發(fā)布時間：2018-06-05 19:21

  本文選題：超聲波電源 + 換能器��； 參考：《武漢理工大學(xué)》2012年碩士論文

【摘要】：隨著新理論、新器件、新技術(shù)的不斷出現(xiàn)或成熟,功率超聲技術(shù)在國民經(jīng)濟(jì)各個部門中日益廣泛應(yīng)用。超聲波電源為超聲波換能器提供電能,超聲波換能器將電能轉(zhuǎn)換為動能,完成超聲波清洗、防垢除垢等功能。本文主要對高頻超聲波電源進(jìn)行了理論分析與設(shè)計。 首先對超聲波電源基本拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析,提出了超聲波電源功放電路可以采用的三種方案：半橋功率放大電路、全橋功率放大電路、推挽功率放大電路。通過對比分析了各種方案的優(yōu)點和缺點,確定了超聲波電源功率放大電路的方案。針對超聲波電源的具體要求,設(shè)計了整流濾波電路,功率放大電路、驅(qū)動電路、緩沖電路、功率反饋電路、保護(hù)電路。其中,給出了整流濾波電路和功率放大電路的參數(shù)計算。 其次對超聲波換能器的特性進(jìn)行了分析,介紹了超聲波換能器的串聯(lián)諧振頻率和并聯(lián)諧振頻率。然后對幾種常用的匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了分析,包括單個電感的匹配、電感-電容匹配、改進(jìn)的電感-電容匹配,分析了其優(yōu)點和缺點。 然后由于超聲波電源需具有性能高、功率大、成本低的特點,要求能較好適應(yīng)超聲波換能器阻抗變化、頻率漂移等所帶來的疑難問題。本文介紹了超聲波電源幾種常見的頻率跟蹤方案。本文研究的是一種傳統(tǒng)的自激式超聲波電源,。串聯(lián)諧振頻率在20KHz左右,頻率跟蹤采用負(fù)載分壓式反饋系統(tǒng),在以前手動調(diào)節(jié)電感的基礎(chǔ)上,通過在反饋回路添加通過AVR單片機(jī)控制數(shù)字電感來跟蹤超聲波換能器的諧振頻率,易操作,能穩(wěn)定運行。 最后在理論設(shè)計的基礎(chǔ)上,對超聲波電源各個組成電路進(jìn)行了實際制作,在超聲波電源與超聲波換能器匹配無誤、工作穩(wěn)定后,對有關(guān)電路進(jìn)行了現(xiàn)場試驗驗證。實驗結(jié)果表明,該超聲波電源具有一定的使用價值。
[Abstract]:With the development or maturity of new theory , new device and new technology , power ultrasonic technology has been widely used in various departments of national economy . Ultrasonic power supply provides electric energy for ultrasonic transducer , and ultrasonic transducer converts electric energy into kinetic energy to complete ultrasonic cleaning , scale prevention and scale removal . This paper mainly analyzes and designs the high frequency ultrasonic power supply .

Firstly , the basic topological structure of ultrasonic power supply is analyzed , and three schemes such as half - bridge power amplifier , full bridge power amplifier and push - pull power amplifier are put forward .

Secondly , the characteristics of ultrasonic transducer are analyzed , the series resonant frequency and parallel resonance frequency of ultrasonic transducer are introduced . Then several common matching networks are analyzed , including matching of single inductance , inductance - capacitance matching and improved inductance - capacitance matching , and its advantages and disadvantages are analyzed .

Since the ultrasonic power supply has the characteristics of high performance , large power and low cost , it is required to be able to adapt to the difficult problems caused by impedance change and frequency drift of ultrasonic transducer . This paper introduces several common frequency tracking schemes of ultrasonic power supply . The series resonance frequency is about 20KHz , the frequency tracking adopts a load partial pressure feedback system , and the resonant frequency of the ultrasonic transducer is tracked by adding a digital inductance controlled by the AVR singlechip in the feedback loop on the basis of the prior manual adjusting inductance , and the operation is easy and stable operation can be achieved .

At last , on the basis of theory design , the circuit of ultrasonic power supply is actually made . After the ultrasonic power supply and ultrasonic transducer are correct and stable , the relevant circuits have been tested and verified . The experimental results show that the ultrasonic power supply has certain application value .
【學(xué)位授予單位】：武漢理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TB55;TP368.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1983140