1. 电火花加工技术的背景
制造业对于一个国家的发展与强盛至关重要，我国虽然制造规模近年来发展很快，但是高端装备和核心的设计技术还是依靠国外居多，因此，产业创新和技术的自我研发势在必行[1]。其中，电加工技术是一项成熟的技术，同时也是制造业中的重要组成部分，这种技术是通过对电能的精准控制对导电工件进行没有宏观作用力的非接触式加工，是一种高精尖的制造技术；其不仅能加工金属切削工艺难以加工的高脆性、高韧性、高强度的特殊材料，而且还能对具有特殊结构和复杂结构零件进行高质量的加工[2]。然而，我国在电火花加工机床上大部分以中低档为主，高端产品主要依靠从国外进口，所以，有必要对电火花加工进行转型与升级[2,4]。
2. 微细电火花加工特点
详细而言，电火花加工，是通过电极和加工工件之间利用脉冲电源产生脉冲性放电，加热导电工件特定位置，使无关部分液化或者气化移除后使其满足一定尺寸、形状和质量的加工方式[3,6,10,24,27,28,31,33]。其中，微细电火花加工技术是电火花加工的关键技术之一。顾名思义，微细电火花技术同样是利用脉冲放电加热蚀除工件来加工的，基本原理和普通电火花放电类似，只是不同的地方在于其每次脉冲放电释放的能量都很小，因为每一次脉冲蚀除工件的量也很小[5,7,9,11,12,13,14,19]。因此，这种特性决定着微细电火花技术可以用于实现特精密，特脆弱，特微小零件的制造，每次释放的能量越小，那么就能制造越小的孔洞，在辅以特殊的加工控制策略，就能加工更细小的元件[7,13,19]。
微细电火花的特点决定了这项技术的关键在于每次释放的能量越小越好。微能脉冲电源，是这项技术的核心[9,11,12,16]。微能脉冲电源的拓扑主要有两种基本拓扑构成，其他拓扑都是由这两种拓扑改良或者拓展而来。第一种拓扑是普通RC驰张电路。RC驰张电路其利用电容充放电的特性，同时使用电阻进行限流，当电容充电到一定程度时击穿电极与工件之间的间隙释放能量。这种拓扑电路结构简单，易于实现，但缺点在于效率不仅低，而且没有消电离作用，工作不稳定；此外，由于受电容的限制，每一次放电量和放电频率基本不可控，加工质量是不稳定的[5,6,10,12,27]。而另一种是独立式脉冲电源，是通过在电路中加入晶体管为代表的开关元件，通过控制门控电路直接控制直流电压的通断，产生脉冲电压，从而控制脉冲电流的通断来工作的。这种电路拓扑实现较前者复杂，也容易因为波形的剧烈波动产生电磁震荡，有些电路还存在最小维持电压的问题；但是，独立式脉冲电源可改良性非常好，可以通过相当的控制策略或者改善电路拓扑实现高效率、高脉冲速率、自动控制等[6,9,11]。
3. 前人在微细电火花电源上所做的研究
根据微能电火花电源的基本要求，一个周期内，放电的能量可以表示为：
虽然不是所有释放的能量都会被用于蚀除工件，但也可以看出，只能通过三种方式减小每次脉冲放电所释放的能量，分别为减小放电电压、增大放电频率和减小放电电流[9]。为实现这三个目标，前人基于上面所述的两种基本拓扑，做了很多工作。张勇等人将独立式和RC驰张式结合，增大了放电频率[9]。林涛等人通过在主回路中串接电阻的方式来减小电流，从而减小了每次脉冲的放电能量[12]。除此之外，还有LCC式谐振电源[6,28]、可控式RC电源[15]、反激[24]和全桥[31]等利用PLC和单片机，基于特定的控制策略设计出来的具有自动控制，短路保护和动态性能好等具有一系列优点的新型脉冲电源。
