昆山舒美论述小功率低成本超声波电源的设计
昆山市超声仪器有限公司有几十年的生产经验，所生产的超声波清洗机物美价廉。产品代表为昆山舒美kq5200de台式超声波清洗机、昆山舒美kq3200de数控超声波清洗机等
声波电源包括超声波主电路 (超声波发生电路) 、超声波辅助电路、单片机控制的超声波控制电路。超声波电源的作用是将电网工频50hz的交流电转变成上万赫兹超声频率的振荡电流, 并通过匹配网络传递给换能器。超声振动系统将它的交流电能转变成同频的超声振动机械能, 经过换能器放大传递给清洗槽负载做功。现有的超声波电源大多采用逆变型功率放大电路, 它一般由交流电输入、ac/dc整流电路、dc/ac逆变电路、匹配电路、高频变压器、控制保护电路及换能器等组成。
超声波电源工作时, 工频交流电经ac/dc变成平滑的直流电, 再经dc/ac逆变成交流电, 并通过高频功率变压器对电压进行升压和电气隔离, 经过匹配电路将高频交流电压信号输出至换能器, 激励换能器谐振, 产生超声波振动。为了保证超声波电源工作的可靠性, 需对主电路的功率器件做一些硬件保护。同时, mcu (主控制器) 还可以实时检测故障信号, 对主电路进行软件保护, 以实现系统免维护的性能。
逆变单元是超声波电源功率主电路的核心单元, 担负着输出高频脉冲电压的任务。高频交流电的产生和频率输出调整都是通过逆变器来完成的。常用的逆变器主电路有单相半桥逆变电路、单相全桥逆变电路。本文设计的超声波电源输出功率为300w、40khz, 属于小功率。由于全桥逆变电路使用的开关元器件较多, 驱动电路较为复杂, 相对半桥电路而言, 其系统的可靠性较低。半桥式逆变电路具有开关器件少、抗电压不平衡力强等优点, 综合比较后选用单相半桥逆变电路
关键词：超声波清洗机 变压器 控制器 逆变器
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