專利名稱：高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電源，屬 于直流恒壓恒流電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景正常狀態(tài)下，為高壓氣體激光放電裝置提供恒壓恒流的電源設(shè)備，負載要求電源輸出30KV高壓，輸出電流3A。氣體激光管裝置發(fā)出強大的能量， 以供后道工序加工之用，但這種氣體激光放電裝置不是太穩(wěn)定，在正常狀態(tài) 下是一種平穩(wěn)的激光束，但當氣體的純度等不可測因素發(fā)生時，平穩(wěn)的激光 束就會發(fā)生拉弧等現(xiàn)象，而一旦發(fā)生拉弧就極易損傷放電裝置。因此， 一旦 負載發(fā)生弧光而使輸出電流突然超過3A時，電源應(yīng)能迅速在lms內(nèi)切斷輸 出高壓，以保護氣體激光裝置不會損壞；同時另一方面，因為這種保護措施 一分鐘時間內(nèi)有可能發(fā)生十多次，如果激光放電裝置頻繁多次停止工作，就 會降低氣體激光裝置的能量，使其降低工作效率，因此每次發(fā)生弧光而使電 源停止工作的時間不應(yīng)超過10ms。 實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是針對現(xiàn)有高壓直流恒壓恒流電源無法在高壓氣體激 光放電裝置發(fā)生拉弧等現(xiàn)象時迅速切斷輸出高壓，從而極易損傷氣體激光裝 置，同時又無法迅速恢復(fù)工作，會降低氣體激光裝置的能量的不足，提供在 保持具有高電壓大電流的技術(shù)性能基礎(chǔ)上，既可迅速在短時間內(nèi)切斷輸出高 壓，又可迅速恢復(fù)工作的一種高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電源。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的， 一種高壓氣體激光放電 裝置專用直流恒壓恒流電源，包括主回路中的高壓變壓器，高壓變壓器初級 各相連接的由空氣開關(guān)、接觸器和熔斷器組成的三相輸入保護部件，由可控
硅組成的三相電壓控制環(huán)節(jié)，高壓變壓器的次級連接的高壓整流橋及電壓電 流取樣電路，其特征是所述專用電源的高壓變壓器初級各相三相電壓控制環(huán) 節(jié)前的回路中接入切斷三相電壓部件，設(shè)置的控制電路的信號輸出分別連接 切斷三相電壓部件中各相可控硅的控制極和陰極，控制電路的輸入端接電源 主回路中的電流取樣端。各相切斷三相電壓部件由電抗器及正反向連接的可控硅組成，電抗器串 接在相應(yīng)相熔斷器與初級線圈的連接線中，兩可控硅的正反向連接點接入三 相電壓控制環(huán)節(jié)的可控硅前。本實用新型是對現(xiàn)有高壓直流恒壓恒流電源結(jié)構(gòu)的改進，通過在高壓變 壓器初級各相的輸入保護部件與電壓控制環(huán)節(jié)之間的電路中接入由電抗器及 可控硅組成的切斷三相電壓部件，當負載發(fā)生拉弧使輸出電流超過額定電流 時，控制電路立即發(fā)一觸發(fā)脈沖，迅速使切斷三相電壓部件中的可控硅立即 導(dǎo)通，三相工頻電壓立即加到電抗器上，使得由變壓器初級相繞組和電壓控 制環(huán)節(jié)中的可控硅串聯(lián)回路的壓降迅速降低到可控硅導(dǎo)通正向壓降，由于切 斷三相電壓部件可控硅和電壓控制環(huán)節(jié)中可控硅的正向壓降相等，那么高壓 變壓器初級繞組上的電壓便立即降為零，高壓變壓器次級電壓立即降為零， 進而使輸出直流高壓和輸出電流立即降為零，使高壓氣體激光放電裝置中氣 體激光管上的拉弧立即熄滅，恢復(fù)正常性能，本實用新型電路簡單，控制效 果好，有利于高壓氣體激光放電裝置。

圖l為本實用新型與高壓氣體激光放電裝置連接電路圖。
具體實施方式
結(jié)合附圖和實施例進一步說明本實用新型，本實用新型由控制電路，高 壓變壓器，高壓變壓器初級各相連接的由空氣開關(guān)、接觸器和熔斷器組成的 三相輸入保護部件，由可控硅組成的三相電壓控制環(huán)節(jié)，切斷三相電壓部件， 高壓變壓器的次級連接的高壓整流橋及電壓電流取樣電路構(gòu)成，各相切斷三 相電壓部件由電抗器及正反向連接的可控硅組成，電抗器串接在相應(yīng)相熔斷器與初級線圈的連接線中，兩可控硅的正反向連接點接入三相電壓控制環(huán)節(jié) 的可控硅前；控制電路的信號輸出分別連接切斷三相電壓部件中各相可控硅 的控制極，三相輸入保護部件，由空氣開關(guān)KK、接觸器3J1和熔斷器組成，主要 功能是將三相工頻電壓引入機內(nèi)，熔斷器和空開起過載保護作用，接觸器3J1 正常時起切斷或接通三相電源的作用，當電源故障時，3J1跳開，起到保護 電源及負載的作用。快速切斷三相電壓部件，由電抗器DK1 DK3及可控硅SCR7、 SCR8 禾口SCR9、 SCR10和SCR11、 SCR12組成，當電源正常工作時SCR7 SCR12 不工作，只有當負載發(fā)生拉弧使輸出電流超過3A時，控制電路立即發(fā)一觸 發(fā)脈沖，迅速使SCR7 SCR12立即導(dǎo)通，這樣三相工頻電壓便立即加到電 抗器DK1 DK3上。以A相為例，由于SCR7、 SCR8的立即導(dǎo)通，使得由 變壓器初級A相繞組和SCR1、SCR2串聯(lián)回路的壓降訊速降低到SCR1、SCR2 的導(dǎo)通正向壓降。由于SCR7、 SCR8和SCR1、 SCR2的正向壓降相等，那 么高壓變壓器初級A相繞組上的電壓便立即降為零。同樣高壓變壓器初級B 相繞組和C相繞組上的電壓也立即降為零。由此引起高壓變壓器次級電壓立 即降為零，進而使輸出直流高壓和輸出電流立即降為零，使氣體激光管上的 拉弧立即熄滅，恢復(fù)正常性能。由于控制電路接到過流信號時僅向SCR7 SCR12發(fā)出單個脈沖，因此當三相工頻電源發(fā)生換相后，即三相電壓分別經(jīng) 過過零點時，可控硅SCR7 SCR12便相繼關(guān)斷，電源輸出電壓仍重新由 SCRl SCR6控審lj，進入正常工作狀態(tài)，恢復(fù)時間設(shè)為5 10ms，電源完成 一個拉弧保護過程。三相電壓控制環(huán)節(jié)由可控硅SCR1 SCR6構(gòu)成，通過控制電路向 SCR1 SCR7發(fā)出不同相位的觸發(fā)脈沖，以改變SCR1 SCR7導(dǎo)通角，進而 改變?nèi)喔邏鹤儔浩鬏斎刖€圈上的電壓，進而改變高壓變壓器的次級電壓， 最終改變輸出直流高壓和輸出電流的作用。
權(quán)利要求1、一種高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電源，包括主回路中的高壓變壓器，高壓變壓器初級各相連接的由空氣開關(guān)、接觸器和熔斷器組成的三相輸入保護部件，由可控硅組成的三相電壓控制環(huán)節(jié)，高壓變壓器的次級連接的高壓整流橋及電壓電流取樣電路，其特征是所述專用電源的高壓變壓器初級各相三相電壓控制環(huán)節(jié)前的回路中接入切斷三相電壓部件，設(shè)置的控制電路的信號輸出分別連接切斷三相電壓部件中各相可控硅的控制極和陰極，控制電路的輸入端接電源主回路中的電流取樣端。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電 源，其特征是所述各相切斷三相電壓部件由電抗器及正反向連接的可控硅組 成，電抗器串接在相應(yīng)相熔斷器與初級線圈的連接線中，兩可控硅的正反向 連接點接入三相電壓控制環(huán)節(jié)的可控硅前。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電 源，其特征是所述的控制電路由輔助電源，過流比較器，脈沖產(chǎn)生電路和脈 沖傳輸電路構(gòu)成；過流比較器的輸出接脈沖產(chǎn)生電路的輸入端，脈沖產(chǎn)生電 路的輸出端接脈沖傳輸電路中變壓器的初級繞組，脈沖傳輸電路中變壓器的 6組次級繞組分別接切斷三相電壓部件中各相可控硅的控制極和陰極，電源 主回路中的電流取樣信號接過流比較器的輸入端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流 電源，其特征是所述的控制電路中過流比較器由運算放大器和外圍電路構(gòu)成。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流 電源，其特征是所述的控制電路中脈沖產(chǎn)生電路由串接的電容、電阻和共同 與三極管基極連接的二極管構(gòu)成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流 電源，其特征是所述的控制電路中脈沖傳輸電路由脈沖變壓器中的一組初級 繞組和六組次級繞組以及各次級繞組上串接的導(dǎo)向二極管、限流電阻和抗干 擾電容構(gòu)成。
專利摘要本實用新型涉及一種高壓氣體激光放電裝置專用直流恒壓恒流電源，屬于直流恒壓恒流電源設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，本實用新型是對現(xiàn)有高壓直流恒壓恒流電源結(jié)構(gòu)的改進，通過在高壓變壓器初級各相的輸入保護部件與電壓控制環(huán)節(jié)之間的電路中接入切斷三相電壓部件和控制電路，當負載發(fā)生拉弧使輸出電流超過額定電流時，控制電路立即發(fā)一觸發(fā)脈沖，迅速使切斷三相電壓部件中的可控硅立即導(dǎo)通，并使高壓變壓器初級繞組上的電壓立即降為零，高壓變壓器次級電壓立即降為零，進而使輸出直流高壓和輸出電流立即降為零，使高壓氣體激光放電裝置中氣體激光管上的拉弧立即熄滅，恢復(fù)正常性能，本實用新型電路簡單，控制效果好，有利于高壓氣體激光放電裝置。
文檔編號H05B41/14GK201004730SQ20072003460
公開日2008年1月9日 申請日期2007年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月9日
發(fā)明者夏建中, 袁書國 申請人:揚州雙鴻電子有限公司