用于清洗的高频超声波电源的研究

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1、学校代码０００４：公开：１密级識如別乂ＩＢＥＩＪＩＮＧＪＩＡＯＴＯＮＧＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ顾ｉ专业学位论义用于清洗的高频超声波电源的研究作者姓名张志恒．靖．，工程领域电气工程指导教师贺明智副教授ｒ；黨；｜｜－－培养院系电气工程学院、每‘１ｔ淺猶置二零哺五月ｋｆｌ如丢、交道乂聲硕古专业学位论文用于清洗的高频超声波电源的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙｕｓｅｄ

2、ｆｂｒｃｅａｎｎｌｉｇ作者：张志恒导师：贺明智北京交通大学２０１６年５月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特＾授权北京交通大学可心将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编Ｗ供查阅和借阅。同意学校向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。）（保密的学位论文在解密后适用本

3、授权说明？学位论文作者签名：浆矣支导师签名／＂签字曰期：年＾月／曰签字曰期年月负／（０００４巧校代巧：１密级：公开北京交通大学硕壬专业学位论文用于清洗的高频超声波电源的研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙＵｌｔｒａｓｏｎｉｃＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＵｓｅｄｆｏｒＣｌｅａｎｉｎｇ：张志恒学号作者姓名：１４１２６０２１导师姓名：贺明智职称：副教授：专业学位类别电气工程学位级别：硕±北京交通大学２０１６年５月ｉ致

4、谢本论文是在我的导师贺明智副教授的悉也指导下完成的，贺明智教授渊博的专业知识和科学的工作方法使我受益匪浅，贺老师在学习科研上对我严格要求，在生活上为我排忧解难，在此衷心表达我对贺老师感谢。在研巧生学习生活和科研工作中，北京交通大学电气工程学院电力电子所的老师提供诸多的帮助，让我掌握大量的专业知识，在此向研究所的所有老师表达衷屯、的谢意。在实验室工作和撰写论文期间，张甫国、李连印、赵与辉、邓开元、赵二亮、，及京仪椿树的何雄张颖等同学、李金枝、段宣样、王宇、吴俊伟等实习同事，

5、他们对我论文的研巧工作给予建议和指导，在此向他们表示衷也的感谢。、最后衷屯的感谢我的家人，他们的理解和支持使我能够在学校专也完成我的学业。ｉｌｌ？摘要目前市场对工业清洗的要求越来越高，普通清洗方法很难胜任，而超声波清洗技术因良好的清洗效果获得广泛的关注，特别是高频超声技术在精密器件清洗中具有很高的研究价值和广阔的应用前景，当前国内也缺少这方面的研究。超声、波电源是清洗系统中核屯部分，其性能的优劣往往决定着清洗效果的好坏。本文重点研巧和设计了用于清洗的高频趙声波

6、电源系统。文中首先对本系统所采用的不控整流电路、Ｂｕｃｋ斩波电路、高频全桥逆变电路和选择输出电路工作原理进行了分析。对换能器等效模型进行阻抗特性分析，选择串联谐振作为系统的工作频率；通过对Ｈ种匹配网络的研巧分析，确定选择ＬＣ型网络进行调谐匹配。电源工作时，输出的电压电流同相位才能使电源输出的功率最大，清洗效果才能更好，因此设计了半数字锁相环实现频率跟踪，采用Ｄ触发器辨别频率变化方向，采用异或口获得相位差的大小，ＤＳＰ采集信息并经过ＰＩ调节后，实时的更新逆变电路的工作频率Ｗ达到频

7、率跟踪的目的。利用ＰＳＩＭ仿真软件搭建频率跟踪模型，验证了控制方法的正确性。一本文在理论研巧的基础上设计台逆变频率为７７０ｋＨｚ的超声电源的样机，并对样机用到的器件给出了详细的参数计算和选型。针对其工作在高频的环境下给直流斩波和逆变的驱动电路设计，并针对系统的需要设计了相应的采样调理电路、滤波电路Ｗ及多路选择输出电路，最后介绍了控制芯片ＴＭＳ３２０Ｆ２８３３５，简单的介绍芯片特性和端口分配。最后对所设计的系统进行实验测试，实际测试中逆变驱动具有很陡的上升、，下降沿，输出波形

8、良好频率能够实现自动跟踪，输出电压电流实现同相位，达到预期的设计目标。关键词：超声波电源；换能器；匹巧网路；频率跟踪ＶＡＢＳＴＲＡＣＴＡＢＳＴＲＡＣＴＮｏｗｔｈｅｍａｒｋｅｔｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｃｌｅａｎｉｎｇｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓｉｓｈｉｇｈｅｒａｎｄｈｉｇｈｅｒ，ａｎｄｉｔｉｓｖｅｒｙｄｉｆｆｉｃｕｌｔｆｏｒｔｈｅｇｅｎｅｒａｌｃｌｅａｎｉｎｇｔｏ