VMOS场效应管在电火花加工脉冲电源中的应用研究.pdfVIP

维普资讯 ， l 五邑大学学报(自然科学版) ~ URNALOFⅥUⅥ UNIVERSITY 第lI卷 第3期 Vo1．1lNO3 l997 VM0S场效应管在电火花加工脉冲 电源中的应用研究 6 刘海刚 (五邑大学 机电工程系 江门市 529020) 摘要 一种垂直导电型的场效应管——VMos场效应管+应用在电火花脉冲电源上，改善了 脉冲电源的性能：使电火花加工水平得以提高．奉文列举了VMOS管电路的一些典型应用。 关键词 皇查垄 ；壁芏量婆；Q§堑塾生重 中图分类号 TN91 1 引言 电火花加工是一种利用电极间脉冲放电所产生的腐蚀现象进行加工的方法。而电火花线切割加工， 则是一种用线状电援作工具的电火花加工．该加工的放电时间极短，放电区的温度也高，且发生在放电 区的小点上，所以能量高度集中，引起了金属材料的熔融或蒸发。其中脉冲电压是产生电火花放电的必 要条件，而脉冲电源则是产生脉冲电压的一种大功率脉冲信号源．它的性能好坏，直接影响工件加工后 的质量，是数控线切割机床的一个重要组成部件． 脉冲电源主要是由主振级(包括电参数选择等)、功率级(包括前置功放等)以及电源和辅助控制部分 组成． 目前，脉冲电源中的功率级，通常所用的都是双援型器件 (晶体管)，由于受器件本身特性的限制， 欲 提寓脉冲电源的增益、工作频率、开关速度等性能，都会遇到很大困难，需要选用新的功率开关器件 ． 2 VMOS场效应管的特点 VMOS场效应管是一种新型器件，在结构上吸收了双极型器件的长处，与传统的MOS场效应管不 同，是一种具有垂直导电结构、短沟道、高电阻漂移区等特点的MOS器件，从而大大提高了器件的耐电 压能力、电流处理能力和开关速度，使MOS器件真正进入大功率领域，同时还保留了MOS场效应管的 全部优点．以下是其一些特点。 I)VMOS场效应管具有很高的输入阻抗 (~ota数量级)，输入端可以直接和TTL与CMOS等集成 逻辑电路或其它高阻抗器件联接． 2)具有负的温度系数，即在栅极电压不变的情况下，漏援电流 随温度上升而下降 ， 这种电流自动 抑制性能十分有利于多个器件的并联，使得VMOS管在大工作电流场合显示出优越性 ． 在额定值范围 内不存在 二次击穿 而引起管子损坏的现象，使器件的工作区域得到了充分的利用 ． VMOS管的跨导 近似于线性，结合良好的安全工作区(SOA)特性，特别适用于脉冲放大电路 。 收稿 日期：1996-06—2l 维普资讯 52 五邑大学学报(自然科学版) 1997~ 3)开关速度快 dj于是多数载流子器件，就意味着没有少子的存储、延迟时间，它能在 10ns内开关2A 的电流，能在20ns内开关8A的电流。 3 在脉冲电源中的典型应用 由于VMOS管的高输^阻抗，使得它的驱动为电压控制型，达到阀值电压就导通而不用考虑其电 流的大小，驱动线路简单，且具有自动温度补偿保护能力．这样的脉冲电源可以方便地由数字电路产生 振荡，集成电路直接输出信号驱动vM0s管，也易于应用微机进行控制 。 3