逆变式超声波清洗电源的研究

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1、摘要本文详述了超声波技鲞的概况和发展前景，对超声波设备的组成、关键技术进行了分析，在此基础上，设计出一种新型的超声波电源，用以驱动给定的换能器负载达到超声清洗物品的目的。本电源采用半桥式交换电路，结构简单，开关管耐压小，驱动功率小，且具有一定的抗平衡能力；主开关管采用多个MOSFET并联栅极非耦合连接方式，使系统增加工作电流，设计的动态均流电路使主电路安全性加强；由于超声波换能器负载的频率随着各种因素的变化而发生漂移，本文对超声频率跟踪方法进行了归纳总结。本系统中，主控以CD4046锁相环为频率跟踪方式，很好的跟踪了负载频率特性，辅以软启动、死区调节、过压、欠压、

2、过流和过热保护，使系统更为稳定、可靠；除此以外，超声波电源要具有输出电功率自动调节之功能，因而需设计串联匹配电路。本文详细介绍了串联匹配电路的电学特性，推导出串联匹配电路电参数之间的匹配原则，按照该原则设计的串联匹配电路，空载时电功率最小，同时能随着清洗物品及其它外界条件的不同而自动调节电功率。本电源的主电路、控制电路及保护电路能够相互配合工作，设计的RCD吸收及RC保护电路减小了线路的杂散电感，改善了开关管的开关特性。试验证明，本系统性能良好、可靠性高、适应性强，具有重要的推广应用价值。关键词：超声，换；曝，半菥运变，频苯耀磉，串族逛配{————————————

3、———————————————————一l华中科技大学硕士学位论文AbstractThesurveyandthedevelopmentofultrasonictechniquearedescribedinthisdissertation．Atthesametime,theperformanceandthekeytechniqueoftheultrasonicequipmentareanalyzedinthepaper．Onthebasisofthose，anew1lltrasonicpowerwhichtOdrivethegiventransducerloadis

4、designedtoapurposeofultrasonicscavenging．Half-bridgeinverterisemployedinthepowerwiththefeatureinsimplestructure，lowwithstandvoltage，smalldrivepowerandceunterforcetonon-balanced．Mainswitchisintheformofshuntnon-couple、vithmanyMOSFET鲥dstogetherintheresultthatitmakessystembetterinworkingc

5、urrent．Thedynamiccurrentequalizercircuitmakesmaincircuitbettarsecurity．Becausethefrequencyfeatureofultrasonictransducervarieswithallkindsoffactors，itisessentialtogeneralizetheultrasonicfrequencytrackingmodesinthispaper．Inthissystem,CD4046phase·lockedloopisusedinfrequencytrackingwhicht

6、racksthefrequencyverywell．Thepowerdesignedwithsoft-starting，dead-zoneregulator,protectionofover-voltage，under-voltage，overflowingandoverheatareevenmol'estableandreliable．Itisnecessarytodesigntheseries-matchingcircuitintheconditionofthefunctionofself-adjustmentwhichultrasonicpowermusth

7、ave．Theelectricalcharacteristicofseries—matchingcircnitispresentedparticularlyinthepaper．ThecircuitdesignedaccordingtotheprincipleresultsinwhichaSfollowing：itofferssmallestpowerwhenno-loadandchangestheelectricalpowerautomaticallywiththealternationofallkindsofexternalconditions．Themain

8、,cont