阶梯波发生电路的制作方法

本实用新型涉及一种阶梯波的产生电路，其用于产生阶梯流阶梯波，实现低损耗、高效率、高精度的阶梯波切割。

背景技术：

脉冲电源用于提供高频能量脉冲以实现对工件的加工，也称高频电源。一款好的高频电源不但要适应不同厚度，不同材料工件的稳定快速的加工，还要求表面粗糙度好加工时电极丝损耗要小，电极丝损耗越小其寿命就越长，这样减少了换丝的时间提高了工作效率，加工大工件时有利于加工精度的提高。

目前市场应用最广泛的是矩形波脉冲电源，矩形波电源设计简单调节方便，但钼丝损耗很大，增大加工电流容易断丝。故不能长时间大电流高效率的切割。

技术实现要素：

本专利申请提供了的阶梯波能够降低钼丝损耗、提高效率表面光洁度和精度，本实用新型采用以下技术方案：包括：阶梯电流控制电路、COM公共端，所述阶梯电流控制电路包括有n+1（n为大于0的正整数）级相连的分级电流波产生电路，所述阶梯电流控制电路利用上级电流波产生电路逐级控制下一级分级电流波产生电路的通断，其中第1级电流波产生电路通过脉冲电平来实现通断切换；所述COM公共端与n+1级分级电流波产生电路连接，用于将阶梯电流控制电路的电流输出给钼丝导电块。

优选的，脉冲波用于控制第1级电流波产生电路中MOS管的导通，第n级电流波产生电路MOS管的导通用于使第n+1级电流波产生电路的可控稳压源的导通，从而使第n+1级电流波产生电路的MOS管的导通，产生延时电流，n+1个电流波产生电路产生的延时电流汇总在COM公共端，形成阶梯波。

优选的，第1级电流波产生电路包括：光耦Ⅰ、MOS管Ⅰ、可控稳压源Ⅰ，光耦Ⅰ信号输入端输入脉冲波，光耦Ⅰ的输出端接电阻R₁和1R₁，电阻1R₁的另一端接地;光耦Ⅰ的输出端经电阻R₁后接MOS管Ⅰ的G极，MOS管ⅠS极输出端接电阻1R₂和可控稳压源Ⅰ，电阻1R₂另一端接地，MOS管Ⅰ的D极经电阻2R₁后接COM公共端,电阻2R₁还与二极管D₁并联；所述TL431可控稳压源Ⅰ的A极接地、R极接MOS管Ⅰ的D极、K极连接电阻4R₁后接12v直流电，所述电阻4R₁两端通过连线与第2级电流波产生电路连接，用于驱动第2级电流波产生电路。

优选的，所述MOS管Ⅰ为N型MOS管，第2级电流波产生电路包括：光耦Ⅱ、MOS管Ⅱ以及可控稳压源Ⅱ，所述光耦Ⅱ的输入端并联在电阻4R₁两端，所述光耦Ⅱ的输出端接电阻R₂和1R₃，电阻1R₃的另一端接地;光耦Ⅱ的输出端经电阻R₂后接MOS管Ⅱ的G极，MOS管ⅡS极输出端经1R₄后接地，MOS管Ⅱ的D极经电阻2R₂后接COM公共端,电阻2R₂还与二极管D₂并联；所述可控稳压源Ⅱ的A极接地、R极接MOS管Ⅰ的D极、K极连接电阻4R₁后接12v直流电，所述电阻4R₁两端通过连线与第2级电流波产生电路连接的正负极，用于驱动第3极的电流波产生电路。

优选的，n>1时，光耦n的VCC引脚经继电器开关Kn后接入12v直流电源。

本实用新型的有益效果：本实用新型利用脉冲波高电平时控制第1级光耦Ⅰ电光电的转换，从而导通第1级MOS管Ⅰ的导通，通过第1级MOS管Ⅰ的导通推动第1级可控稳压源Ⅰ的导通，利用第1级可控稳压源Ⅰ的导通推动第2级光耦Ⅱ的电光电的转换，并输出控制第2级MOS管Ⅱ的导通，以此类推形成具有延时的分级电流，分级电流通过与COM公共端的连接将分级电流汇总到COM公共端上，形成阶梯电流阶梯波，COM公共端与钼丝导电块的电源连接，该电源输出的为阶梯波，脉冲切割时，电流上升沿是沿着阶梯波逐步上升至峰值而非传统的直接上升至峰值，从而避免了上升沿太陡引起的断丝和钼丝损耗。

附图说明

图1为本实用新型的部分电路原理图，确切的说是有两级分级电流波产生电路时的电路原理图；

图2为本实用新型的效果图，确切的说是多路分级电流波产生电路工作时产生效果图。

图中，1D1为光耦Ⅰ；3V1为MOS管Ⅰ，3V1的1引脚为G极，3V1的2引脚为D极，3V1的3引脚为S极；4V1为TL431可控稳压源Ⅰ，TL431可控稳压源Ⅰ的1引脚为R极，TL431可控稳压源Ⅰ的2引脚为K极，TL431可控稳压源Ⅰ的3引脚为A极；1D2为光耦Ⅱ；3V2为MOS管Ⅱ，3V2的1引脚为G极，3V2的2引脚为D极，3V2的3引脚为S极;4V2为TL431可控稳压源Ⅱ，TL431可控稳压源Ⅱ的1引脚为R极，TL431可控稳压源Ⅱ的2引脚为K极，TL431可控稳压源Ⅱ的3引脚为A极；K1为继电器开关。

具体实施方式

由图1所示可知，本实用新型包括：COM公共端、阶梯电流控制电路，所述阶梯电流控制电路包括有n+1（n为大于0的正整数）级相连的分级电流波产生电路，所述阶梯电流控制电路利用上级电流波产生电路逐级控制下一级分级电流波产生电路的通断，其中第1级电流波产生电路通过脉冲电平来实现通断切换；所述COM公共端与n+1级分级电流波产生电路连接，用于将阶梯电流控制电路的电流输出给钼丝导电块。

优选的，脉冲波用于控制第1级电流波产生电路中MOS管的导通，第n级电流波产生电路MOS管的导通用于使第n+1级电流波产生电路的可控稳压源的导通，从而使第n+1级电流波产生电路的MOS管的导通，产生延时电流，n+1个电流波产生电路产生的延时电流汇总在COM公共端，形成阶梯波。

优选的，第1级电流波产生电路包括：第1级电流波产生电路包括：光耦Ⅰ、MOS管Ⅰ、可控稳压源Ⅰ，光耦Ⅰ信号输入端输入脉冲波，光耦Ⅰ的输出端接电阻R₁和1R₁，电阻1R₁的另一端接地;光耦Ⅰ的输出端经电阻R₁后接MOS管Ⅰ的G极，MOS管ⅠS极输出端接电阻1R₂和可控稳压源Ⅰ，电阻1R₂另一端接地，MOS管Ⅰ的D极经电阻2R₁后接COM公共端,电阻2R₁还与二极管D₁并联；所述TL431可控稳压源Ⅰ的A极接地、R极接MOS管Ⅰ的D极、K极连接电阻4R₁后接12v直流电，所述电阻4R₁两端通过连线与第2级电流波产生电路连接，用于驱动第2级电流波产生电路。

其中，电阻1R₁为限流电阻，防止MOS管Ⅰ开通瞬间冲击电流大损坏光耦Ⅰ；光耦Ⅰ的型号可选用为TLP250型号；2R₁为有感限流电阻，因有电阻中电感故电流上升沿比较缓；二极管D₁为续流二极管，其正极接在MOS管Ⅰ的D极，其负极连接在COM公共端上，其作用是当MOS管Ⅰ关断后2R₁上电感产生反向电动势，对MOS管Ⅰ造成威胁，故并联二极管D₁来泄放感应电流；电阻1R₂为取样电阻，当1R₂端电压高于2.5V，则可控稳压源Ⅰ导通。

优选的，所述MOS管Ⅰ为N型MOS管，第2级电流波产生电路包括：光耦Ⅱ、MOS管Ⅱ以及可控稳压源Ⅱ，所述光耦Ⅱ的输入端并联在电阻4R₁两端，可控稳压源Ⅰ导通时光耦Ⅱ有信号输入，所述光耦Ⅱ的输出端接电阻R₂和1R₃，电阻1R₃的另一端接地;光耦Ⅱ的输出端经电阻R₂后接MOS管Ⅱ的G极，MOS管ⅡS极输出端经1R₄后接地，MOS管Ⅱ的D极经电阻2R₂后接COM公共端,电阻2R₂还与二极管D₂并联；所述可控稳压源Ⅱ的A极接地、R极接MOS管Ⅰ的D极、K极连接电阻4R₁后接12v直流电，所述电阻4R₁两端通过连线与第2级电流波产生电路连接的正负极，用于驱动第3极的电流波产生电路。

其中，电阻4R₁、5R₁为限流电阻，光耦Ⅱ的型号可选用为TLP250型号，MOS管Ⅰ、Ⅱ为N型系列，可选用为IRFP250型号。

如图2所示，采用上述电路图，当脉冲波高电平时光耦Ⅰ导通，光耦Ⅰ推动MOS管Ⅰ导通，当电阻1R₂端电压高于2.5V时TL431可控稳压源Ⅰ导通，TL431可控稳压源Ⅰ会给光耦Ⅱ，完成电-光-电的输入输出，即光耦Ⅱ输出电信号推动MOS管Ⅱ的导通，以上述方式逐级导通，形成具有延时的电流，电流输出汇总到COM公共端上，形成一个阶电流阶梯波。

如图2所示，n>1时，光耦n的VCC引脚经继电器开关Kn后接入12v直流电源，继电器开关Kn用于控制开通几路功放管，即阶梯波电流的上升、下降坡度与电流波产生电路的级数/Kn有关。

上述实施例仅例示性说明本专利申请的原理及其功效，而非用于限制本专利申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本专利申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本专利申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本专利请的权利要求所涵盖。