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公开(公告)号：CN111193428B
公开(公告)日：2022-09-20
申请号：CN202010066380.4
申请日：2020-01-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种微细高频分组脉冲电源，包括直流电源、脉冲电源主电路、间隙电压电流采样电路、FPGA控制电路、驱动电路，电路脉冲电源主电路包括反激变压器，以及原边开关管、微细放电开关管、消电离开关管、第一至第n开关管、第一电阻、钳位电容、第一二极管、第二电阻、第三电阻、第二二极管、第三二极管、第一至第n电容。脉冲电源主电路为间隙负载提供能量，间隙电压电流采样电路采样间隙两端的电压和间隙电流，FPGA控制模块根据采样电压和电流产生PWM信号，经过驱动电路的滤波、放大后，驱动脉冲电源主电路开关管的通断。本发明采用反激电路为放电电容充电，将输入与输出隔离，能够使放电不受输入电压影响，在一定范围内实现多等级能量加工。
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公开(公告)号：CN111313739B
公开(公告)日：2022-08-16
申请号：CN201911419828.X
申请日：2019-12-31
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种基于线性非线性控制的交错并联磁集成电火花脉冲电源，包括直流输入电源、脉冲电源主电路、间隙电压检测电路、间隙电流检测电路、驱动电路、FPGA控制器，直流电源用于给脉冲电源主电路供电；脉冲电源主电路用于提供放电能量；电压检测电路和电流检测电路用于对间隙电压和间隙放电电流进行采样；FPGA控制器根据电压和电流采样信号产生多路PWM信号；驱动电路用于对PWM信号进行滤波、放大，控制脉冲电源主电路中开关管的导通和关断，具体采用线性非线性的控制方法，线性控制部分采用传统的平均电流法，非线性控制部分采用饱和占空比输出。本发明提高了电源的动态响应能力，减小了输出电流纹波，实现了放电能量的可控。
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公开(公告)号：CN112570830B
公开(公告)日：2022-07-22
申请号：CN202011366338.0
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/04
Abstract: 本发明公开了一种往复走丝电火花线切割加工中脉冲电源能量传输回路，包括脉冲电源、上导电块、下导电块、电极丝、工件、上位机，所述脉冲电源的负极与上导电块之间加设第一继电器，在脉冲电源的负极与下导电块之间加设第二继电器，所述上导电块、下导电块分别连接电极丝，脉冲电源的正极直接连接工件，上位机通过控制第一继电器和第二继电器使上导电块、下导电块和对应的电极丝交替加入电路。本发明解决了工件表面各处放电点能量均衡、材料去除量均衡等问题，缓解了中部腰鼓度误差问题。
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公开(公告)号：CN112636592B
公开(公告)日：2022-05-03
申请号：CN202011366187.9
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源的新型单周期非线性控制方法，根据加工场合和间隙负载特性，给出了全范围内的单周期电流控制核心算法，并对其使用泰勒公式进行展开得到最终的拟合算法。对输入电压信号、输出电压信号与间隙电流信号进行实时采样并送进FPGA进行计算得到占空比，输出PWM波控制开关管。本发明方法可以提高系统的动态响应性能，在电流上升阶段，计算得到的占空比几乎为1，使得间隙电流将以最快的速率上升，在加工过程中，往往会因为机床排屑不及时会发生短路情况，短路情况发生后，FPGA会根据采样得到的电压电流信号计算出的占空比较小，会起到保护作用。适用于电火花线切割、成形电火花加工、微细电火花加工等多种加工场合。
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公开(公告)号：CN114024463A
公开(公告)日：2022-02-08
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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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN110307923B
公开(公告)日：2021-05-04
申请号：CN201910554516.3
申请日：2019-06-25
Applicant: 南京理工大学
IPC: G01L3/26
Abstract: 本发明公开了一种卷簧能量转换效率的测量装置，包括底板、待测卷簧固定装置、防卷簧回转装置、转矩转速检测装置、动力输入装置和外界负载装置；待测卷簧固定装置、防卷簧回转装置、转矩转速检测装置均固定在底板顶面，转矩转速检测装置两端分别与防卷簧回转装置和待测卷簧固定装置连接，储能时，动力输入装置与防卷簧回转装置连接，释放能量时，外界负载装置与防卷簧回转装置连接。本发明能够直接测出卷簧工作过程中的实时转矩值和转速值，进一步可以得到实际使用过程中拧紧卷簧需要提供多少能量、卷簧实际能够释放输出多少能量以及卷簧的能量转换效率。装置零部件较少，结构简单，实施操作容易，并且具有较高的测量精度，适用范围广，实用性强。
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公开(公告)号：CN112636592A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011366187.9
申请日：2020-11-29
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种电火花脉冲电源的新型单周期非线性控制方法，根据加工场合和间隙负载特性，给出了全范围内的单周期电流控制核心算法，并对其使用泰勒公式进行展开得到最终的拟合算法。对输入电压信号、输出电压信号与间隙电流信号进行实时采样并送进FPGA进行计算得到占空比，输出PWM波控制开关管。本发明方法可以提高系统的动态响应性能，在电流上升阶段，计算得到的占空比几乎为1，使得间隙电流将以最快的速率上升，在加工过程中，往往会因为机床排屑不及时会发生短路情况，短路情况发生后，FPGA会根据采样得到的电压电流信号计算出的占空比较小，会起到保护作用。适用于电火花线切割、成形电火花加工、微细电火花加工等多种加工场合。
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公开(公告)号：CN112620842A
公开(公告)日：2021-04-09
申请号：CN202011482579.1
申请日：2020-12-15
Applicant: 南京理工大学
IPC: B23H7/14
Abstract: 本发明公开了一种电火花线切割加工的反激式脉冲电源，包括直流源、FPGA控制电路、驱动回路、反激式主功率电路，所述反激式主功率电路包括输入电容、钳位电容、钳位电阻、钳位二极管、变压器原边侧漏感、变压器原边侧励磁电感、变压器原边侧开关管、变压器原边侧开关管结电容，变压器副边侧励磁电感、变压器副边侧漏感、二极管、消电离开关管，其中输入电容、钳位电容、钳位电阻、钳位二极管、变压器原边侧漏感、变压器原边侧励磁电感、变压器原边侧开关管变压器原边侧开关管结电容组成变压器原边侧功率电路，变压器副边侧励磁电感、变压器副边侧漏感、二极管、消电离开关管组成变压器副边侧功率电路。本发明能够实现多个能量等级的放电加工。
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公开(公告)号：CN112077406A
公开(公告)日：2020-12-15
申请号：CN202010804729.X
申请日：2020-08-12
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种用于高速往复走丝电火花线切割加工的微能脉冲电源，包括主功率电路、反压电路、检测电路、FPGA控制电路和驱动电路，其中所述主功率电路用于给间隙充电，提供放电能量；所述反压电路用于增大放电加工阶段线路阻抗上的电压，提高电流下降率；所述检测电路用于实时采集间隙的电压和电流，进行采样调理后传输至FPGA中；所述FPGA控制电路是根据间隙的电压和电流变化生成相应的控制信号；所述驱动电路用于对控制信号进行放大，产生驱动信号驱动主功率电路中开关管的导通和关断。本发明在主功率电路后加入反压电路，提高了加工间隙放电过程中间隙电流的下降斜率，降低了放电电流脉宽，实现了小能量的加工，提高了加工成品的表面质量。
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公开(公告)号：CN111431431A
公开(公告)日：2020-07-17
申请号：CN202010067778.X
申请日：2020-01-20
Applicant: 南京理工大学
Abstract: 本发明公开了一种防电解高低压复合微细脉冲电源及其控制方法，电源包括直流电源，由原边电路、反激高压击穿电路、微细脉冲电源主放电电路、负压防电解电路组成的脉冲电源主电路，FPGA控制电路，驱动电路，以及电流电压检测电路；加工时分别对间隙电压和间隙电流采样，以此作为反馈量，输入给FPGA控制模块，按照加工要求进行计算，产生相应的PWM信号，经过驱动电路的滤波、放大再分别驱动脉冲电源主电路中的开关管导通关断，实现先进行高压击穿，然后主放电电路对间隙进行放电加工，最后实现防电解的工作状态，实现防电解高低压复合微细脉冲电源功能。本发明减小了电源体积，提高了电源利用率、加工精度和表面质量。
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