号调节功率开关管驱动波形信号并传送到所述驱动单元；所述信号综合模块将来自所述驱动单元的功率开关管工作状态检测信号ue、来自所述直流检测单元的供电直流电压的检测信号uc及供电直流电流的检测信号ud、来自所述高压发生器的高压检测信号ua及电子束流检测信号ub进行综合处理产生结果信号uf送到所述调节运算模块、所述驱动模块及所述中央控制装置；

所述供电整流滤波单元，负责外部交流电源经整流滤波变成平直的不可控直流电，其输入端与外部电网相连，输出端经所述直流检测单元与所述第一变换器、第二变换器中的逆变电路输入端连接；

所述直流检测单元，负责检测供电整流滤波单元输出电压、电流值，输出供电直流电压的检测信号uc及供电直流电流的检测信号ud送至所述控制器，其中供电直流电压的检测信号uc用于抑制所述供电整流滤波单元输出直流电压波动对加速电源装置输出高压的影响；供电直流电流的检测信号ud用于监控所述供电整流滤波单元输出直流电流是否过流；

所述驱动单元，负责将所述控制器输出的功率开关管驱动波形信号进行隔离放大，分别送至第一变换器和第二变换器各个功率开关管的控制端，所述驱动单元实时监测所述第一变换器和所述第二变换器各个功率开关管的工作状态，并把监测结果送回所述控制器。

本发明还提供了另一种技术方案是一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，对加速电源输出电压进行调节，具体如下：

在所述第一变换器、所述第一变压器和所述第一高压整流滤波单元的组合电路中，存在两个谐振频率fr和fm，即式中lm为第一变压器的励磁电感，当所述第一变换器的逆变频率fs满足fr>fs>fm时，则所述第一变换器、所述第一变压器和所述第一高压整流滤波单元的组合电路就工作于llc谐振状态，即该组合电路构成第一llc谐振逆变电路；同理所述第二变换器、所述第二变压器和所述第二高压整流滤波单元的电路组合构成第二llc谐振逆变电路；第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路参数相同，逆变频率一致为fs，但两逆变电路逆变波形的相位相差在变换器输入直流电源不可调的条件下，可通过变频调节、移相调节和混合调节(变频与移相结合)三种工作模式来调节加速电源的输出电压。

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，控制器的调节运算，具体如下：

控制器的调节运算模块对来自整台设备中央控制装置的高压设定信号和电子束流设定信号、来自高压发生器的高压检测信号、来自直流检测单元的供电直流电压检测信号进行综合运算，然后输出改变驱动波形的信号对加速电源的输出电压进行自动调节，保证加速电源输出电压稳定，具体如下：

1)以高压设定信号作为设定值，以高压检测信号作为反馈值对加速电源输出高压进行闭环调节控制，保证加速电源系统的稳定性及静态精度；

2)以电子束流设定信号及其微分信号的综合值作为加速电源输出高压闭环调节系统的负载干扰抑制信号，降低负载干扰的动态降落及缩短负载干扰的恢复时间；

3)以供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值作为加速电源闭环调节系统的供电电源干扰抑制信号，降低供电电源干扰的动态降落及缩短供电电源干扰的恢复时间。

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，llc逆变电路采用混合调节模式，具体如下：

控制器的驱动波形模块输出两路驱动波形，该两路驱动波形的形状与频率相同，但相位相差llc逆变电路的逆变频率fs在一定范围内变化，即fr>fmax≥fs≥fmim>fm，其中fmax为由变换器功率开关管性能确定的最大逆变频率，fmim为由加速电源输出电压纹波要求及高压整流滤波单元参数共同确定的最小逆变频率；当fmax>fs≥fmim时第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路工作于变频调节模式，即两路驱动波形的移相角为零，如果高压设定信号大于高压检测信号和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值大于零和/或供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值小于零，控制器的调节运算模块的输出信号将使控制器的驱动波形模块输出的两路驱动波形的频率降低，增加高压发生器的输入；反之，如果高压设定信号小于高压检测信号和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值小于零和/或供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值大于零，控制器的调节运算模块的输出信号将使控制器的驱动波形模块输出的两路驱动波形的频率升高，减少高压发生器的输入；当fmax＝fs时第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路工作于移相调节模式，如果高压设定信号大于高压检测信号和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值大于零和/或供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值小于零，控制器的调节运算模块的输出信号将使控制器的驱动波形模块输出的两路驱动波形的移相角减小，增加高压发生器的输入；反之，如果高压设定信号小于高压检测信号和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值小于零和/或供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值大于零，控制器的调节运算模块的输出信号将使控制器的驱动波形模块输出的两路驱动波形的移相角加大，减少高压发生器的输入。

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，控制器的监控功能，具体如下：

控制器的信号综合模块将来自高压发生器的高压检测信号和电子束流检测信号、来自直流检测单元的供电直流电压的检测信号和供电直流电流的检测信号实时传送到中央控制装置，并实时检测是否超出各自的设限值，一旦超出信号综合模块将输出故障信号；信号综合模块还接收来自驱动单元的功率开关管工作状态检测信号，一旦该信号出错，信号综合模块亦输出故障信号；信号综合模块对故障信号的处理一方面报送给中央控制装置，另一方面给调节运算模块和驱动波形模块发出停机指令；控制器在执行停机指令时记录故障信号出现前调节运算模块和驱动波形模块运行状态数据，并封锁调节运算模块和驱动波形模块的输出，截断高压发生器的供电，故障信号消失后，控制器以所记录的故障前运行状态数据为目标，自动重起加速电源。

本发明的加速电源采用两路llc逆变电路供电，高压输出的脉动频率为4倍的逆变频率，脉动频率高可在满足输出高压纹波要求前提下减小高压滤波电容值，降低了加速电源系统的时间常数与贮能，有利于提高加速电源系统调节速度及降低高压放电的危害。

本发明的加速电源采用电子束流设定信号及其微分信号的综合值和供电直流电压的检测信号及其微分信号的综合值分别作为加速电源输出高压闭环调节系统的负载干扰和供电电源干扰的抑制信号，有利于降低加速电源系统两大主要干扰的动态降落及缩短恢复时间。

附图说明

图1为本发明原理图；

图2为控制器功能模块图；

图3为a相llc全桥谐振变换器的原理图；

图4为b相llc全桥谐振变换器的原理图；

图5为a相与b相llc全桥谐振变换器驱动波形图；

图6为c相llc半桥谐振变换器的原理图；

图7为d相llc半桥谐振变换器的原理图；

图8为c相与d相llc半桥谐振变换器驱动波形图；

图9为第一和第二变压器印刷绕组基本单元图；

图10为高压全桥整流滤波单元原理图；

图11为高压二倍压整流滤波单元原理图。

图中标号为：1、供电整流滤波单元；2、直流检测单元；3、中央控制装置；4、控制器；5、驱动单元；6、第一变换器；7、第二变换器；8、第一变压器；9、第二变压器；10、高压发生器；zl1、第一高压整流滤波单元；zl2、第二高压整流滤波单元；r1、限流电阻；r2、分压电阻；r3、高压取样电阻；r4、电子束流取样电阻；f、印刷绕组基本单元顶层图；r、印刷绕组基本单元底层图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明，但不是对本发明的限定。

图1示出了本发明结构示意图，一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置，包括供电整流滤波单元1、直流检测单元2、中央控制装置3、控制器4、驱动单元5、第一变换器6、第二变换器7、第一变压器8、第二变压器9及高压发生器10，所述供电整流滤波单元1的输入端与电网相接，其输出的平直的不可控直流电经所述直流检测单元2进行检测后进入并联相接的所述第一变换器6、第二变换器7的逆变电路输入端，所述第一变换器6、第二变换器7输出的高频电源对应送入所述第一变压器8、第二变压器9的一次绕组输入端，所述第一变压器8、第二变压器9的二次绕组输出端对应接入所述高压发生器10的第一高压整流滤波单元zl1、第二高压整流滤波单元zl2的输入端，所述第一变换器6、所述第一变压器8和所述第一高压整流滤波单元zl1构成了第一llc谐振逆变电路；所述第二变换器7、所述第二变压器9和所述第二高压整流滤波单元zl2构成了第二llc谐振逆变电路；所述高压发生器10的高压端接至电子枪的阴极，低压端与大地相接，电子枪的阳极亦与大地相接，输出的高压检测信号ua及电子束流检测信号ub传送到所述控制器4上，所述控制器4同时接收来自所述中央控制装置3的高压设定信号和电子束流设定信号接收来自所述直流检测单元2的供电直流电压的检测信号uc和供电直流电流的检测信号ud、接收来自所述驱动单元的功率开关管工作状态检测信号uc，所述控制器4对上述各个输入信号进行综合处理产生可控驱动波形信号送入所述驱动单元5的输入端，所述驱动单元5将驱动波形经隔离放大后分别接至所述第一变换器6、第二变换器7中各个功率开关管的控制极，各个功率开关管的集电极有信号反馈回所述驱动单元5用于监控所述功率开关管工作状况。

所述第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路的电路参数、逆变波形及逆变频率相同，但逆变波形相位相差

所述第一高压整流滤波单元zl1与所述第二高压整流滤波单元zl2的电路结构与参数相同，其电路结构有全桥整流滤波(如图10所示)和二倍压整流滤波(如图11所示)两种电路；

所述第一变换器6，负责把不变直流电逆变成可变交流电，最终实现加速电源输出电压可调；其结构有全桥逆变电路(如图3所示)和半桥逆变电路(如图6所示)，所述全桥逆变电路第一输出端经电容ca与所述第一变压器8一次绕组的第一端相接，所述全桥逆变电路第二输出端经电感la与所述第一变压器8一次绕组的第二端相接，所述半桥逆变电路第一输出端经电容cc与所述第一变压器8一次绕组的第一端相接，所述半桥逆变电路第二输出端经电感lc与所述第一变压器8一次绕组的第二端相接；

所述第二变换器7，负责把不变直流电逆变成可变交流电，最终实现加速电源输出电压可调；其结构有全桥逆变电路(如图4所示)和半桥逆变电路(如图7所示)，所述全桥逆变电路第一输出端经电容cb与所述第二变压器9一次绕组的第一端相接，所述全桥逆变电路第二输出端经电感lb与所述第二变压器9一次绕组的第二端相接，所述半桥逆变电路第一输出端经电容cd与所述第二变压器9一次绕组的第一端相接，所述半桥逆变电路第二输出端经一电感ld与所述第二变压器9一次绕组的第二端相接；所述第二变换器7的结构和参数与所述第一变换器6相同；采用全桥逆变电路时驱动波形如图5所示，采用半桥逆变电路时驱动波形如图8所示；

所述第一变压器8的铁芯为高频铁芯，二次绕组由多片印刷绕组基本单元串联叠加组成，印刷绕组基本单元如图9所示，其中f为印刷绕组基本单元顶层；r为印刷绕组基本单元底层；所述第二变压器9的结构和参数与第一变压器8相同；

所述高压发生器10，包括第一高压整流滤波单元zl1、第二高压整流滤波单元zl2、限流电阻r1、分压电阻r2、高压取样电阻r3、电子束流取样电阻r4，所述第一高压整流滤波单元zl1的输入端与所述第一变压器8二次绕组输出端相接；第二高压整流滤波单元zl2的输入端与所述第二变压器9二次绕组输出端相接；第一高压整流滤波单元zl1和第二高压整流滤波单元zl2串联输出；所述第一高压整流滤波单元zl1的负极输出端经限流电阻r1即加速电源输出高压端接至电子枪的阴极；所述第二高压整流滤波单元zl2的正极输出端经电子束流取样电阻r4接地即加速电源输出低压端，并与电子枪的阳极相接；分压电阻r2与高压取样电阻r3串联后并接在加速电源的输出端，其中分压电阻r2与高压端相接，高压取样电阻r3与地相接；

所述中央控制装置3，负责完成整台电子束粉末床增材制造装备的综合控制功能，其中对所述控制器4输出高压设定信号信号和电子束流设定信号并接收所述控制器4输出的加速电源系统的运行状态参数信号；

所述控制器4，如图2所示，负责完成加速电源输出电压调节运算、产生驱动波形以及对各个输入信号进行综合处理功能，由数字微控制器构成，包括调节运算模块、驱动波形模块及信号综合模块，所述调节运算模块将来自所述中央控制装置3的高压设定信号和电子束流设定信号来自所述高压发生器10的高压检测信号ua及来自所述直流检测单元2的供电直流电压检测信号uc进行综合运算，运算结果信号ug传送到所述驱动波形模块；所述驱动波形模块根据所述调节运算模块的输出信号ug调节功率开关管驱动波形信号并传送到所述驱动单元5；所述信号综合模块将来自所述驱动单元5的功率开关管工作状态检测信号ue、来自所述直流检测单元2的供电直流电压的检测信号uc及供电直流电流的检测信号ud、来自所述高压发生器10的高压检测信号ua及电子束流检测信号ub进行综合处理产生结果信号uf送到所述调节运算模块、所述驱动模块及所述中央控制装置3；

所述供电整流滤波单元1，负责外部交流电源经整流滤波变成平直的不可控直流电，其输入端与外部电网相连，输出端经所述直流检测单元2与所述第一变换器6、第二变换器7中的逆变电路输入端连接；

所述直流检测单元2，负责检测供电整流滤波单元1输出电压、电流值，输出供电直流电压的检测信号uc及供电直流电流的检测信号ud送至所述控制器4，其中供电直流电压的检测信号uc用于抑制所述供电整流滤波单元1输出直流电压波动对加速电源装置输出高压的影响，其与所述供电整流滤波单元1的输出端并联；供电直流电流的检测信号ud用于监控所述供电整流滤波单元1输出直流电流是否过流；

所述驱动单元5，负责将所述控制器4输出的功率开关管驱动波形信号进行隔离放大，分别送至第一变换器6和第二变换器7各个功率开关管的控制端，所述驱动单元5实时监测所述第一变换器6和所述第二变换器7各个功率开关管的工作状态，并把监测结果送回所述控制器4。

本发明还提供了另一种技术方案是一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，对加速电源输出电压进行调节，其具体方法如下：

在所述第一变换器6、所述第一变压器8和所述第一高压整流滤波单元zl1的组合电路中，存在两个谐振频率fr和fm，即式中lm为第一变压器8的励磁电感，当所述第一变换器6的逆变频率fs满足fr>fs>fm时，则所述第一变换器6、所述第一变压器8和所述第一高压整流滤波单元zl1的组合电路就工作于llc谐振状态，即该组合电路构成第一llc谐振逆变电路；同理所述第二变换器7、所述第二变压器9和所述第二高压整流滤波单元zl2的电路组合构成第二llc谐振逆变电路；第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路参数相同，逆变频率一致为fs，但逆变电路逆变波形的相位相差在变换器输入直流电源不可调的条件下，可通过变频调节、移相调节和混合调节(变频与移相结合)三种工作模式来调节加速电源的输出电压。

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，控制器4的调节运算，具体如下：

控制器4的调节运算模块对来自整台设备中央控制装置3的高压设定信号和电子束流设定信号来自高压发生器的高压检测信号ua、来自直流检测单元2的供电直流电压检测信号uc进行综合运算，然后输出改变驱动波形的信号对加速电源的输出电压进行自动调节，保证加速电源输出电压稳定，具体如下：

1)将高压设定信号和高压检测信号ua进行比较运算得到高压偏差信号δua，即对高压偏差信号δua进行pid运算输出信号upid；

2)计算电子束流设定信号及其微分信号的综合值∑ub，即其中λ1、μ1为常数；

3)计算供电直流电压的检测信号uc及其微分信号的综合值∑uc，即其中λ2、μ2为常数，对应于供电直流电压的基准值；

4)计算控制器4的调节运算模块的总输出信号ug，即ug＝upid+∑ub-∑uc；

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，llc逆变电路采用混合调节模式，具体如下：

控制器4的驱动波形模块输出两路驱动波形，该两路驱动波形的形状与频率相同，但相位相差llc逆变电路的逆变频率fs在一定范围内变化，即fr>fmax≥fs≥fmim>fm，其中fmax为由第一变换器6和第二变换器7中功率开关管性能确定的最大逆变频率，fmim为由加速电源输出电压纹波要求及第一高压整流滤波单元zl1、第二高压整流滤波单元zl2参数共同确定的最小逆变频率；当fmax>fs≥fmim时第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路工作于变频调节模式，即两路驱动波形的移相角为零，此时即全桥逆变电路的驱动波形图5中，死区时间δ不变、移相时间τ＝0，亦即半桥逆变电路的驱动波形图8中，死区时间δ不变、脉宽(t为逆变周期)，如果高压偏差信号δua>0和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值∑ub>0和/或供电直流电压的检测信号uc及其微分信号的综合值∑uc<0，控制器4的调节运算模块的总输出信号ug将使控制器4的驱动波形模块输出的两路驱动波形的频率降低(逆变周期t加长)，增加高压发生器10的输入；反之，如果高压偏差信号δua<0和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值∑ub<0和/或供电直流电压的检测信号uc及其微分信号的综合值∑uc>0，控制器4的调节运算模块的总输出信号ug将使控制器4的驱动波形模块输出的两路驱动波形的频率升高(逆变周期t缩短)，减小高压发生器10的输入；当fmax＝fs时第一llc谐振逆变电路和第二llc谐振逆变电路工作于移相调节模式，此时即图5和图8中死区时间δ和逆变周期t保持不变，如果高压偏差信号δua>0和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值∑ub>0和/或供电直流电压的检测信号uc及其微分信号的综合值∑uc<0，控制器4的调节运算模块的总输出信号ug将使控制器4的驱动波形模块输出的两路驱动波形的移相角减小(即图5中移相时间τ减小，图8中脉宽α增大)，增加高压发生器10的输入；反之，如果高压偏差信号δua<0和/或电子束流设定信号及其微分信号的综合值∑ub<0和/或供电直流电压的检测信号uc及其微分信号的综合值∑uc>0，控制器4的调节运算模块的总输出信号ug将使控制器4的驱动波形模块输出的两路驱动波形的移相角加大(即图5中移相时间τ增大，图8中脉宽α减小)，减小高压发生器10的输入。

一种电子束粉末床增材制造装备加速电源装置控制方法，控制器4的监控功能，具体如下：

控制器4的信号综合模块将来自高压发生器10的高压检测信号ua和电子束流检测信号ub、来自直流检测单元的供电直流电压的检测信号uc和供电直流电流的检测信号ud实时传送到中央控制装置3，并实时检测是否超出各自的设限值，一旦超出信号综合模块将输出故障信号uf；信号综合模块还接收来自驱动单元的功率开关管工作状态检测信号ue，一旦ue信号出错，信号综合模块亦输出故障信号uf；信号综合模块对故障信号uf的处理一方面报送给中央控制装置3，另一方面给调节运算模块和驱动波形模块发出停机指令；控制器4在执行停机指令时记录故障信号出现前调节运算模块和驱动波形模块运行状态数据，并封锁调节运算模块和驱动波形模块的输出，截断高压发生器10的供电，故障信号消失后，控制器4以所记录的故障前运行状态数据为目标，自动重起加速电源。

以上结合附图对本发明的实施方式做出了详细说明，但本发明不局限于所描述的实施方式。对于本领域技术人员而言，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，对这些实施方式进行各种变化、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围内。