一种应用于yag脉冲式激光焊接机的电子预燃系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统，包括主放电电路和预燃电路，主放电电路和触发变压器的副边第一端连接，触发变压器的副边第二端与脉冲氙灯连接，预燃电路与主放电电路之间并联后与触发变压器的副边第一端连接，预燃电路包括倍压整流电路和DC-AC逆变电路，电源电压的输出端与DC-AC逆变电路的输入端连接，DC-AC逆变电路的输出端与倍压整流电路的输入端连接。本实用新型采用电流型PWM开关电源且预燃电流可调的电源来取代传统的直流电源加限流电阻供电预燃,功耗仅是传统系统的15％～20％，降低开关管反向过高的电压，降低了保护电路中的电流损失，运行稳定，安全可靠。
【专利说明】—种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种预燃系统，尤其涉及到一种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统。
【背景技术】
[0002]激光焊接以其精密、高效和易实现自动化等优点在电子、光通讯国防等尖端【技术领域】得到了广泛的应用。焊接机当中又以YAG脉冲式激光器为主，所以其中预燃系统又是焊接机电源重要的组成部分，对固体激光器电源来说，它的负载是氙灯，这种气体放电灯的伏安特性是非线性的。由于氙灯内惰性气体气压较高，所以在点燃氙灯时，必须有高压触发电路和预燃电路，才能保证氙灯稳定点燃和正常运行。
[0003]图1为传统的预燃系统的电路连接方式，其工作原理:首先触发变压器原边2接一个约100V的电压，然后发出一个控制信号使触发变压器原边I上的开关SW吸合，通过约1:100的匝数耦合后在副边4产生上万伏的高压把氙灯击穿后，直流预燃维持电路通过限流电阻向氙灯提供约500mA直流电使其维持预燃状态。
[0004]传统预燃系统存在三个缺点:第一，必需昂贵的耐几万伏高压隔离装置来隔离触发高压与主放电单元免受触发高压对其破坏；第二，是该直流预燃维持的电源一般取自充电单元中储能电容上的数百伏直流电，故限流电阻上消耗的功耗大约200?300W，而且还需散热装置对其冷却；第三，预然电流不可调，进而影响电光转换效率的提高，不利于提高电光转换效率的提高；第四，由于高压隔离装置，限流电阻与制冷装置使得系统体积大，制作成本高，故需要提供一种低成本、可靠、安全、节能与转换效率高的新型预燃系统。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种运行稳定，减少保护电流的电流损失的应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统。
[0006]本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的:
[0007]本实用新型包括主放电电路和预燃电路，所述主放电电路和触发变压器的副边第一端连接，所述触发变压器的副边第二端与脉冲氙灯连接，所述预燃电路与所述主放电电路之间并联后与所述触发变压器的副边第一端连接，所述预燃电路包括倍压整流电路和DC-AC逆变电路，电源电压的输出端与所述DC-AC逆变电路的输入端连接，所述DC-AC逆变电路的输出端与所述倍压整流电路的输入端连接。
[0008]具体地，所述预燃电路的高压触发脉冲为7000-12000伏。
[0009]进一步地，所述预燃电路上串接有二级管和整流线圈。
[0010]本实用新型的有益效果在于:
[0011]本实用新型采用电流型PWM开关电源且预燃电流可调的电源来取代传统的直流电源加限流电阻供电预燃，功耗仅是传统系统的15%?20%，降低开关管反向过高的电压，降低了保护电路中的电流损失。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1是本传统电路的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型的结构示意图。
[0014]图3是本实用新型的所述DC-AC逆变电路示意图。
[0015]图4是本实用新型的所述倍压整流电路电路示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0017]如图2所示，本实用新型包括主放电电路和预燃电路，所述主放电电路和触发变压器的副边第一端连接，所述触发变压器的副边第二端与脉冲氙灯连接，所述预燃电路与所述主放电电路之间并联后与所述触发变压器的副边第一端连接，所述预燃电路包括倍压整流电路和DC-AC逆变电路，电源电压的输出端与所述DC-AC逆变电路的输入端连接，所述DC-AC逆变电路的输出端与所述倍压整流电路的输入端连接。
[0018]所述预燃电路的高压触发脉冲为7000-12000伏，所述预燃电路上串接有二级管和整流线圈，提高预燃电路的稳定性和安全性。
[0019]如图3所示，触发电路首先要有上万伏的高压来电离氙灯中的惰性气体一氙气，考虑到耦合效率问题，故在耦合变压器的原边至少要有15KvDC的高压，由于电容漏电以及前级输入功率等因数决定了倍压整流电路级数不能太多，倍压整流电路的前级输入为高频交流2000VAC，才能产生15KvDC以上的高压。
[0020]其工作原理如下:首先由来自CPU控制板发出预燃开始SIMMER ON信号使Q4导通后继电器RYl的3脚与4脚吸合给逆变提供15VDC输入，当第9脚为高电平时，Q8处于导通状态，Q9处于截止状态，由于电容C22储能以及D14钳位(5.1V)的作用，所以Qll的Vg为20.1V，而Vs为15V，此时Qll的Vgs为4.9V，所以Qll处于截至状态，而QlO的Vg为15V, Vs始终接地为0V，故QlO的Vgs为15V，所以QlO处于导通状态；此时第10脚为低电平，Q15处于导通状态，Q14处于截止状态，同理由于电容C23储能以及D17钳位的作用，所以Q13的Vg为一5.1V，而Vs为15V，此时Qll的Vgs为-20.1V，所以Q13处于导通状态，而QlO的Vg为0V，Vs始终接地为0V，所以QlO处于截止状态。此时电流依次流过Q13、T2、QlO0同理，当第9脚为低电平，第10脚为高电平时，电流依次流过Q11、T2、Q12。此时完成了一个DC-AC的逆变过程，通过T2耦合产生了约2000VAC作为倍压整流电路的输入级。
[0021]触发电路首先将加在初级电压由几百V变为1KV以上，初次级线圈按1:1耦合，那就可以实现:(1)无需反向高压保护器件，省去较高的成本，利用主放电电路中原有的电感做次级，只需在其上面手工同步绕匝数相同的线圈即可，无需另外增加体积和占用空间，次级线圈可以通过几百安以上的大电流。采用PWM电流型开关电源取代传统的直流加限流电阻供电可以实现降低功耗节能，减少所占体积以及散热装置，只需改变参考信号就可对应的改变预燃维持电流也即易控制其对电光转换效率的影响以及适应不同厂家氙灯的参数要求。
[0022]如图4所示，所述倍压整流电路电路输出大约为19KVDC，考虑到耦合到副边的能量大一点足以击穿氙灯，在倍压整流输出端加上C11-C14的电容储能(102/30KV)，当倍压整流输出端上C11-C14的电容储能达到16KV时自动放电，形成导通状态，把高压耦合到触发变压器副边2处击穿氙灯中的氙气。
[0023]当氙灯击穿后，图2 — 4中的开关电源维持电路迅速向氙灯提供维持电源使其处于预燃的辉光放电状态，此时预燃电流检测器件检测到预然电流流过氙灯发出SIMMER OK信号，一路送给CPU控制板，另一路经过转换成低电平，适当氙灯触发后关断高压信号使Q4立即处于截至状态，继电器RYl断开从而关断了触发高压，提供近两万伏的高压，而且气体电尚后，关闭触发闻压。
[0024]以上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内。
【权利要求】
1.一种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统，包括主放电电路，所述主放电电路和触发变压器的副边第一端连接，所述触发变压器的副边第二端与脉冲氙灯连接，其特征在于:还包括预燃电路，所述预燃电路与所述主放电电路之间并联后与所述触发变压器的副边第一端连接，所述预燃电路包括倍压整流电路和DC-AC逆变电路，电源电压的输出端与所述DC-AC逆变电路的输入端连接，所述DC-AC逆变电路的输出端与所述倍压整流电路的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统，其特征在于:所述预燃电路的高压触发脉冲为7000-12000伏。
3.根据权利要求1所述的一种应用于YAG脉冲式激光焊接机的电子预燃系统，其特征在于:所述预燃电路上串接有二级管和整流线圈。
【文档编号】H05B41/282GK203951666SQ201420383596
【公开日】2014年11月19日 申请日期:2014年7月13日 优先权日:2014年7月13日
【发明者】韩勇进 申请人:厦门法博科技有限公司