專利名稱：二氧化碳激光器電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電源領(lǐng)域，具體涉及二氧化碳激光器電源。
背景技術(shù)：
目前，二氧化碳激光器已廣泛應(yīng)用于激光打標(biāo)、激光切割、激光打孔、激光外科手術(shù)等領(lǐng)域。因此，要求二氧化碳激光器及其驅(qū)動電源具有壽命長、穩(wěn)定性高、安全性強、及故障排除容易等特點?，F(xiàn)有的二氧化碳激光器電源可以實現(xiàn)對二氧化碳激光器的驅(qū)動，但是在二氧化碳激光器因老化和故障而出現(xiàn)漏氣和對裝載該二氧化碳激光器的機床系統(tǒng)放電時，其不進行任何操作，從而繼續(xù)工作在非正常負(fù)載狀態(tài)下，經(jīng)常導(dǎo)致電源本身損壞。另外，現(xiàn)有的二氧化碳激光器電源在二氧化碳激光器出現(xiàn)漏氣時出現(xiàn)連續(xù)放電，這種連續(xù)放電產(chǎn)生的強烈電磁輻射會導(dǎo)致其裝載機床系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的損壞。同時，放電產(chǎn)生的連續(xù)電火花可能使機床系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的易燃部分起火，從而造成不可預(yù)想的損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種二氧化碳激光器電源，其能夠檢測二氧化碳激光器的故障并進行相應(yīng)的控制處理。根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種二氧化碳激光器電源，其特征在于，包括:供電單元，其用于對工廠配電進行變換，以對二氧化碳激光器進行供電；激光器故障檢測單元，其用于檢測二氧化碳激光器的故障；控制處理單元，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，其根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出。上述配置的二氧化碳激光器電源能夠避免在非正常負(fù)載狀態(tài)下繼續(xù)工作，從而其使用壽命延長。優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:報警單元，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，其根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果發(fā)出報警聲。優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:顯示單元，其用于顯示激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果。優(yōu)選地，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，顯示單元還根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果顯示故障解決方案。利用上述配置的二氧化碳激光器電源，用戶無須專業(yè)的維修知識即可得知二氧化碳激光器的一些故障的解決方案，方便了用戶并且節(jié)約了故障解決時間。優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:計時器，其用于對二氧化碳激光器的正常工作時間進行計時，并將計時時間提供給顯示單元以進行顯示。優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:環(huán)境溫度和濕度檢測器，其用于檢測環(huán)境溫度和濕度，并將檢測到的環(huán)境溫度和濕度提供給顯示單元以進行顯示。
利用上述配置的二氧化碳激光器電源，用戶可以及時得知二氧化碳激光器的使用環(huán)境，以方便用戶做出相應(yīng)的維護工作，從而延長二氧化碳激光器及其電源的使用壽命。優(yōu)選地,二氧化碳激光器的故障包括漏氣或放電。上述配置的二氧化碳激光器電源能夠避免在二氧化碳激光器漏氣時連續(xù)放電，從而避免了由于連續(xù)放電產(chǎn)生的強烈電磁輻射而導(dǎo)致的裝載機床系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的損壞。同時，利用上述配置的二氧化碳激光器電源來驅(qū)動二氧化碳激光器，能夠避免放電產(chǎn)生的連續(xù)電火花引起機床系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的易燃部分起火。優(yōu)選地，激光器故障檢測單元檢測工廠配電電壓V1、二氧化碳激光器兩端的電壓V2、二氧化碳激光器的輸入電流I1、以及二氧化碳激光器的輸出電流12，其中，當(dāng)V2大于預(yù)定值Vs、且V2X 12小于預(yù)定值WO時，判定二氧化碳激光器漏氣，當(dāng)Vl大于預(yù)定值K1、Il大于預(yù)定值K2、12小于預(yù)定值K3、且V2X 12大于預(yù)定值Wl時，判定二氧化碳激光器放電?？梢愿鶕?jù)實驗測定或根據(jù)經(jīng)驗確定預(yù)定值Vs、WO、Kl、K2、K3、和Wl。


圖1示出了利用根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源驅(qū)動二氧化碳激光器的示意性框圖。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源中的供電單元示例的示意性電路圖。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源中激光器故障檢測單元的電壓采樣器、電流采樣器示例的示意性電路圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的示例實施例。圖1示出了利用根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源驅(qū)動二氧化碳激光器的示意性框圖。如圖1所示，二氧化碳激光器電源包括供電單元、激光器故障檢測單元、控制處理單元、報警單元和顯示單元。供電單元對工廠配電進行變換，以將其變換為高壓，從而驅(qū)動負(fù)載二氧化碳激光器。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源中的供電單元示例的示意性電路圖。如圖2所示，供電單元可以包括EMI濾波與調(diào)壓電路、以及H橋變換升壓電路，EMI濾波與調(diào)壓電路將工廠配電電壓調(diào)整到Vcc，H橋變換升壓電路將Vcc變換成高壓Hv，從而驅(qū)動負(fù)載二氧化碳激光器，以在二氧化碳激光器內(nèi)產(chǎn)生電流。EMI濾波與調(diào)壓電路可以包括EMI濾波器、整流器、以及BOOST升壓電路。H橋變換升壓電路可以包括H橋變換器、高壓變壓器、以及高壓整流單元。激光器故障檢測單元檢測供電單元的輸入電壓(即，工廠配電電壓)V1、二氧化碳激光器兩端的電壓V2、二氧化碳激光器的輸入電流I1、以及二氧化碳激光器的輸出電流12。當(dāng)V2大于預(yù)定值Vs、且V2XI2小于預(yù)定值WO時，判定二氧化碳激光器漏氣。當(dāng)Vl大于預(yù)定值K1、I1大于預(yù)定值K2、12小于預(yù)定值K3、且V2 X 12大于預(yù)定值Wl時，判定二氧化碳激光器放電。其中，預(yù)定值Vs、WO、K1、K2、K3、和Wl可以根據(jù)實驗測定或根據(jù)經(jīng)驗確定，然后存儲到內(nèi)部存儲器中。例如，預(yù)定值Vs可以為二氧化碳激光器的啟輝電壓。由于二氧化碳激光器漏氣時所需的擊穿電壓比啟輝電壓高，而在未達到空氣擊穿時，二氧化碳激光器呈現(xiàn)高阻狀態(tài)，從而當(dāng)V2大于啟輝電壓、且V2 X 12小于預(yù)定值WO時，判定二氧化碳激光器漏氣。此外，例如，預(yù)定值K3可以為二氧化碳激光器正常工作時的工作電流。由于二氧化碳激光器放電時流經(jīng)該二氧化碳激光器的電流將小于其正常工作時的工作電流，而其輸入電流將會增大，因此當(dāng)Vl大于預(yù)定值K1、I1大于預(yù)定值K2、12小于工作電流、且V2 X 12大于預(yù)定值Wl時,判定二氧化碳激光器放電。激光器故障檢測電路可以包括電壓采樣器、電流采樣器、以及運算判定電路。電壓采樣器對工廠配電電壓和二氧化碳激光器兩端的電壓進行采樣，電流采樣器對二氧化碳激光器的輸入電流和輸出電流進行采樣，運算判定電路根據(jù)電壓采樣器和電流采樣器的輸出結(jié)果來判定二氧化碳激光器的漏氣或放電。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的二氧化碳激光器電源中激光器故障檢測單元的電壓采樣器、電流采樣器示例的示意性電路圖。激光器故障檢測單元將檢測結(jié)果(即，漏氣或放電)通知控制處理單元，控制處理單元根據(jù)該檢測結(jié)果關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出。即，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器漏氣或放電時，將該檢測結(jié)果通知控制處理單元，控制處理單元響應(yīng)于該檢測結(jié)果的接收而關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出。由此，二氧化碳激光器電源能夠避免在非正常負(fù)載狀態(tài)下繼續(xù)工作，從而其使用壽命延長。此外，二氧化碳激光器電源能夠避免在二氧化碳激光器漏氣時連續(xù)放電，從而避免了由于連續(xù)放電產(chǎn)生的強烈電磁輻射而導(dǎo)致的裝載機床系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的損壞。同時，避免了放電產(chǎn)生的連續(xù)電火花弓I起機床系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的易燃部分起火。此外，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器漏氣或放電時，通知報警單元以使其發(fā)出報警聲。報警單元可以包括例如蜂鳴器。此外，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器漏氣或放電時，通知顯示單元以使其顯示故障原因(例如，“二氧化碳激光器漏氣”或“二氧化碳激光器放電”)。顯示單元電路可以包括例如液晶顯示器(LCD)。當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器漏氣或放電時，顯示單元還可以根據(jù)故障原因來顯示故障解決方案。例如，當(dāng)故障原因為二氧化碳激光器漏氣時，顯示單元還顯示故障解決方案“請更換新的二氧化碳激光器”，當(dāng)故障原因為二氧化碳激光器放電時，顯示單元還顯示故障解決方案“請檢查高壓線路”。此外，二氧化碳激光器電源還可以包括計時器，用于對二氧化碳激光器的正常工作時間進行計時，并將計時時間提供給顯示單元以進行顯示。二氧化碳激光器電源還可以包括環(huán)境溫度和濕度檢測器，用于檢測環(huán)境溫度和濕度，并將檢測到的環(huán)境溫度和濕度提供給顯示單元以進行顯示，從而供用戶維護參考。以上對本發(fā)明的示例實施例的詳細(xì)描述僅是為了說明和描述的目的而提供，不是為了窮盡本發(fā)明或?qū)⒈景l(fā)明限制為所公開的精確形式。對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，許多變型和修改是顯而易見的。示例實施例的選擇和描述是為了最佳地說明本發(fā)明的原理及其實際應(yīng)用，從而使本領(lǐng)域其他技術(shù)人員能夠充分理解本發(fā)明的各種實施例和適于特定使用預(yù)期的各種變型。本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等價物來限定。
權(quán)利要求
1.一種二氧化碳激光器電源,其特征在于,包括: 供電單元，其用于對工廠配電進行變換，以對二氧化碳激光器進行供電； 激光器故障檢測單元，其用于檢測二氧化碳激光器的故障； 控制處理單元，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，其根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于，還包括: 報警單元，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，其根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果發(fā)出報警聲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于，還包括: 顯示單元，其用于顯示激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于: 當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，顯示單元還根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果顯示故障解決方案。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于，還包括: 計時器，其用于對二氧化碳激光器的正常工作時間進行計時，并將計時時間提供給顯示單元以進行顯示。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于，還包括: 環(huán)境溫度和濕度檢測器，其用于檢測環(huán)境溫度和濕度，并將檢測到的環(huán)境溫度和濕度提供給顯示單元以進行顯示。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于: 二氧化碳激光器的故障包括漏氣或放電。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的二氧化碳激光器電源，其特征在于: 激光器故障檢測單元檢測工廠配電電壓Vl、二氧化碳激光器兩端的電壓V2、二氧化碳激光器的輸入電流11、以及二氧化碳激光器的輸出電流12，其中， 當(dāng)V2大于預(yù)定值Vs、且V2X 12小于預(yù)定值WO時，判定二氧化碳激光器漏氣， 當(dāng)Vl大于預(yù)定值K1、Il大于預(yù)定值K2、12小于預(yù)定值K3、且V2X 12大于預(yù)定值Wl時，判定二氧化碳激光器放電。
全文摘要
本發(fā)明提供一種二氧化碳激光器電源，包括供電單元，其用于對工廠配電進行變換，以對二氧化碳激光器進行供電；激光器故障檢測單元，其用于檢測二氧化碳激光器的故障；控制處理單元，當(dāng)激光器故障檢測單元檢測到二氧化碳激光器的故障時，其根據(jù)激光器故障檢測單元的檢測結(jié)果關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出。
文檔編號H01S3/097GK103208731SQ201310062610
公開日2013年7月17日 申請日期2013年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月28日
發(fā)明者劉本洋, 徐海軍 申請人:北京熱刺激光技術(shù)有限責(zé)任公司