طبقه بندی و کاربرد منبع تغذیه لیزر YAG

جوهر یکمنبع تغذیه جوش لیزر YAGیک سیستم تبدیل و کنترل انرژی پیشرفته است. وظیفه اصلی آن تأمین انرژی الکتریکی مورد نیاز به منبع پمپ (لامپ زنون یا لامپ کریپتون) است ، از این طریق کریستال ND: YAG را تحریک می کند تا تابش تحریک شده را ایجاد کند و نور لیزر را تشکیل دهد.

اصل کار

1. فرآیند تبدیل انرژی:

اصلاح و فیلتر:ابتدا ، فرکانس-} جریان متناوب جریان (AC) از طریق یک پل یکسو کننده و خازن های فیلتر به جریان مستقیم صاف (DC) تبدیل می شود.
وارونگی (فرآیند اصلی):این قدرت DC به یک موج مربع AC فرکانس بالا -} تبدیل می شود که از ده ها تا صدها khz از طریق یک پل کامل -}}}} مدار اینورتر پل و کنترل شده توسط دستگاه های تعویض فرکانس بالا-}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}. این هسته اصلی فناوری منبع تغذیه سوئیچینگ مدرن است ، به طور قابل توجهی کارایی و کاهش اندازه را بهبود می بخشد.
تقویت و شارژ:پس از تقویت توسط یک ترانسفورماتور فرکانس بالا- ، قدرت AC فرکانس بالا- بالا برای شارژ بانک خازن ذخیره انرژی اصلاح می شود. خازن ها انرژی نهایی را برای پمپاژ ذخیره می کنند.
پمپاژ و انتشار لیزر:هنگامی که یک سیگنال ماشه وارد می شود ، یک پالس احتراق ولتاژ بالا- بالا ، لامپ پمپ (لامپ Xenon) را برای ایجاد یک مسیر یون می کند. انرژی ذخیره شده در خازن ذخیره انرژی سپس در مدت زمان بسیار کوتاهی از طریق لامپ تخلیه می شود و یک فلاش شدید (نور پمپ) ایجاد می کند. این یونهای نئودیمیوم موجود در کریستال YAG را برای انتقال سطح انرژی تحریک می کند. پس از نوسان و تقویت در حفره رزونانس ، پالس لیزر انرژی {4} بالا که خروجی است.

2. پارامترهای کنترل کلیدی منبع تغذیه:

ولتاژ شارژ/جریان:به طور مستقیم مقدار انرژی ذخیره شده در خازن (E= 1}/2Cu²) را تعیین می کند ، در نتیجه قدرت اوج و انرژی پالس تک {2} را کنترل می کند.
عرض نبض:به مدت زمان تخلیه منبع تغذیه (پمپاژ) اشاره دارد. این زمان را تعیین می کند که انرژی لیزر بر روی قطعه کار عمل می کند ، مستقیماً بر عمق نفوذ جوش ، عرض جوش و گرما- اندازه منطقه آسیب دیده تأثیر می گذارد. پالس های گسترده برای جوشکاری نفوذ عمیق مناسب هستند ، در حالی که پالس های باریک برای ماشینکاری ریز مناسب هستند.
نرخ تکرار:به تعداد خروجی پالس لیزر در ثانیه اشاره دارد. فرکانس بالا جوشکاری درز مداوم و صاف را به دست می آورد و کارآیی را بهبود می بخشد. فرکانس پایین برای جوشکاری نقطه متناوب استفاده می شود.

دسته اصلی

1. طبقه بندی توسط حالت عملیات

① منبع تغذیه لیزر پالس:
اصل:در یک الگوی پالس تکراری عمل می کند و هر پالس به طور مستقل از خازن شارژ و تخلیه می کند. پارامترها (انرژی ، عرض و فرکانس) را می توان دقیقاً به طور مستقل پیکربندی کرد.
ویژگی ها:قدرت فوری بالا ، قدرت متوسط ​​کم ، ورودی گرمای کم و حداقل آسیب حرارتی به مواد. آنها اسب کار برای ماشینکاری دقیق هستند.
زیر شاخه ها:آنها را می توان به منبع تغذیه لیزر تقسیم کرد (که به ولتاژ بالا --}}} برای ثبات بهبود یافته) و منبع تغذیه لیزر غیر- با طراحی ساده تقسیم می شوند.
② منبع تغذیه مداوم لیزر:
اصل:انرژی DC مداوم و پایدار را به یک منبع پمپ (معمولاً یک لامپ کریپتون ، به دلیل راندمان تبدیل بیشتر فوتوالکتریک آن) فراهم می کند و تولید لیزر مداوم و بدون وقفه را تولید می کند.
ویژگی ها:قدرت متوسط ​​بالا ، در درجه اول برای جوشکاری نفوذ عمیق - و برش سرعت {1} بالا استفاده می شود ، اما با تأثیر حرارتی نسبتاً قابل توجهی. هسته اصلی طراحی منبع تغذیه آنها در ثبات جریان بسیار بالا و کنترل موج دار قرار دارد.

2. طبقه بندی با روش مدولاسیون و فناوری

① منبع تغذیه آنالوگ (منبع تغذیه سنتی SCR):
ویژگی های فنی:استفاده از تریستورهای کنترل شده Silicon - به عنوان عنصر اصلی تعویض برای اصلاح مستقیم و فاز-}}} را کنترل کنید تا از خازن های ذخیره انرژی بزرگ استفاده کنید.
مزایای:ساختار مدار ساده ، فناوری بالغ ، هزینه تولید پایین و مقاومت اضافه بار قوی.
مضرات:اندازه بزرگ و حجیم ، مصرف انرژی زیاد ، راندمان پایین (به طور معمول<40%), poor output stability (susceptible to grid fluctuations), narrow parameter adjustment range, long charging time resulting in limited repetition rate, and safety hazards due to direct connection to the grid (requiring water and electricity isolation).
② منبع تغذیه سوئیچینگ (اینورتر فرکانس مدرن -):
ویژگی های فنی:از IGBTS یا MOSFETS به عنوان دستگاه های سوئیچینگ سرعت بالا {{0} استفاده می کند. منبع تغذیه ابتدا به DC اصلاح می شود ، سپس به فرکانس بالا - معکوس می شود (به عنوان مثال ، 20- 50khz) AC. پس از مرحله ولتاژ-} بالا/پایین از طریق ترانسفورماتور فرکانس بالا - ، خروجی اصلاح شده حاصل می شود. این به کنترل دقیق و فرکانس بالا روند شارژ می رسد.

مزایای:اندازه کوچک ، وزن سبک ، راندمان بالا (بیش از 85 ٪) ، مصرف انرژی کم ، ثبات خروجی عالی (تحت تأثیر نوسانات شبکه برق) ، دامنه تنظیم پارامتر گسترده ، سرعت پاسخ سریع و عملکرد سرعت تکرار.

مضرات:طراحی مدار پیچیده ، الزامات دقیق برای مؤلفه ها و طراحی EMC/EMI و هزینه اولیه بالا. با این حال ، این دستگاه ها به یک نیروی بازار غالب تبدیل شده اند.

3. طبقه بندی بر اساس ویژگی های عملکردی

ources منبع جریان ثابت:منبع تغذیه اساسی که از کنترل بازخورد برای حفظ جریان لامپ پمپ ثابت استفاده می کند ، در نتیجه خروجی لیزر را به طور غیرمستقیم تثبیت می کند.

② منبع تغذیه بازخورد انرژی منفی:ویژگی بارز منبع تغذیه بالا -. این منبع تغذیه از یک photodetector ساخته شده - استفاده می کنند تا بر خروجی لیزر واقعی در زمان واقعی نظارت کنند و آن را با مقدار تنظیم مقایسه کنند. در صورت بروز هرگونه انحراف ، سیستم کنترل به صورت پویا ولتاژ شارژ را تنظیم می کند تا از انرژی بسیار سازگار از پالس تا پالس اطمینان حاصل شود. این امر برای برنامه هایی که نیاز به کیفیت جوشکاری بسیار سازگار مانند هوافضا و وسایل پزشکی دارند ، بسیار مهم است.

سناریوهای کاربردی از انواع مختلف منبع تغذیه

1. برنامه های منبع تغذیه پالس آنالوگ:

در درجه اول در برنامه های پردازش سخت افزار عمومی که در آن کیفیت جوشکاری و کارآیی بسیار مهم نیست ، مانند جوشکاری نقطه ای از ابزارهای رایج ، وسایل آشپزخانه ، اتصالات درب و پنجره و اجزای الکترونیکی پایان {0}. در این برنامه ها ، اثربخشی - و عملکرد اساسی ملاحظات مهم است.

2. سوئیچینگ برنامه های منبع تغذیه پالس:

این سرپرستی مطلق تولید دقیق و پردازش پایان {0 {0 است. کنترل دقیق انرژی و ثبات بی نظیر آن ، نیازهای فرآیند خواستار برش صنایع- Edge را برآورده می کند.

الکترونیک مصرفی:جوشکاری دقیق ماژول های دوربین تلفن های هوشمند (CCM) ، جوشکاری از نوع USB- C سپرهای رابط و جوشکاری زبانه های باتری لیتیوم به حداقل گرمای {1} مناطق آسیب دیده و پراکنده صفر نیاز دارد.

دستگاه های پزشکی:آب بندی هرمتیک و جوشکاری ابزارهای جراحی (مانند قیچی و موچین) ، اجزای آندوسکوپ و محفظه های ضربان ساز نیاز به آب بندی کاملاً قابل اعتماد و زیست سازگاری و بدون آلودگی دارند.

هوافضا:تعمیر سوراخ های خنک کننده فیلم در تیغه های توربین موتور و جوشکاری اجزای حسگر حساسیت بالا {0}. این فرآیندها شامل مواد تخصصی (مانند آلیاژهای دما- بالا) و فرآیندهای پیچیده هستند که نیاز به فرآیندهای جوشکاری بسیار قابل اعتماد و تکرار شونده دارند.

خودرو:جوشکاری انژکتورهای سوخت موتور ، سنسورهای مختلف (سنسورهای اکسیژن ، سنسورهای فشار) و اتوبوس ها در ماژول های باتری جدید انرژی وسیله نقلیه انرژی نیاز به تحمل مقاومت و لرزش بالا دارند.

جواهرات:جوشکاری دقیق از مواد بسیار بازتابنده مانند طلا و پلاتین به نتایج دلپذیر از نظر زیبایی شناسی نیاز دارد.

3. برنامه های کاربردی از منابع قدرت لیزر مداوم:

در درجه اول در ساخت اجزای دیواری ضخیم - که نیاز به بالا - power جوش نفوذ عمیق دارند.

خودرو:جوشکاری اجزای پیشرانه مانند چرخ دنده های انتقال ، شفت های درایو و کلاچ ها.

صنعت قالب و مرگ:ترمیم و افزایش سطح قالب های بزرگ.

ماشین آلات سنگین:جوشکاری سازه های فولادی صفحه-}} plate و سیلندرهای هیدرولیک.

منبع تغذیه لیزر YAG بیش از یک واحد منبع تغذیه ساده نیست. این یک زیر سیستم مهم است که به طور مستقیم عملکرد خروجی لیزر و کیفیت جوش را تعیین می کند. از نظر تکامل تکنولوژیکی ، سوئیچ- mode منبع تغذیه پالس مبتنی بر فن آوری اینورتر فرکانس بالا - به دلیل عملکرد کلی برتر آنها به جریان اصلی بازار تبدیل شده است ، در حالی که فناوری بازخورد انرژی منفی برای برنامه های دقت بالا-} استاندارد است.

انتخاب منبع تغذیه مناسب نیاز به درک عمیق از اصول فنی و ویژگی های طبقه بندی آن و همچنین تطبیق دقیق با نیازهای واقعی کاربرد (مواد ، فرآیندها و ظرفیت تولید) دارد. با نگاهی به آینده ، با استفاده از ادغام عمق- indepration از فن آوری های دیجیتال و هوشمند و استفاده از دستگاه های جدید ، منبع تغذیه لیزر YAG همچنان به سمت راندمان بالاتر ، اندازه کوچکتر ، پایداری بیشتر و پایداری و قابلیت اطمینان بیشتر ادامه می یابد ، و یک منبع تغذیه قدرتمند و دقیق برای تولید دقیق {2} پایان می یابد.

اطلاعات تماس:

اگر ایده ای دارید ، احساس راحتی کنید که با ما صحبت کنید. مهم نیست که مشتریان ما در کجا قرار دارند و نیازهای ما چیست ، ما هدف خود را دنبال خواهیم کرد تا با کیفیت بالا ، قیمت پایین و بهترین خدمات به مشتریان خود ارائه دهیم.