全自動超聲波清洗機發(fā)生器電源隨著超聲技術(shù)在清洗、焊接、粉碎等諸多工業(yè)領(lǐng)域取得了越來越深入的應(yīng)用,電源市場對新一代超聲電源的需求也越來越急切,本文在分析傳統(tǒng)功率超聲電源的基礎(chǔ)之上,結(jié)合數(shù)字頻率直接合成(DDS)技術(shù)、移相脈寬調(diào)功(PS-PWM)技術(shù)、以及串聯(lián)諧振式全橋逆變器的軟開關(guān)技術(shù)等,設(shè)計了一種以DSP芯片TM320DSP2812為控制芯片的超聲波發(fā)生器電源。

全自動超聲波清洗機發(fā)生器電源主要研究內(nèi)容包括:在逆變器模塊,設(shè)計了以IGBT為開關(guān)器件的全橋逆變器電路,并設(shè)計了相應(yīng)的驅(qū)動電路。在匹配電路模塊,本文就在分析傳統(tǒng)匹配電路的基礎(chǔ)上,采用了改進型性的匹配電路,成功地滿足了超聲電源對匹配電路感性匹配和阻抗變換的兩個要求。在功率調(diào)節(jié)方面,通過對有代表性的幾種調(diào)功方式進行分析對比,并最終選定了PS-PWM調(diào)功作為本次設(shè)計的調(diào)功方案,它具有無須外加調(diào)功電路,可以連續(xù)無級調(diào)功等優(yōu)點,并將該方案與軟開關(guān)電路相結(jié)合,有效地減小了開關(guān)損耗。

全自動超聲波清洗機發(fā)生器電源在頻率跟蹤方面,針對傳統(tǒng)鎖相技術(shù)的不足,提出了PI-DDS頻率跟蹤控制方法,該方案利用數(shù)字PI控制器的快速性和DDS技術(shù)的精確性,成功地實現(xiàn)了超聲電源頻率跟蹤的快速性和準確性,保證了電源始終工作在諧振頻率處。除此之外,本文還設(shè)計了超聲波電源的過流保護、過壓保護和溫度保護三種保護電路,為電源的穩(wěn)定工作提供了可靠的保證,最后在理論設(shè)計的基礎(chǔ)上,進行了仿真分析和實驗。

實驗結(jié)果證明了本文所設(shè)計的全自動超聲波清洗機發(fā)生器電源能夠?qū)崿F(xiàn)頻率自動跟蹤、輸出功率的連續(xù)調(diào)節(jié)和各種保護功能,而且通過軟開關(guān)技術(shù)的應(yīng)用,有效地減少了開關(guān)損耗,提高了電源的功率因數(shù),因此具有良好的工程應(yīng)用價值。

全自動超聲波清洗機發(fā)生器電源

審核編輯 黃宇