一種二氧化碳激光器電源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 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)】
[0002]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(dòng)電源具有壽命長(zhǎng)、穩(wěn)定性高、安全性強(qiáng)、及故障排除容易等特點(diǎn)。
[0003]現(xiàn)有的二氧化碳激光器電源可以實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳激光器的驅(qū)動(dòng)，但是在二氧化碳激光器因老化和故障而出現(xiàn)漏氣和對(duì)裝載該二氧化碳激光器的機(jī)床系統(tǒng)放電時(shí)，其不進(jìn)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?yè)p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(shí)出現(xiàn)連續(xù)放電，這種連續(xù)放電產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁輻射會(huì)導(dǎo)致其裝載機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的損壞。同時(shí)，放電產(chǎn)生的連續(xù)電火花可能使機(jī)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。
[0004]此外，現(xiàn)有的二氧化碳激光器電源缺乏與上位機(jī)(例如，機(jī)床處理器、普通計(jì)算機(jī)處理器等)進(jìn)行信息交互的功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]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(cè)二氧化碳激光器的故障并進(jìn)行相應(yīng)的控制處理，并且具有與上位機(jī)進(jìn)行信息交互的功能。
[0006]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(duì)工廠配電進(jìn)行變換，以對(duì)二氧化碳激光器進(jìn)行供電；激光器故障檢測(cè)單元，其用于檢測(cè)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(cè)單元檢測(cè)到二氧化碳激光器的故障時(shí)，其根據(jù)激光器故障檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果關(guān)斷二氧化碳激光器電源的輸出；以及通信單元，其用于將激光器故障檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果和二氧化碳激光器電源的狀態(tài)信息發(fā)送給上位機(jī)。
[0007]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(zhǎng)。而且，上述配置的二氧化碳激光器電源具有通信單元，其能夠?qū)⒈匾畔l(fā)送給上位機(jī)，以通過(guò)上位機(jī)進(jìn)行相關(guān)處理(例如，進(jìn)行顯示等)，從而能夠在減少二氧化碳激光器電源的成本(包括處理資源)的同時(shí)，確保甚至提升用戶所需的相應(yīng)功能及處理的能力。
[0008]優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:報(bào)警單元，當(dāng)激光器故障檢測(cè)單元檢測(cè)到二氧化碳激光器的故障時(shí)，其根據(jù)激光器故障檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果發(fā)出報(bào)警聲。
[0009]優(yōu)選地，通信單元還用于接收上位機(jī)發(fā)出的指令，并將其傳送至控制處理單元，以通過(guò)控制處理單元進(jìn)行相應(yīng)的控制處理。
[0010]優(yōu)選地，當(dāng)激光器故障檢測(cè)單元檢測(cè)到二氧化碳激光器的故障時(shí)，上位機(jī)將根據(jù)激光器故障檢測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果來(lái)形成故障解決方案，并向通信單元發(fā)出相應(yīng)的指令。
[0011]利用上述配置的二氧化碳激光器電源，用戶無(wú)須專業(yè)的維修知識(shí)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(shí)間。
[0012]優(yōu)選地，二氧化碳激光器電源還包括:計(jì)時(shí)器，其用于對(duì)二氧化碳激光器的正常工作時(shí)間進(jìn)行計(jì)時(shí)，并將計(jì)時(shí)時(shí)間通過(guò)通信單元提供給上位機(jī)。
[0013]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(cè)器，其用于檢測(cè)環(huán)境溫度和濕度，并將檢測(cè)到的環(huán)境溫度和濕度通過(guò)通信單元提供給上位機(jī)。
[0014]利用上述配置的二氧化碳激光器電源，用戶可以及時(shí)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(hù)工作，從而延長(zhǎng)二氧化碳激光器及其電源的使用壽命。
[0015]優(yōu)選地，二氧化碳激光器的故障包括漏氣或放電。
[0016]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(shí)連續(xù)放電，從而避免了由于連續(xù)放電產(chǎn)生的強(qiáng)烈電磁輻射而導(dǎo)致的裝載機(jī)床系統(tǒng)內(nèi)其他電氣設(shè)備的損壞。同時(shí)，利用上述配置的二氧化碳激光器電源來(lái)驅(qū)動(dòng)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(jī)床系統(tǒng)內(nèi)設(shè)備的易燃部分起火。
[0017]優(yōu)選地，激光器故障檢測(cè)單元檢測(cè)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W0時(shí)，判定二氧化碳激光器漏氣，當(dāng)VI大于預(yù)定值K1、I1大于預(yù)定值Κ2、12小于預(yù)定值Κ3、且V2X 12大于預(yù)定值W1時(shí)，判定二氧化碳激光器放電。
[0018]可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定預(yù)定值Vs、W0、Kl、Κ2、K3、和W1。
[0019]優(yōu)選地，上位機(jī)為裝載二氧化碳激光器及二氧化碳激光器電源的機(jī)床的處理器或通用計(jì)算機(jī)處理器。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二氧化碳激光器電源驅(qū)動(dòng)二氧化碳激光器并與上位機(jī)進(jìn)行通信的示意性框圖。
[0021]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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。
[0022]圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二氧化碳激光器電源中激光器故障檢測(cè)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(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的示例實(shí)施例。
[0024]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的二氧化碳激光器電源驅(qū)動(dòng)二氧化碳激光器并與上位機(jī)進(jìn)行通信的示意性框圖。
[0025]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(cè)單元、控制處理單元、報(bào)警單元和通信單元。
[0026]供電單元對(duì)工廠配電進(jìn)行變換，以將其變換為高壓，從而驅(qū)動(dòng)負(fù)載二氧化碳激光器。
[0027]圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)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Η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，Η橋變換升壓電路將Vcc變換成高壓Hv，從而驅(qū)動(dòng)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。ΕΜΙ濾波與調(diào)壓電路可以包括ΕΜΙ濾波器、整流器、以及BOOST升壓電路。Η橋變換升壓電路可以包括Η橋變換器、高壓變壓器、以及高壓整流單元。
[0028]激光器故障檢測(cè)單元檢測(cè)供電單元的輸入電壓(S卩，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11、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W0時(shí)，判定二氧化碳激光器漏氣。當(dāng)VI大于預(yù)定值Kl、11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W1時(shí)，判定二氧化碳激光器放電。其中，預(yù)定值Vs、WO、Kl、K2、K3、和W1可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)定或根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定，然后存儲(chǔ)到內(nèi)部存儲(chǔ)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(shí)所需的擊穿電壓比啟輝電壓高，而在未達(dá)到空氣擊穿時(shí)，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V2X 12小于預(yù)定值W0時(shí)，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(shí)的工作電流。由于二氧化碳激光器放電時(shí)流經(jīng)該二氧化碳激光器的電流將小于其正常工作時(shí)的工作電流，而其輸入電流將會(huì)增大，因此當(dāng)VI大于預(yù)定