應用于超聲理療儀的E類高頻電源研究
發(fā)布時間：2021-06-29 19:11
19世紀末,自壓電效應和反壓電效應被人們發(fā)現(xiàn)后,超聲波的應用得到了迅速發(fā)展和普及,其中的一個重要應用就是超聲波理療。超聲波電源用于驅(qū)動超聲理療儀中的換能器,是超聲理療儀中的關(guān)鍵設備。本文主要研究應用于超聲理療儀中的E類高頻電源。本文首先介紹了E類功率放大器的基本結(jié)構(gòu),推導了E類功率放大器工作原理和參數(shù)計算。為了實現(xiàn)E類功率放大器的工作狀態(tài)調(diào)整,本文分析了非理想因素和負載網(wǎng)絡參數(shù)變化對E類功率放大器工作狀態(tài)的影響,得到并分析了E類功率放大器的三種工作狀態(tài),指出E類功率放大器應避免工作在失調(diào)狀態(tài)。本文介紹了換能器等效電路并分析了換能器的阻抗圓特性�？紤]到E類功率放大器的源阻抗特性和輸出諧波特性,針對換能器容性和感性兩種工作負載分析了相應的匹配電路。指出E類功率放大器驅(qū)動換能器時,換能器應工作在感性負載工作頻段,并采用并聯(lián)電容匹配電路。由于相同型號的不同換能器阻抗和工作頻率都有一定差異,而且同一個換能器也會因為老化等原因?qū)е伦杩拱l(fā)生變化。為此本文設計了換能器阻抗在線測量方案,解決了E類功率放大器驅(qū)動不同換能器的匹配問題。針對E類功率放大器對負載網(wǎng)絡適應能力差的問題,設計實現(xiàn)了在線有源可調(diào)電感...
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
峰值檢測電路原理圖
40圖 4.9 峰值檢測電路仿真波形圖功率放大器工作狀態(tài)判斷章對 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)進行了分析，要避免 E 類功率態(tài)，需要對 E 類功率放大器負載網(wǎng)絡參數(shù)進行調(diào)整，但前提是能率放大器的工作狀態(tài)。本節(jié)設計了 E 類功率放大器狀態(tài)檢測方案第二章圖 2.4 所示 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)波形圖，可以看三種工作狀態(tài)主要區(qū)別是功率管集電極電壓諧振到零電壓時刻不器工作在最佳狀態(tài)時，功率管集電極電壓諧振到零電壓時刻即是 E 類功率放大器工作在準最佳狀態(tài)時，E 類功率放大器提前諧振率放大器工作在失調(diào)狀態(tài)時，功率管集電極電壓無法諧振到零電
圖 4.14 有源可調(diào)電感實現(xiàn)仿真原理圖 R1大小實現(xiàn)增益的變化，使用 TINA 仿真得諧振頻率與表 4.1 可調(diào)電感仿真結(jié)果（倍數(shù)） 仿真諧振頻率 理論諧振頻率 相對理論2 943.9kHz 942.3kHz 0.173 891.1kHz 893.9 kHz 0.314 851.8kHz 852.3 kHz 0.065 817.6.4kHz 816 kHz 0.20真結(jié)果和理論分析計算結(jié)果基本一致，驗證了有源可電容實現(xiàn)析中，常用到節(jié)點分析和回路分析兩種方法，對圖 4.1點分析法，分析紅框內(nèi)電路對節(jié)點 A 和節(jié)點 B 的電
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于E類功放的諧振式無線電能傳輸控制設計[J]. 李艷紅,張超,劉國強,高風,毛燕鵬. 電工電能新技術(shù). 2015(07)
[2]基于ATmega16的小功率高頻超聲波電源設計[J]. 屈百達,閆軍旺. 電源技術(shù). 2014(01)
[3]超聲波理療對軟組織損傷的治療作用綜述[J]. 劉曉蕾. 搏擊(體育論壇). 2013(04)
[4]二極管鉗位型單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 張志,謝運祥,樂江源,陳林. 中國電機工程學報. 2010(27)
[5]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其應用[J]. 李春紅,李風,張永俊,梁校永. 電加工與模具. 2008(05)
[6]超聲檢測技術(shù)的最新研究與應用[J]. 梁宏寶,朱安慶,趙玲. 無損檢測. 2008(03)
[7]超聲換能器過固有諧振區(qū)匹配理論[J]. 姜興剛,張德遠. 機械工程學報. 2007(03)
[8]高效E類功率放大器的設計[J]. 董佳興,薛新. 通信對抗. 2006 (02)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應用探討[J]. 王育慷. 貴州大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]醫(yī)學超聲技術(shù)發(fā)展及應用[J]. 劉悅,吳剛,周煒,楊琳. 中國熱帶醫(yī)學. 2005(04)
碩士論文
[1]用于清洗的高頻超聲波電源的研究[D]. 張志恒.北京交通大學 2016
[2]E類諧振逆變低頻超聲霧化噴頭驅(qū)動電路研制[D]. 徐強.江蘇大學 2016
[3]黃柏中鹽酸小檗堿超聲波經(jīng)皮滲透量實驗研究[D]. 劉曉蕾.山西大學 2013
[4]超聲波頸椎治療儀[D]. 馮谞浩.電子科技大學 2009
[5]感應加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學 2007
[6]WZ-Ⅰ型超聲治療儀的研制[D]. 張紅梅.第一軍醫(yī)大學 2002
本文編號：3256998
【文章來源】：華中科技大學湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：64 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
峰值檢測電路原理圖
40圖 4.9 峰值檢測電路仿真波形圖功率放大器工作狀態(tài)判斷章對 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)進行了分析，要避免 E 類功率態(tài)，需要對 E 類功率放大器負載網(wǎng)絡參數(shù)進行調(diào)整，但前提是能率放大器的工作狀態(tài)。本節(jié)設計了 E 類功率放大器狀態(tài)檢測方案第二章圖 2.4 所示 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)波形圖，可以看三種工作狀態(tài)主要區(qū)別是功率管集電極電壓諧振到零電壓時刻不器工作在最佳狀態(tài)時，功率管集電極電壓諧振到零電壓時刻即是 E 類功率放大器工作在準最佳狀態(tài)時，E 類功率放大器提前諧振率放大器工作在失調(diào)狀態(tài)時，功率管集電極電壓無法諧振到零電
圖 4.14 有源可調(diào)電感實現(xiàn)仿真原理圖 R1大小實現(xiàn)增益的變化，使用 TINA 仿真得諧振頻率與表 4.1 可調(diào)電感仿真結(jié)果（倍數(shù)） 仿真諧振頻率 理論諧振頻率 相對理論2 943.9kHz 942.3kHz 0.173 891.1kHz 893.9 kHz 0.314 851.8kHz 852.3 kHz 0.065 817.6.4kHz 816 kHz 0.20真結(jié)果和理論分析計算結(jié)果基本一致，驗證了有源可電容實現(xiàn)析中，常用到節(jié)點分析和回路分析兩種方法，對圖 4.1點分析法，分析紅框內(nèi)電路對節(jié)點 A 和節(jié)點 B 的電
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于E類功放的諧振式無線電能傳輸控制設計[J]. 李艷紅,張超,劉國強,高風,毛燕鵬. 電工電能新技術(shù). 2015(07)
[2]基于ATmega16的小功率高頻超聲波電源設計[J]. 屈百達,閆軍旺. 電源技術(shù). 2014(01)
[3]超聲波理療對軟組織損傷的治療作用綜述[J]. 劉曉蕾. 搏擊(體育論壇). 2013(04)
[4]二極管鉗位型單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 張志,謝運祥,樂江源,陳林. 中國電機工程學報. 2010(27)
[5]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其應用[J]. 李春紅,李風,張永俊,梁校永. 電加工與模具. 2008(05)
[6]超聲檢測技術(shù)的最新研究與應用[J]. 梁宏寶,朱安慶,趙玲. 無損檢測. 2008(03)
[7]超聲換能器過固有諧振區(qū)匹配理論[J]. 姜興剛,張德遠. 機械工程學報. 2007(03)
[8]高效E類功率放大器的設計[J]. 董佳興,薛新. 通信對抗. 2006 (02)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應用探討[J]. 王育慷. 貴州大學學報(自然科學版). 2005(03)
[10]醫(yī)學超聲技術(shù)發(fā)展及應用[J]. 劉悅,吳剛,周煒,楊琳. 中國熱帶醫(yī)學. 2005(04)
碩士論文
[1]用于清洗的高頻超聲波電源的研究[D]. 張志恒.北京交通大學 2016
[2]E類諧振逆變低頻超聲霧化噴頭驅(qū)動電路研制[D]. 徐強.江蘇大學 2016
[3]黃柏中鹽酸小檗堿超聲波經(jīng)皮滲透量實驗研究[D]. 劉曉蕾.山西大學 2013
[4]超聲波頸椎治療儀[D]. 馮谞浩.電子科技大學 2009
[5]感應加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學 2007
[6]WZ-Ⅰ型超聲治療儀的研制[D]. 張紅梅.第一軍醫(yī)大學 2002
本文編號：3256998
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