脉冲电源是电火花机床的重要组成部分,虽然脉冲电源的型号种类品牌很多,但仍有共同规律可循。现以目前应用最多的VMOS管脉冲电源为主,介绍常见的故障排除方法。
脉冲电源一般分为直流电源部分、主振级部分、推动级部分和功率放大输出级部分。一般先检查、测试各级直流电源的电压是否正常,然后再测主振级、推动级和功率级的工作是否正常。
(1)直流电源部分的故障分析 直流电源部分一般有经三端集成稳压器输出的+5V、+12V、-12V、+24V四种电压的小功率直流电源,和经三相整流桥输出的+60~100V中压大电流及高压+200~300V中电源直流电源电压,为便于分析故障原因,分成两部分。
1)三端稳压器输出电源的故障分析 目前脉冲电源的辅助电源普遍采用三端稳压器,它是集成稳压电路,有三个引线端1、2、3,有W78XX系列(输出正电压)和W78XX系列(输出负电压),XX表示输出稳定电压的值,如图所示为其符号及接线图。
2)三相整流桥输出电压的故障分析 三相整流桥输出电路一般均为脉冲功率输出电源,是供给脉冲放电能量的重要组成部分,其特点是整流滤波效果好,功率大、电压高,轻易不损坏,如图为三相整流电路简图。
(2)主振级的故障分析 主振级是指脉冲发生器,组成脉冲发生器的形式多种多样;常见的有晶体管多谐振荡器和集成电路555组成的振荡电路等形式,目前应用效果较好的是RC环形振荡器,用三个非门组成圆环形,在环路中插入RC延时电路的RC环形振荡器。例如用74系列的74HC14集成芯片组成的主振级如图所示。
(3)推动级的故障分析 推动级是指中间放大级,把主振级产生的脉冲信号放大后去推动功率输出级,它由驱动器74SL07(或74SL06)、二极管、三极管及电阻器、电容器等组成,具体电路见图所示。
(4)功率输出级的故障分析 功率输出级是把放大了的脉冲能量输送给放电间隙,一般采用若干组并联输出,使放电间隙有足够的脉冲能量蚀除金属,达到加工目的。如图所示为VMOS管的功率输出级的电路图。
以上为晶体管脉冲电源的一般常见故障分析,实际上脉冲电源有很多形式及很多其他环节,如RC线路脉冲电源、晶闸管冲电源、微机控制脉冲电源及脉冲切换电路、自适应控制电路、等脉冲电路等,具体问题应具体分析,将复杂电路化简,逐级分段万用表、示波器检测,就能迅速判断和排除故障。