หน้าที่ของตัวกรอง

ตัวกรองในเครื่องเชื่อมด้วยเลเซอร์ทำหน้าที่ในการรักษาคุณภาพพลังงานไฟฟ้าให้มีเสถียรภาพ และควบคุมความสมบูรณ์ของสัญญาณ ซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญที่ช่วยให้อุปกรณ์ทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือ เครื่องเชื่อมเลเซอร์โดยทั่วไปจะประกอบด้วยแหล่งจ่ายกำลังเลเซอร์ วงจรขับเคลื่อน ระบบควบคุม และตัวขับเคลื่อน ในระหว่างการทำงาน แต่ละหน่วยจะสร้างสัญญาณรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าและความผันผวนของแรงดันไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องใช้ตัวกรองในการประมวลผลที่ปลายทางขาเข้าและขาออก
ในโมดูลแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ ตัวกรองถูกใช้เพื่อควบคุมฮาร์มอนิกความถี่สูง แรงดันไฟฟ้ากระชาก และสัญญาณรบกวนชั่วคราวในระบบไฟฟ้ากระแสสลับ โดยผ่านโครงสร้างของขดลวดเหนี่ยวนำ ตัวเก็บประจุ หรือขดลวดเหนี่ยวนำแบบคอมมอนโหมด ตัวกรองสามารถทำให้แรงดันไฟฟ้าขาเข้ามีความเสถียร ลดค่าสัมประสิทธิ์ของการแปรผันของแรงดัน (ripple coefficient) และทำให้แน่ใจว่าแหล่งกำเนิดปั๊มเลเซอร์ทำงานอยู่ในพารามิเตอร์ที่กำหนดไว้ นอกจากนี้ ตัวกรองยังสามารถป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนความถี่สูงที่เกิดขึ้นภายในแหล่งจ่ายไฟเลเซอร์ถูกส่งกลับไปยังระบบไฟฟ้า ซึ่งช่วยให้เป็นไปตามมาตรฐานความเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
ในระบบควบคุม ตัวกรองถูกใช้เพื่อจำกัดความถี่และลดสัญญาณรบกวนในสัญญาณพัลส์ สัญญาณตอบกลับ และข้อมูลจากเซนเซอร์ หน้าที่ของมันรวมถึงการรักษาความเสถียรของคลื่นสัญญาณ การลดผลกระทบจากสัญญาณรบกวนภายนอกต่อระบบควบคุมแบบวงจรปิด และการทำให้มั่นใจถึงความแม่นยำในการสุ่มตัวอย่างของระบบติดตามโฟกัส โมดูลตรวจจับการเคลื่อนที่ และโมดูลตรวจสอบพลังงาน
ในวงจรขับเคลื่อน ตัวกรองถูกใช้เพื่อทำให้การผันแปรของกระแสไฟฟ้าเรียบเนียนขึ้น และลดแรงดันสูงความถี่สูงที่เกิดจากอุปกรณ์สวิตช์ (เช่น MOSFETs และ IGBTs) โดยการลดรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าและการสั่นสะเทือนแบบพาราซิติก ตัวกรองจะช่วยเพิ่มความเสถียรทางความร้อนและความสม่ำเสมอของผลลัพธ์ของโมดูล และหลีกเลี่ยงการผันแปรของกำลังลำแสงเลเซอร์
ในกลไกขับเคลื่อน (เช่น มอเตอร์เซอร์โว ระบบแกแลวโนมิเตอร์) ตัวกรองถูกใช้เพื่อลดสัญญาณรบกวนความถี่สูงในสัญญาณขับเคลื่อน ทำให้คุณสมบัติการตอบสนองของหน่วยขับเคลื่อนมีความเสถียร เพิ่มความแม่นยำในการเคลื่อนไหว และลดการสั่นสะเทือนของระบบ
โดยรวม หน้าที่หลักของตัวกรองในเครื่องเชื่อมเลเซอร์ ได้แก่:
1. ทำให้แหล่งจ่ายไฟมีความเสถียร ลดคลื่นรบกวนและสัญญาณรบกวน
2. ยับยั้งการรบกวนแม่เหล็กไฟฟ้าภายในและภายนอก และเพิ่มความสามารถในการเข้ากันได้ทางแม่เหล็กไฟฟ้า
3. รักษารูปแบบความสมบูรณ์ของสัญญาณควบคุม และเพิ่มความแม่นยำในการควบคุมของระบบ
4. ลดแรงดันสูงสุดของวงจรขับเคลื่อนและคลื่นรบกวนแบบพาราซิติก ซึ่งจะช่วยยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์
5. เพิ่มความเสถียรของกำลังไฟฟ้าและคุณภาพของลำแสงระหว่างกระบวนการเชื่อม
ฟังก์ชันเหล่านี้ทำงานร่วมกันเพื่อให้มั่นใจว่าเครื่องเชื่อมเลเซอร์สามารถทำงานต่อเนื่องภายใต้สภาวะกำลังสูง ความถี่สูง และมีความเสถียรสูง จึงช่วยปรับปรุงคุณภาพการเชื่อมและลดอัตราการเกิดข้อผิดพลาด