عملکرد فیلتر

فیلتر در دستگاه جوشکاری لیزری وظایف تثبیت کیفیت انرژی الکتریکی و کنترل یکپارچگی سیگنال را انجام می‌دهد و جزء مهمی برای اطمینان از عملکرد قابل اعتماد تجهیزات است. دستگاه‌های جوشکاری لیزری معمولاً از منبع تغذیه لیزری، مدار محرک، سیستم کنترل و عملگر تشکیل شده‌اند. در طول کارکرد آنها، هر واحد تداخل الکترومغناطیسی و نوسانات ولتاژ تولید می‌کند، بنابراین نیاز به فیلتر برای پردازش سرهای ورودی و خروجی وجود دارد.
در ماژول منبع تغذیه لیزر، از فیلتر برای سرکوب هارمونیک‌های با فرکانس بالا، نوک‌های ولتاژ و اختلالات گذرا در شبکه برق متناوب استفاده می‌شود. با استفاده از ساختارهای سلف، خازن یا سلف حالت مشترک، فیلتر می‌تواند ورودی تغذیه را پایدار کند، ضریب ریپل را کاهش دهد و اطمینان حاصل شود که منبع پمپ لیزر در محدوده پارامترهای نامی کار کند. همچنین، فیلتر مانع انتقال نویز فرکانس بالای تولید شده درون منبع تغذیه لیزر به شبکه برق می‌شود و استانداردهای سازگاری الکترومغناطیسی را رعایت می‌کند.
در سیستم کنترل، از فیلتر برای محدود کردن فرکانس و سرکوب نویز در سیگنال‌های پالسی، سیگنال‌های فیدبک و داده‌های سنسور استفاده می‌شود. عملکردهای آن شامل حفظ پایداری شکل موج سیگنال، کاهش تأثیر تداخلات خارجی بر کنترل حلقه بسته و اطمینان از دقت نمونه‌برداری سیستم دنباله‌روی فوکوس، ماژول تشخیص جابجایی و ماژول نظارت توان است.
در مدار رانش، از فیلتر برای صاف کردن نوسانات جریان و کاهش ولتاژهای تیز فرکانس بالا که توسط دستگاه‌های سوئیچینگ (مانند MOSFETها و IGBTها) تولید می‌شود، استفاده می‌شود. با کاهش تشعشع الکترومغناطیسی و نوسانات انحرافی، فیلتر پایداری حرارتی و ثبات خروجی ماژول را بهبود می‌بخشد و از نوسانات توان پرتو لیزر جلوگیری می‌کند.
در مکانیزم‌های عملگر (مانند موتورهای سروو، سیستم‌های گالوانومتری)، از فیلترها برای کاهش نویز فرکانس بالا در سیگنال‌های رانش، تثبیت ویژگی‌های پاسخ واحد عملگر، بهبود دقت حرکت و کاهش ارتعاشات سیستم استفاده می‌شود.
به طور کلی، عملکردهای اصلی فیلتر در دستگاه جوشکاری لیزری عبارتند از:
1. تثبیت ورودی تغذیه برق، کاهش اعوجاج و نویز.
2. سرکوب تداخل الکترومغناطیسی داخلی و خارجی و بهبود سازگاری الکترومغناطیسی.
3. حفظ تمامیت سیگنال کنترلی و افزایش دقت کنترل سیستم.
4. کاهش ولتاژ اوج مدار راننده و نوسانات انزوا، که به این ترتیب عمر دستگاه افزایش می‌یابد.
5. بهبود پایداری توان و کیفیت پرتو در طول فرآیند جوشکاری.
این عملکردها به صورت جمعی تضمین می‌کنند که دستگاه جوشکاری لیزری بتواند به‌طور مداوم در شرایط توان بالا، فرکانس بالا و پایداری بالا کار کند و در نتیجه کیفیت جوشکاری بهبود یافته و نرخ خرابی کاهش می‌یابد.