肖菊兰，陈 涛，陈 英，刘洪利

（成都工业学院电子工程学院，四川 成都 611730）

1 引言

电火花加工技术是利用工具和工件之间的脉冲放电对工件表面进行电腐蚀，从而达到对工件进行加工的技术，主要用于导电材料加工，具有可加工难切削材料、可加工小孔、深孔和畸形孔、加工精度高等优点。电加工系统包含脉冲电源、工具电极、工作液和工件电极等，如图1所示[1]。脉冲电源是系统关键部件之一，其技术指标直接关系着工件加工性能。随着社会智能化水平提升，零部件加工朝着高精度、智能化方向发展，需要对脉冲电源进行智能化深入研究和设计[2]。

图1 电火花加工系统主要部件

2 核心控制系统设计

设计采用自顶向下的方式，使用Quartus II软件，采用Verilog语言进行代码编写实现[5-6]。本控制系统包含数据通信部分、放电状态判别部分和脉冲产生控制部分，如图2所示。

图2 控制系统基本框图

国内传统电加工脉冲电源，大多以基本触发器和定时器作为核心电路实现对输出信号的控制，存在其输出波形频率不高、输出信号稳定性差、指标不理想的缺点[3]。FPGA是在一系列可编程器件的基础上发展的产物，具有软件成熟、支持在线设计、系统稳定、集成度高，速度快、功耗低等优点[4]。基于以上优点，本文基于FPGA技术，设计的电火花脉冲电源核心控制系统，可产生脉冲宽度、间隔、频率可调的脉冲信号，能够控制后级电路实现可用以电加工机床工件加工的较大功率、较大电流的电信号。……