论超声波电源(超声波发生器)
刘公卓
当今达到实用化且用量最大的超声波电源除去简单的自激式电源外,就是以3525为核心的它激式电源,这种它激式电源普遍采用调整3525的6脚的阻值改变频率,输出用脉冲变压器或2110等驱动半桥或全桥的大功率IGBT管,由于超声波换能器即声头是容性负载,它必须有一个电感与之匹配,由于串联匹配易调节且不怕负载短路或开路,所以一般采用串联匹配电感,电感量一旦确定,则负载回路的固有谐振频率就确定了,只有3525的输出频率在固有频率上时,大功率管才接近零电流开关状态工作,开关损耗最低,整个电路的效率才最高。但是由于超声波换能器是个发热元件,工作一段时间后其温度升高,其静态电容也随之升高,从而导致固有频率下降,导致电路失谐,效率降低,显示的电流数值下降,如何才能解决此问题哪?我见过的包括我们也曾用过的不外乎两种方法,其一是锁相调阻调频,其二是扫频。第一种方法的大致原理是:电压、电流采样处理后用4046比相,输出的相位误差电压信号调节半导体器件的阻值,从而改变3525的6脚的阻值,从而达到自动调频的目的,但由于中间加了一个半导体调阻环节,这就使得调频的准确度大大降低,对其评价为:有效果但不理想、功率低时根本不起作用。第二中方法更简单:直接弄个锯齿波通过阻容耦合到3525的6脚,有规律的改变6脚的电阻值,使输出频率在设定的中心点附近来回变化,这就是所谓的扫频或追频,这种方法的掩盖性很好,由于扫频频率较高,工作电流的变化显示不出来,看着很稳定,但超声波力度的手感在同等功率的情况下比第一种方法的感觉明显小,这种方法只是一种无奈的折中,掩人耳目吧了。那么到底有没有更好的解决方案吗?直到2008年8月底我才敢肯定的回答您:有!。这种最新方案以革命性的创新在没有增加更多的成本的情况下,用电流采样信号实时同步大功率管的电压开关信号,完全实现了时时刻刻的锁定在固有频率上,零电流附近(由于死区的存在)的开关工作状态,达到了理想的效果。这种电路是保定市倚天超声波科技最新开发出来的。倚天公司自2002年开始做超声波清洗机以来,搜索分析了国内多种超声波电源,找出它们的优缺点,并一直研究如何改进提高,经过我们六年的不懈努力,在专