Chức năng của bộ lọc

Bộ lọc trong máy hàn laser thực hiện các chức năng ổn định chất lượng điện năng và kiểm soát độ toàn vẹn tín hiệu, là thành phần quan trọng để đảm bảo thiết bị hoạt động ổn định. Máy hàn laser thường bao gồm nguồn laser, mạch điều khiển, hệ thống điều khiển và cơ cấu chấp hành. Trong quá trình vận hành, mỗi bộ phận đều phát sinh nhiễu điện từ và dao động điện áp, do đó cần có bộ lọc để xử lý đầu vào và đầu ra.
Trong mô-đun nguồn điện laser, bộ lọc được sử dụng để triệt tiêu các hài tần số cao, các xung điện áp và các nhiễu loạn truyền dẫn trong lưới điện xoay chiều. Thông qua các cấu trúc cuộn cảm, tụ điện hoặc cuộn cảm chế độ chung, bộ lọc có thể ổn định đầu vào nguồn điện, giảm hệ số gợn sóng và đảm bảo nguồn bơm laser hoạt động trong phạm vi thông số định mức. Đồng thời, bộ lọc cũng có thể ngăn chặn tiếng ồn tần số cao do nguồn điện laser tạo ra truyền ngược trở lại lưới điện, đáp ứng các tiêu chuẩn tương thích điện từ.
Trong hệ thống điều khiển, bộ lọc được dùng để giới hạn tần số và triệt tiêu nhiễu trong các tín hiệu xung, tín hiệu phản hồi và dữ liệu cảm biến. Các chức năng của nó bao gồm duy trì sự ổn định của dạng sóng tín hiệu, giảm ảnh hưởng của nhiễu bên ngoài đến điều khiển vòng kín, và đảm bảo độ chính xác lấy mẫu của hệ thống theo dõi tiêu điểm, mô-đun phát hiện dịch chuyển và mô-đun giám sát công suất.
Trong mạch điều khiển, bộ lọc được sử dụng để làm phẳng các dao động dòng điện và giảm các điện áp xung cao tần do các thiết bị chuyển mạch (như MOSFET và IGBT) tạo ra. Bằng cách giảm bức xạ điện từ và dao động ký sinh, bộ lọc cải thiện độ ổn định nhiệt và tính nhất quán đầu ra của mô-đun, đồng thời tránh sự dao động công suất chùm tia laser.
Trong các cơ cấu chấp hành (như động cơ servo, hệ thống galvanometer), bộ lọc được dùng để giảm nhiễu tần số cao trong tín hiệu điều khiển, ổn định đặc tính đáp ứng của đơn vị chấp hành, nâng cao độ chính xác chuyển động và giảm rung động hệ thống.
Tổng thể, các chức năng chính của bộ lọc trong máy hàn laser bao gồm:
1. Ổn định nguồn điện đầu vào, giảm gợn sóng và nhiễu.
2. Ức chế nhiễu điện từ nội tại và bên ngoài, tăng cường khả năng tương thích điện từ.
3. Duy trì tính toàn vẹn của tín hiệu điều khiển và nâng cao độ chính xác điều khiển của hệ thống.
4. Giảm điện áp đỉnh của mạch điều khiển và các dao động ký sinh, từ đó kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
5. Tăng cường độ ổn định công suất và chất lượng chùm tia trong quá trình hàn.
Các chức năng này cùng nhau đảm bảo rằng máy hàn laser có thể hoạt động liên tục trong điều kiện công suất cao, tần số cao và độ ổn định cao, qua đó cải thiện chất lượng hàn và giảm tỷ lệ hỏng hóc.