時間:2017-10-12 點擊: 次 來源:網絡 作者:佚名 - 小 + 大
超聲波電源是超聲波技術發揮作用時必不可少的一個組成部分。無論是超聲波焊接技術,還是超聲波清洗技術等超聲波技術,都需要使用到這種特殊的電源裝置。超聲波電源能夠將普通的市電轉化成高頻交流電信號,而超聲波振子能夠將這一信號轉變成高頻率的機械振動能。但是,超聲波振子屬于容性負載裝置,如果想要使超聲波振子與超聲波電源相匹配,就必須先進性阻抗試驗,確保兩者之間不會出現排斥現象。目前最為常用的方式是串聯終端匹配,這種方法能夠有效地使超聲波電源輸出阻抗與超聲波振子阻抗相匹配,防止負載端重新將信號反射回去。不過,這種方法也有弊端,就是當超聲波振子長時間使用之后,或者超聲波振子周圍溫度升高時,都會使超聲波振子的共振頻率發生改變,使超聲波振子與超聲波電源的共振匹配度下降。 另外一種方法是頻率跟蹤匹配,不過這種方法必須是在超聲波電源電壓和頻率都相同的前提下才能夠得以實現,超聲波頻率一旦發生變化,超聲波振子的共振頻率就會隨之改變,最終不僅無法實現超聲波電源與超聲波振子的共振,反而會損壞超聲波振子或者超聲波電源。因此,頻率跟蹤匹配只使用于理論研究當中,并不適合實際操作。由此說明,要想使超聲波電源與超聲波振子相匹配,就必須具備兩個條件,一是必須對兩者之間的共振頻率點加以調節,二是匹配電感必須發生改變。 由于超聲波振子在某一共振點上時,其匹配電感參數會出現錯誤,因此,作者使用了耦合的方式建立了超聲波振子匹配電感與耦合頻率間的關系,并通過論證得出了超聲波振子匹配電感的一系列反應,以及通過耦合頻率計算出了最佳的超聲波振子頻率。據判斷,選用磁通控制的電感器作為匹配電感為最佳,再利用晶閘管控制電抗器對抗阻值加以控制,并根據計算結果得出最佳的電路控制方法以匹配共振頻率。 最后,作者使用了最為先進先進的數字信號處理系統作為超聲波電源的逆變系統。通過反復檢驗之后,作者發現上述方法能夠很好地實現阻抗值的任意調節,并且阻抗輸出信號為正弦波,不會受到其他波的干擾。此外,超聲波電源控制系統進入穩態之后,超聲波振子會形成數字鎖相環頻率,而當超聲波電源控制系統處于動態時,電阻抗值會隨之發生改變,當輸出電阻抗值達到峰值時,數字鎖相環會鎖定超聲波頻率,再配置先進的脈沖寬度調制技術實現頻率自動調節功能。通過改進之后的超聲波振子不僅能夠一直輸出最高頻率的電流,而且無論出現何種情況,都能夠確保頻率共振。(摘自江南大學翁潔知) |
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