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公开(公告)号：CN115070142B
公开(公告)日：2023-09-05
申请号：CN202210618173.4
申请日：2022-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种应用于电火花加工脉冲电源的新型峰值电流控制方法，包括：电压检测电路、电流检测电路、FPGA数字控制电路以及三电平Buck主功率电路；电流检测电路，用于实时检测电火花加工过程中间隙负载电流信号；电压检测电路，用于实时检测电火花加工过程中间隙负载电压信号；FPGA数字控制电路，用于间接控制加工电流、设定电流阈值、实时接收间隙负载电流信号和间隙负载电压信号，进行数模转换并与给定阈值比较输出PWM信号至三电平Buck主功率电路；三电平Buck主功率电路，用于连接机床间隙负载直接控制电火花加工放电。本发明一方面实现了节能效果和工件加工过程中的电流可控，另一方面使放电电流满足大电流、低波纹的特性、消除次谐波震荡。
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公开(公告)号：CN116207988A
公开(公告)日：2023-06-02
申请号：CN202310208975.2
申请日：2023-03-07
Applicant: 南京理工大学
IPC: H02M3/158
Abstract: 本发明公开了一种四管Buck‑Boost变换器ZVS动态控制方法，根据变软开关条件下占空比与功率曲线的关系，得到ZVS动态控制核心算法。本发明在电感电流、输入电压、输出电压进行反馈闭环控制的基础上，根据变压比以及补偿器的输出判断电路工作模式，并根据电路所处工作模式计算电路进入稳态所需的占空比，通过控制移相占空比以及开关管的占空比使得电路进入稳态。本发明在变软开关条件的基础上，考虑了死区时间内的电路谐振对电感电流的影响，并提出了相应的补偿策略；本发明能根据输入与输出电压的变化判断电路的最大功率输出点，提高了变换器的变换效率和动态响应速度。
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公开(公告)号：CN111293921B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN201911388730.2
申请日：2019-12-30
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于三路电容交错放电的可调型RC微细脉冲电源，包括主功率回路、驱动电路、辅助电源、直流电压源、FPGA控制器，所述主功率回路用于给间隙提供击穿电压和击穿后的放电能量；直流电压源为主功率回路提供电压；辅助电源为驱动电路提供电压；FPGA控制器用于输出PWM控制信号给驱动电路；驱动电路对PWM控制信号进行数字隔离和放大，产生驱动信号驱动主功率回路中开关管的导通和关断；所述主功率回路采用输入电阻可调、三路电容交错并联的RC型电路为拓扑。本发明提高了电源工作效率和电源的灵活性，缩短了充电时间。
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公开(公告)号：CN111277138B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN201911423327.9
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工方法，该电源包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、AD模块、FPGA数字控制电路，其中主功率电路采用交错并联同步整流Buck变换器，用于给间隙充电，提供三刀加工的放电能量；所述电流检测电路和电压检测电路用于实时检测三刀加工过程中间隙的电流和电压信号；所述AD模块用于将采集的间隙电流和电压转换为数字信号；所述FPGA数字控制电路根据间隙电压、电流数字信号，生成控制开关管的导通关断的PWM，第二刀引入能量补偿策略，在电极丝中间不易放电，击穿等待时间长时加大电流阈值，增大爆炸力，对工件突出部分进行大能量修刀。本发明有效避免了腰鼓的产生。
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公开(公告)号：CN114888373A
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN202210618174.9
申请日：2022-06-01
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H1/02
Abstract: 本发明公开了一种用于电火花加工的三电平BUCK脉冲电源，包括直流源、FPGA控制电路、驱动回路、三电平BUCK主功率电路，所述直流源用于将交流电压输出为可调节的直流电压给三电平BUCK主功率电路供电，所述FPGA控制电路用于输出PWM控制信号，所述驱动电路用于将PWM控制信号放大后产生驱动信号控制三电平BUCK主功率电路中的开关管的通断，所述三电平BUCK主功率电路用于连接机床间隙实现放电加工。本发明的三电平BUCK主功率拓扑在两个开关管都导通的过程中，三电平BUCK主功率拓扑可使系统的开关频率等效提高，大大降低了电压和电流纹波，降低了对开关管、滤波电感和输出滤波电容的选型要求，提高脉冲电源的功率密度和可靠性。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111644718B
公开(公告)日：2022-08-12
申请号：CN201911416890.3
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种中走丝线切割光洁加工用脉冲电源，包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、FPGA数字控制电路，其中主功率电路用于给间隙充电，提供三次加工的放电能量；所述电流检测电路和电压检测电路用于实时检测三刀加工过程中间隙的电流和电压信号；所述FPGA数字控制电路用于根据实时间隙电压电流信号生成PWM信号，控制主功率电路中开关管的导通与关断，对每一次加工放电脉间的防电解，在间隙击穿的前提下将第三刀的放电能量压至最低。本发明保证了工件表面的光洁度，提高了电源对工件表面的加工质量。
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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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公开(公告)号：CN111431432A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010067779.4
申请日：2020-01-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于Boost和RC电路的微细电火花脉冲电源，其特征在于，包括主功率回路、驱动电路、辅助直流电压源、FPGA控制器，所述主功率回路包括升压充电电路和放电回路，其中升压充电电路采用Boost电路，用于调节辅助直流电压源提供的电压，给放电回路中充电；所述放电回路采用RC电路用于给间隙提供击穿电压和击穿后的放电能量；辅助直流电压源用于给主功率回路以及驱动电路供电；FPGA控制器用于根据给定的目标参数来输出PWM控制信号给驱动电路；驱动电路对PWM控制信号进行数字隔离和放大，产生驱动信号驱动主功率回路中开关管的导通和关断。本发明提高了充电电压的可控性和能量调节精度，提高了加工精度和加工质量。
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公开(公告)号：CN111277138A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN201911423327.9
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种针对腰鼓问题加工用中走丝线切割脉冲电源及其加工方法，该电源包括主功率电路、电压检测电路、电流检测电路、AD模块、FPGA数字控制电路，其中主功率电路采用交错并联同步整流Buck变换器，用于给间隙充电，提供三刀加工的放电能量；所述电流检测电路和电压检测电路用于实时检测三刀加工过程中间隙的电流和电压信号；所述AD模块用于将采集的间隙电流和电压转换为数字信号；所述FPGA数字控制电路根据间隙电压、电流数字信号，生成控制开关管的导通关断的PWM，第二刀引入能量补偿策略，在电极丝中间不易放电，击穿等待时间长时加大电流阈值，增大爆炸力，对工件突出部分进行大能量修刀。本发明有效避免了腰鼓的产生。
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公开(公告)号：CN110445365A
公开(公告)日：2019-11-12
申请号：CN201910690571.5
申请日：2019-07-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种采用耦合电感的高功率密度功率因数校正变换器，包括整流电路、两路交错并联Boost电路、采样电路、控制电路和驱动电路；单相交流电与整流电路相连，整流电压经过两路交错并联Boost电路输出电压，两路交错并联Boost电路中的电感采用耦合电感，电感耦合采用反向耦合方式，可使电感电流的脉动降低，采样电路分为电压采样和电流采样，控制电路采用数字信号处理器控制方式，采样数据经过数字信号处理器处理后，输出控制信号给驱动电路，驱动电路中开关管的通断，从而达到控制变换器运行的目的。本发明的变换器电感电流纹波小，功率密度高，功率因数高；采用耦合电感，使得变换器体积更小。
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