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公开(公告)号：CN115070143B
公开(公告)日：2024-12-10
申请号：CN202210724472.6
申请日：2022-06-23
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种四开关Buck‑Boost成形加工脉冲电源及其控制方法，是基于四开关Buck‑Boost变换器，提出的一种全新的成形加工脉冲电源结构。电路结合电火花加工的间隙负载特性，通过对间隙电压检测和判断，实现升压模式和放电加工模式的切换。升压模式下可以提供间隙击穿所需要的高压，可通过两种方式实现，第一种方式是通过传统Boost模式实现升压；第二种方式是通过零电压开关实现升压。放电加工模式下脉冲电源处于Buck模式，持续给间隙提供放电电流。消电离模式下间隙间的能量快速释放，同时电感中的电流通过开关管体二极管实现续流，在下一加工周期开始时电感电流将不为0，可使电路快速到达稳定状态。
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公开(公告)号：CN113857594B
公开(公告)日：2022-10-18
申请号：CN202111143815.1
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种分组式微细电火花加工脉冲电源，在传统RC式脉冲电源的基础上，该电源采用反激电路向多组储能电容进行同步充电，通过使用FPGA控制副边侧开关管与继电器的通断实现不同放电回路的选通，配合调整原边侧开关管的导通时长能够提供多个等级的能量输出。本发明有效解决传统RC式脉冲电源充电时间长、电阻耗能大、放电能量不可控的问题，在提高微细电火花加工效率的同时兼顾加工质量与精度要求。
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公开(公告)号：CN116667638A
公开(公告)日：2023-08-29
申请号：CN202310624050.6
申请日：2023-05-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了基于ZVS四开关Buck‑Boost电路的线性‑非线性峰值电流控制策略。在电感电流、输入电压、输出电压进行反馈闭环控制的基础上，根据线性补偿网络给出的峰值电感电流参考信号与软开关电流正基准信号，计算电路单个开关周期内各个阶段的时间，进而控制开关管的开关动作使得电路进入稳态。本发明在四开关Buck‑Boost电路启机或负载发生较大跳变等扰动较大的情况下，峰值电流参考信号能快速跟随输出电压产生变化。本发明公开的线性‑非线性峰值电流控制策略具有较强稳定性，能够实现对负载变化的快速跟随，同时具有很强的抗扰动能力。
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公开(公告)号：CN116667638B
公开(公告)日：2024-05-07
申请号：CN202310624050.6
申请日：2023-05-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了基于ZVS四开关Buck‑Boost电路的线性‑非线性峰值电流控制策略。在电感电流、输入电压、输出电压进行反馈闭环控制的基础上，根据线性补偿网络给出的峰值电感电流参考信号与软开关电流正基准信号，计算电路单个开关周期内各个阶段的时间，进而控制开关管的开关动作使得电路进入稳态。本发明在四开关Buck‑Boost电路启机或负载发生较大跳变等扰动较大的情况下，峰值电流参考信号能快速跟随输出电压产生变化。本发明公开的线性‑非线性峰值电流控制策略具有较强稳定性，能够实现对负载变化的快速跟随，同时具有很强的抗扰动能力。
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公开(公告)号：CN114024464B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111146165.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源单周期控制的动态调节策略，通过预测开关管的占空比，使电路快速进入稳态，从而解决单周期非线性控制的超调和次谐波震荡问题。电火花脉冲电源主功率拓扑为Buck电路，采样电路对输入电压信号、输出电压信号和输出电流信号进行实时采样并送进FPGA中，FPGA判断电路状态并根据动态调节策略预测电路进入稳态所需要的占空比。该方法根据电流采样值与参考值的差值，判断电路状态，电路在电流动态调节阶段或次谐波震荡状态时启动动态调节策略，调整电流波形。该方法能有效去除超调引起的电流波形尖刺，改善加工质量，同时快速解决电流的震荡，维持输出稳定。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114024463B
公开(公告)日：2024-04-16
申请号：CN202111143817.0
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种应用于中走丝脉冲电源的均流方法及其控制方法，包括电压采样电路、电流采样电路、FPGA数字控制器及主功率电路。针对“割一”加工方式进行设计，第一刀是对工件进行切割。第一刀加工时主电路上管以及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，FPGA控制四路电路同时导通，当上升到FPGA中设定的电流阈值时，FPGA通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，FPGA控制四路电路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序的控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到加工电流的精确控制，减小加工电流纹波，防止电路单路过热，保证了工件表面的光洁度及电源运行的稳定性。
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公开(公告)号：CN115070143A
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202210724472.6
申请日：2022-06-23
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种四开关Buck‑Boost成形加工脉冲电源及其控制方法，是基于四开关Buck‑Boost变换器，提出的一种全新的成形加工脉冲电源结构。电路结合电火花加工的间隙负载特性，通过对间隙电压检测和判断，实现升压模式和放电加工模式的切换。升压模式下可以提供间隙击穿所需要的高压，可通过两种方式实现，第一种方式是通过传统Boost模式实现升压；第二种方式是通过零电压开关实现升压。放电加工模式下脉冲电源处于Buck模式，持续给间隙提供放电电流。消电离模式下间隙间的能量快速释放，同时电感中的电流通过开关管体二极管实现续流，在下一加工周期开始时电感电流将不为0，可使电路快速到达稳定状态。
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公开(公告)号：CN114039501A
公开(公告)日：2022-02-11
申请号：CN202111146160.3
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种中走丝脉冲电源的放电周期内均流控制方法，包括采样电路、FPGA及主功率电路。中走丝电火花线切割一般以“一割多修”方式进行加工，本发明针对“割一”方式进行设计。第一刀加工时主电路上管及切断管导通，电压加在间隙两端，FPGA检测间隙击穿后，控制四路电路同时导通，当上升到设定的电流阈值时，通过对四路交错导通顺序进行控制，当完成单个加工放电周期时，四路同时关断。本发明实现了对一次加工四路电路导通顺序控制和各段时间内电路平均加工电流均衡，达到电流精确控制，减小纹波，防止单路过热，保证工件表面光洁度及电源运行稳定，进而提高工件表面质量及电源长时间加工稳定性，数字控制均流，降低成本节约空间。
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公开(公告)号：CN113857594A
公开(公告)日：2021-12-31
申请号：CN202111143815.1
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种分组式微细电火花加工脉冲电源，在传统RC式脉冲电源的基础上，该电源采用反激电路向多组储能电容进行同步充电，通过使用FPGA控制副边侧开关管与继电器的通断实现不同放电回路的选通，配合调整原边侧开关管的导通时长能够提供多个等级的能量输出。本发明有效解决传统RC式脉冲电源充电时间长、电阻耗能大、放电能量不可控的问题，在提高微细电火花加工效率的同时兼顾加工质量与精度要求。
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公开(公告)号：CN114024464A
公开(公告)日：2022-02-08
申请号：CN202111146165.6
申请日：2021-09-28
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源单周期控制的动态调节策略，通过预测开关管的占空比，使电路快速进入稳态，从而解决单周期非线性控制的超调和次谐波震荡问题。电火花脉冲电源主功率拓扑为Buck电路，采样电路对输入电压信号、输出电压信号和输出电流信号进行实时采样并送进FPGA中，FPGA判断电路状态并根据动态调节策略预测电路进入稳态所需要的占空比。该方法根据电流采样值与参考值的差值，判断电路状态，电路在电流动态调节阶段或次谐波震荡状态时启动动态调节策略，调整电流波形。该方法能有效去除超调引起的电流波形尖刺，改善加工质量，同时快速解决电流的震荡，维持输出稳定。
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