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1、10申请公布号CN102029627A43申请公布日20110427CN102029627ACN102029627A21申请号201010500798822申请日20101009B26F1/28200601B26D5/0820060171申请人沈阳师范大学地址110034辽宁省沈阳市沈北新区道义南大街8号72发明人高田山74专利代理机构沈阳维特专利商标事务所21229代理人甄玉荃孙丽珠54发明名称快速膏药离子打孔机打孔头驱动器57摘要快速膏药离子打孔机打孔头驱动器，是为解决现有离子膏药打孔机打孔头驱动电源存在的生产效率低，打孔同步性差的技术问题而设计的。它由电源、控制器、保护器和驱动主件四部分。
2、构成，所述电源为控制器和保护器提供电子电路直流电源并通过控制器提供220V市电电源及通过保护器为驱动器主件提供220V至110V的可调50HZ交流电源。将驱动器主件电路通过电容C1，C2，C3设计成驱动电极对I1和I2两个完全对称结构，并接受来自控制器的打孔控制信号，按控制器的打孔指令信号产生实现两个电路火花塞I1和I2轮流交替提供点火高电压及随高电压之后的瞬间强电流；通过高电压将处于火花塞间的膏药片击穿形成小电弧，小电弧引起强电弧实现打孔。本发明与现有技术相比，电弧发生频率、生产效率高，同步性好，结构简单，可靠性强。51INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页。
3、说明书4页附图4页CN102029629A1/1页21快速膏药离子打孔机打孔头驱动器，该驱动器由电源、控制器、保护器和驱动主件四部分构成，所述电源为控制器和保护器提供电子电路直流电源并对控制器提供220V市电电源，以及通过保护器为驱动主件提供220V至110V的可调50HZ交流电源；其特征在于将驱动主件电路通过电容C1，C2，C3的连接方式设计成驱动电极对I1和驱动电极对I2的两个完全对称的结构，并接受来自控制器的打孔控制信号，按控制器的打孔指令信号产生实现两个对称电路火花塞轮流交替提供点火高电压及随高电压之后的瞬间强电流；通过高电压将处于火花塞间的膏药片击穿形成小电弧，小电弧引起强电弧实现打。
4、孔。2根据权利要求1所述的快速膏药离子打孔机打孔头驱动器，其特征在于所述驱动主件电路，由X、Y两端接入220V110V可调50HZ交流，经由二极管D1D4组成的整流全桥转变为脉动直流，由“”、“”两端输出，经电容C1滤波得到平滑直流电压；一支供电结构由电容C2、高压硅堆SR1，SR2，变压器H1，二极管D5，D7，D9，电感L1，L2，压敏电阻RV1，RV2，构成驱动电极对I1的驱动电路；另一支供电结构由电容C3，高压硅堆SR3，SR4，变压器H2，二极管D6，D8，D10，及电感L3，L4，压敏电阻RV3，RV4，构成了驱动电极对I2的驱动电路；驱动电极对I1和驱动电极对I2的两个完全对称电。
5、路工作时段是交错进行的。3根据权利要求1所述的快速膏药离子打孔机打孔头驱动器，其特征在于所述控制器接受来自膏药离子打孔机走带部分的同步脉冲信号，并将其处理转换成与接受信号同步的电力脉冲输出给驱动器主件。4根据权利要求1所述的快速膏药离子打孔机打孔头驱动器，其特征在于所述保护器将接收驱动器主件所产生的工作状态正常和工作状态异常两种信号，由保护器实现对驱动器主件可调交流电源的接通或断开保护。权利要求书CN102029627ACN102029629A1/4页3快速膏药离子打孔机打孔头驱动器技术领域0001本发明涉及一种驱动器，尤其涉及一种快速膏药离子打孔机打孔头驱动器。是专为制药厂的膏药生产线配置的。
6、非机械打孔设备的核心部件。背景技术0002目前现有技术中离子膏药打孔机打孔头驱动电源存在生产效率低，打孔同步性差等缺点。发明内容0003本发明为了解决现有离子膏药打孔机打孔头驱动电源存在生产效率低，打孔同步性差的技术问题，提供了一种生产效率高，同步性好的快速膏药离子打孔机打孔头驱动器。其由电源、控制器、保护器和驱动主件四部分构成，所述电源为控制器和保护器提供电子电路直流电源并通过控制器提供220V市电电源，以及通过保护器为驱动器主件提供220V至110V的可调50HZ交流电源。将驱动器主件电路通过电容C1，C2，C3的连接方式设计成驱动电极对I1也称火花塞并在打孔头中和驱动电极对I2也称火花塞。
7、并在打孔头中的两个完全对称结构，并接受来自控制器的打孔控制信号，按控制器的打孔指令信号产生实现两个电路火花塞I1和I2轮流交替提供点火高电压及随高电压之后的瞬间强电流；通过高电压将处于火花塞间的膏药片击穿形成小电弧，小电弧引起强电弧实现打孔。0004本发明的特点及有益效果与以往的打孔机驱动器相比，电弧发生频率、生产效率高，同步性好，结构简单，可靠性强。0005通过采用完全对称的驱动电极对I1和I2的结构，无论I1还是I2产生强电弧时储能电容C2，C3一个放电则另一个充电，其能量是C2或C3所储存能量的二倍。驱动I1的电路和驱动I2的电路对称结构使得在保证两个电路交替工作的前提下，工作起始时刻具。
8、有任意性。克服了现有技术中市电零电位打孔很难与同步信号保持绝对一致的缺点。由于打孔时刻不受市电相位影响，因此它的工作频率可以设计得很高，致使生产效率得到了成倍的提高，是原来打孔机的2倍以上。附图说明0006图1本发明结构示意图0007图2是图1中驱动主件电路图0008图3是图1中控制器电路图0009图4是图1中保护器电路图0010图5是图2中对称两电路输入端的脉冲时序图具体实施方式0011参看图1、图2，快速膏药离子打孔机打孔头驱动器由电源、控制器、保护器和驱动说明书CN102029627ACN102029629A2/4页4主件四部分构成，所述电源为控制器和保护器提供电子电路直流电源并对控制器。
9、提供220V市电电源，以及通过保护器为驱动器主件提供220V至110V的可调50HZ交流电源。将驱动器主件电路通过电容C1，C2，C3的连接方式设计成驱动电极对I1和I2的两个完全对称的结构，并接受来自控制器的打孔控制信号，按控制器的打孔指令信号产生实现两个电路火花塞轮流交替提供点火高电压及随高电压之后的瞬间强电流；通过高电压将处于火花塞间的膏药片击穿形成小电弧，小电弧引起强电弧实现打孔。0012所述驱动器主件电路，由X、Y两端接入220V110V可调50HZ交流，经由二极管D1D4组成的整流全桥转变为脉动直流，由桥的“”、“”两端输出，经电容C1滤波得到平滑直流电压；一支由电容C2、高压归堆。
10、SR1，变压器H1，高压硅堆SR2，二极管D5，D7，D9，电感L1，L2，压敏电阻RV1，RV2，构成驱动电极对I1的驱动电路；另一支由电容C3，高压硅堆SR3，SR4，变压器H2，二极管D6，D8，D10，及电感L3，L4，压敏电阻RV3，RV4，构成了驱动电极对I2的驱动电路；完全对称的驱动电极对I1和I2的两个电路工作的时段是交错进行的。0013参看图3，所述控制器接受来自膏药离子打孔机走带部分的同步脉冲信号，并将其处理转换成与接受信号同步的电力脉冲输出给驱动器主件。0014参看图4，所述保护器接收来自驱动器主件的工作状态信号并进行处理，实施对驱动器的保护。当工作状态信号显示正常时，保。
11、护器保证驱动器可调交流电源的接通。当工作状态信号显示出现异常时，保护器立刻断开驱动器可调交流电源，以保证驱动器出现异常不被损坏。0015实施例0016结合图2、图5，对驱动器主件电路作进一步说明0017驱动器主件由X、Y两端接入220V110V可调50HZ交流。经由二极管D1D4组成的整流全桥转变为脉动直流，由桥的“”、“”两端输出。经电容C1滤波得到平滑直流电压。由电容C2、高压归堆SR1，变压器H1，高压硅堆SR2，二极管D5，D7，D9，电感L1，L2，压敏电阻RV1，RV2，构成驱动电极对I1火花塞的驱动电路0018由电容C3，高压硅堆SR3，SR4，变压器H2，二极管D6，D8，D1。
12、0，及电感L3，L4，压敏电阻RV3，RV4，构成了驱动电极对I2火花塞的驱动电路驱动电极对I1和驱动电极对I2的电路结构是完全对称的只是它们两个工作的时段是交错进行的0019由A1，A2两端输入的脉冲，及由B1，B2两端输入的脉冲时序见图5。0020I1驱动主件电路中的光电耦合器IC1，电阻R1，R2，和稳压管W1组成的电路是为保护器提供驱动主件工作状态信号的电路同样I2驱动电路中的IC2，R3，R4，W2，也是为保护器提供驱动主件工作状态信号的电路，它们的作用及工作原理将在保护器说明中阐述。0021由于I1，I2驱动电路结构对称，因此各对应元器件的参数和原理相同，下面只阐述I1驱动电路的工。
13、作原理。0022当A1，A2间通过一个强脉冲大电流时，由于互感的作用在H1的副线圈L12中产生一个高电压1万5千伏以上这个高电压经过二极管D5电感L2，二极管D9作用于I1的两端并放电击穿I1中的膏药片但这种击穿只在膏药片上形成一个非常小的孔，不满足设计的要求当这个高压在I1间放电同时产生火花电弧之电压降至C2两端的电压以下时，储能电容C2中的能量通过硅堆SR1，电感L1及I1间的电弧，所构成的回路放电，产生更强大的电弧，这个电弧将膏药片的小孔烧灼为直径符合设计要求的孔，由此完成了一个说明书CN102029627ACN102029629A3/4页5工作循环。0023当I1产生强电弧时，I1间的。
14、电阻很小，近似处于短路状态彼此除了C2经I1放电之外，还有C1通过SR1，L1，I1，R1，对储能电容C3充电的电流，致使C3两端的电压与C1两端的电压基本相同。0024同样的道理，当驱动I2的驱动一支工作时I2中产生电弧C3通过SR3，L3，I2，R3放电，同时C1通过C2，SR3，L3，I2，R3的回路对C2充电。也就是说，无论I1还是I2，产生强电弧时储能电容放电，其能量是C2，或C3上储存能量的二倍。驱动I1的电路和驱动I2的电路对称结构使得在保证它俩交替工作的前提下，工作起始时刻具有任意性。这种结构的优点是1克服了现有技术中市电零电位打孔很难与同步信号保持绝对一致的缺点。2由于打孔起。
15、始时刻不受市相位电影响，因此它的工作频率可以设计得很高，致使生产效率得到了成倍的提高。0025SR1的作用是防止高压脉冲经L1向C2充电，以保证高压脉冲的电压值足够的高SR2的作用是对L12的反向自感电流构成回路，以保护其它的元件。D5，D9的作用是切断C2经SR1，L1，L2，L12再回到C2的放电回路。L1的作用是延长C2在I1上的放电时间，以避免由于放电速度过快而产生音暴。RV1的作用是避免L1的自感所产生的高电压，以保护其它元件。L2的作用是延长高压脉冲在I1上的作用时间，以确保在I1上引出强电弧的可靠性D7和RV2，是为了消除L2上由自感而产生的高电压，以保护其它元件0026结合图3。
16、对控制器电路作进一步说明0027控制器分为两部分。参见图3，第一部分是控制用功率脉冲产生电路。由二极管整流全桥D11，D12，D13，D14，电容C4，C5，C6，单向可控硅SCR1SCR2及二极管D15，D16，D17，D18，变压器B3，B4，构成。其中由C5SCR1D15D16C7B3所构成的电路与C6，SCR2，D17，D18，C8B4，所构成的电路结构完全对称。交流220V市电经由二极管D11，D12，D13，D14构成的全桥转变成脉动直流再经电容C4滤波，成为的直流电压，再对串连的电容C5，C6充电。分别与驱动主件中的A1，A2，B1，B2相连接。如果实际应用中是多个驱动器，则可以。
17、先将多个驱动器串联之后，再与控制器连接。参见图2。0028当脉冲变压器B3的次极线圈L31中产生的脉冲电流，由L31的上端，D15，SCR1的控制极，阳极K再回到L31的下端时，触发单硅SCR1导通，电容C5上所储电能通过SCR1的A到K端，经A2到A1，回路快速放电。与此同时，C4通过SCR1的A到K到A2，A1到C6所形成的回路对电容C6充电，因此，实际上通过SCR1的电流是D5的放电电流和C6的充电电流的叠加。由于电容C5通过L11迅速放电，由互感作用，在H1的次极产生15万伏以上的高压电。这个过程在极短的时间内完成，放电电流减小到0，SCR1迅速截止。与其对称的另一支电路工作原理与之相。
18、同。只是工作的时序是交替进行的。0029第二部分是SCR1，SCR2，的控制信号处理电路。由G1，R5，C9，C11R7，R9IC3所构成的电路，与由G2，R6，R8，R10，C10，C12IC4所构成的电路是完全对称的，它们分别为B3的初级及B4的初级提供脉冲信号。以下只对其中的一支说明工作原理。其中IC3，IC4是集成电路NE555，NE555的18脚见集成电路手册说明。0030当两端，接收到来自打孔机走带系统的同步脉冲信号接收到的时序信号与接收到的时序信号是交错的时，这个同步脉冲信号的波形不能保证是说明书CN102029627ACN102029629A4/4页6方波脉冲，当对的电压高于V。
19、为电源电压时，IC3的3脚为低电位。使G1的基极为低电位，基极电流为零，三极管G1保持截止。当到的电压脉冲下降沿低于时，IC3的3脚输出为高电位，致使三极管G1导通。当对的电位又恢复为高电压时，IC3的3脚恢复为低电位，致使三管G1恢复截止。由此在B3的初级线圈上获得了标准方波脉冲。0031结合图4对保护器电路作进一步说明0032保护器接收来自驱动主件的工作状态信号，当驱动器工作状态正常时，I1，I2上的电弧交错出现。因而通过电阻R1，R3上的电流决不在同一时间出现，进而R1，R3两端的电压降也不同时出现，导致光电耦合器IC1，IC2中的发光二极管不会同时发光，导致IC1，IC2中的光电二极管。
20、不会同时呈现低阻状态。图4中的及分别于驱动主件中的F1，F2及E1，E2连接。从而导致间与间总处于一个为高阻，另一个为低阻状态，或二者均为高阻状态。导致二输入与非门IC5的两个输入端A4，B4的电平状态为相异或低低，因此，二输入与非门IC5的输出端E4为高电平，导致二输入与门IC4的两个输入端A3，B3为高电平，IC4的输出端E3为低电平，二输入与非门IC3的输出端为高电平，致使三极管G3导通，SSR的直流端得电，使SSR的交流端处于连通状态。0033如果I1，I2中同时出现电弧作为异常状态将导致及间同时出现低阻状态，致使A4，B4同处于高电平，使IC5的输出端E4为低电平，致使IC4的输入端。
21、B3处于低电平，A3仍为高电平，从而IC3的输出端为低电平，导致G3截止，SSR的直流端断电，SSR的交流端断开，对驱动主件实施了保护。0034由于IC3的低电平通过二极管D21，电阻R12将保持A3的低电平状态，无论E4的电平为何状态，直到按动按钮开关K，使IC3的输出端恢复高电位，解除保护状态为止。0035图4中的X与图2中的X链接，图2中的Y与图4中的Z接入220V至110V可调交流电源，SSR作为驱动主件的电源开关。二极管D21的作用是防止电路启动瞬间IC3输出端的低电位使电路误动作。C13的作用是防止G3作为开关出现抖动。说明书CN102029627ACN102029629A1/4页7图1图2说明书附图CN102029627ACN102029629A2/4页8图3说明书附图CN102029627ACN102029629A3/4页9图4说明书附图CN102029627ACN102029629A4/4页10图5说明书附图CN102029627A。