超聲波發生器與超聲波換能器匹配設計包括兩個方面：?

一是通過匹配使發生器向超聲波換能器輸出額定的電功率，這是由于發生器需要一個最佳數值的負載才能輸出額定功率所造成的，把換能器的阻抗變換成最佳負載，就是阻抗的變換作用；?

二是通過匹配使發生器輸出效率最高，這是由于超聲波換能器有靜電抗的原因，造成工作頻率上的輸出電壓和電流有一定相位差，從而使輸出功率得不到期望的最大輸出，使發生器輸出效率降低，因此在發生器輸岀端并上或串上一個相反的抗，使發生器負載為純電阻，也即調諧作用。

由此可見，匹配的質量直接影響到功率超聲源的產生和效率。

輸出變壓器是超聲波發生器阻抗匹配、傳輸功率的重要部件，它的設計與繞制工藝對發生器的工作安全是十分重要的。它不僅會以漏感、勵磁電流等方式影響電路的工作，其漏感還是形成輸出電壓尖峰的主要原因。

因此，在設計過程中，應選擇具有高磁通密度乙、高磁導率μ、高阻率乙、低矯正頑固性乙的高飽和材料作為鐵芯。 ?一般來說，在防止高頻變壓器瞬態飽和的情況下，應注意以下幾點:?

1.保證初級電感量足夠大。 一般來說，變壓器的初級阻抗必須滿足以下關系:WL1≥15R。其中，從二次負荷計算為初級邊緣的等效電阻值，WL1為初級電感抗，初級電感量過小時，激勵電流較大，激勵電流過大時，變壓器的損失增加，溫度上升增加，Bs下降，變壓器飽和的可能性增加。?

2.考慮“集膚效應”的影響。 高頻工作時，流過導線的電流會產生皮膚收集效果。這相當于減少了導線的有效截面積，增加了導線的阻力，導致導線的壓降增大，變壓器的溫度上升，結果變壓器進入飽和的危險性增大，建議采用小直徑的多條導線繞組的方法。 ?

3.工作磁通密度B的選擇。 鐵芯材料的磁感應增量，B愈大，所需線圈匝數愈少，直流電阻R也愈小，從而線圈的銅損 Pm也愈小。B變高的話，傳輸的脈沖前的田埂會變得陡峭。

因此，在設計變壓器時，選擇磁通密度高的材料作為鐵心，有利于減少變壓器的損失、體積和重量。為了避免穩定或過渡過程中飽和，一般最好選擇工作磁通密度B≤Bs/3，這里Bs是磁通密度的最大和磁通密度。

　　審核編輯：湯梓紅