超声波发生器的整体电路5
超声波发生器电源控制电路
超声波发生器电源控制电路信息发布时间：(2008年8月7日22:02:40 ) 发布者IP地址:信息详细内容:第60324篇:基于PWM大功率超声波电源的设计发布时间:2006年12月30日点击次数:120 来源:电子设计应用作者:内蒙古科技大学机械工程学院苏凤岐汪建新孙建平摘要：本文详细介绍了为驱动磁滞伸缩换能器而设计的一种频率、功率可调式大功率超声波电源,该电源采用由IGBT构成的全桥式逆变主电路,实现了逆变降压和输出电压调控。
控制电路以脉宽调制电路为核心,通过给定信号和反馈信号电压的比较,获得宽度可变的脉冲信号,调节电源的输出电压,并实现对电源的闭环控制。
关键词：IGBT;波形发生器;超声换能器;脉宽调制引言近年来,随着全控制型电子器件和PWM技术的迅速发展,功率超声的应用及其驱动电源的开发已成为热点研究领域之一。
本文介绍的高频换能器驱动电源,采用全桥移相式串联电路拓扑,以单片脉宽调制电路为核心、IGBT功率管为功率开关器件,实现了大功率输出。
它具有效率高、性能稳定、体积小、质量轻和调节方便等优点。
超声波电源的设计超声波电源的组成及原理框图逆变式超声波电源主要由主电路和控制电路两部分组成,其基本原理框图如图1所示。
图1超声波发生器原理框图主电路是将电能从电网传递给负载的电路,其主要作用是减小变压器体积和改善电源的动态品质。
控制电路则主要为逆变主电路提供开关脉冲信号,驱动逆变主电路工作,并借助反馈电路和给定电路来实现对逆变器的闭环控制。
逆变主电路逆变主电路包括输入整流滤波、逆变器和输出滤波三个主要部分,而逆变器则是其核心部件。
逆变器本设计采用的逆变电路为全桥式逆变电路,其优点是：适用于大功率输出,主变压器只需一个原边绕组,通过正、反向的电压得到正、反向的磁通。
因此,变压器铁芯和绕组得到最佳利用,使效率得到提高。
另外,功率开关管在正常运行情况下,最大的反向电压不会超过电源电压,4个能量恢复二极管能消除一部分由漏感产生的瞬时电压,无须设置能量恢复绕组,反激能量便得到恢复利用。
超声波电源发生器工作原理
超声波电源发生器工作原理超声波电源发生器是一种用于产生高精度、高功率的正弦电压和正弦电流的电源发生器。
它具有高精度、高可靠性以及稳定可控等特点，因此，在微机控制、家电控制、测量仪器、电源逆变器、无线电及通信等领域有重要的应用。
本文旨在通过分析超声波电源发生器的工作原理，为广大研究用户提供参考。
一、超声波电源发生器的结构超声波电源发生器的结构包括电源控制电路、超声波控制电路、自动保护电路、电路板布线及各种附件等。
1.电源控制电路电源控制电路负责调节输出电压。
它包括正压电源控制电路、负压电源控制电路和脉冲电源控制电路等。
正压电源控制电路可以产生两种电压，一种是正向输出电压，一种是负向输出电压；负压电源控制电路可以产生双向输出电压；脉冲电源控制电路可以产生脉冲信号，控制超声波控制电路开关管。
2.超声波控制电路超声波控制电路是由超声波控制管、放大电路和检测电路组成的一个系统，它通过调节超声波控制管的功率，产生高功率正弦电压和正弦电流，从而实现无损伤的电源输出。
3.自动保护电路自动保护电路用来控制超声波发生器的安全工作。
当电源控制电路的电压和电流超出范围时，自动保护电路会自动断开连接，从而保护超声波发生器不受损坏。
二、超声波电源发生器的工作原理超声波电源发生器是通过晶体振荡器和超声波控制电路实现高精度、高功率的正弦电压和正弦电流的电源发生器。
1.体振荡器晶体振荡器的元件主要包括电容、电阻、多路调节电容、控制电子管、振荡电路和多路正弦波生成电路。
它的功能是将频率稳定的直流电源通过振荡电路转换成用于超声波控制电路的高频正弦信号。
2.声波控制电路超声波控制电路是通过星座控制电路、电压调整电路和电流调整电路等主要组成部分来实现高精度、高功率的正弦电压和正弦电流的输出。
3.座控制电路星座控制电路主要由振荡器、调节电路和反馈电路组成。
它的作用是根据输入的控制电压及频率信号，通过改变振荡器的振荡频率，从而控制超声波控制电路的开关管的开关频率，保证输出电压的精度和功率的稳定。
超声波电源驱动电路的设计
超声波换能器驱动电路的设计
EXB841芯片简介
Uce由二极管V7检测.当IGBT开通时，若发生负载短路等产生大电流的故障，Uce值大幅 上升，使二极管V7截止，EXB841的6脚“悬空”，B点和C点电位开始由约8 V 上升，当 上升至13 V 时，Vs1被击穿，V3导通，C4通过R7和V3放电，E点的电压逐渐下降，V6导 通，从而使IGBT的GE间电压Uge下降，实现缓关断，完成EXB841对IGBT的保护.
va9为8v稳压管超声波换能器驱动电路的设计在做这个项目的设计过程中我们遇到了很多问题和困难但在xxxxxx教授的指导和电信学院xxxxxx实验室同窗好友们的帮助下最终完成了本项目的设计工作并且已经在一家相关的企业中做最后的测试工作
超声波电源驱动电路的设计
演讲目录
目 录
超声波换能器驱动电路的设计
引言
超声波换能器驱动电路的设计
壹
针对过流产生时，设计的软件和硬件电路双重封锁PWM信号。
创新点：
解释：
12 3
硬件电路上双重控制PWM 信号。当没有过流发生时， EXB841的5引脚不输出故 障信号，此时5引脚输出 的是高电平，三极管VA0 不导通，此时，与门1引 脚为高电平，由单片机产 生的PWM使三极管VA1导 通，此时，与门2引脚为 高电平，与门输出高
超声波换能器驱动电路的设计
项目创新亮点简介
壹
针对过流现象产生时，设计的软件和硬件电路双重控制PWM信号。
贰
针对EXB841芯片内部提供的-5V负偏压不足重新设计的电路。
超声波换能器驱动电路的设计壹 Nhomakorabea针对过流产生时，设计的软件和硬件电路双重封锁PWM信号。
创新点：
解释：
超声波焊接机电路原理
超声波焊接机电路原理
超声波焊接是一种常用的焊接技术，其原理是利用高频的超声波震动能量将两个物体连接在一起。
超声波焊接机的电路主要包括超声波发生器、超声波振动系统和控制系统。
超声波发生器是超声波焊接机的核心部件，其主要功能是产生高频的电信号，并将其转换为超声波能量。
超声波发生器通常包括振荡电路和功率放大电路。
振荡电路产生高频的振荡信号，而功率放大电路将振荡信号放大至足够的能量以供超声波振动系统使用。
超声波振动系统是将电能转换为机械振动能量的部件。
它通常由压电陶瓷片和振动装置组成。
振动装置通过与压电陶瓷片的耦合将电能转换为机械振动能量，并将其传递到焊接部位。
超声波振动系统的频率和振幅可以通过控制电路进行调节，以适应不同焊接需求。
控制系统是超声波焊接机的智能化部分，主要用于控制焊接过程的参数和监测焊接质量。
控制系统通常包括微处理器、传感器和执行器。
微处理器负责接收和处理各种信号，并根据预设的焊接参数来控制超声波振动系统的工作。
传感器用于监测焊接过程中的温度、压力和位移等参数，并将其反馈给控制系统。
执行器则根据控制系统的指令来调整焊接过程的参数，以实现最佳的焊接效果。
总之，超声波焊接机的电路原理主要包括超声波发生器、超声
波振动系统和控制系统。
这些部件协同工作，将电能转换为超声波能量，并实现对焊接过程的精确控制，以确保焊接质量。
大功率超声波清洗机发生器的原理
大功率超声波清洗机发生器的原理众所周知，超声波清洗机由两部分组成：一是超声波发生器，二是以换能器为核心的超声波清洗缸。
超声波清洗机的现状是技术陈旧落后，清洗效率不理想，故障率高。
目前仿制美国必能信公司的超声波发生器，单板功率 300 W，频率固定为 25 kHz（自激式半桥输出电路）晶体管放大电路占有比较大的市场份额。
但该电路很难调整在超声换能器最佳的频率谐振点上，输出功率不可能达到理想的效果。
我们应用 PWM（脉宽调制）技术以及 IGBT功率模块研制成输出功率达1800 W的超声发生器，该发生器具有功耗低、效率高、体积小、重量轻、可靠性好等特点。
1 、超声发生器的组成框图本超声发生器主要由信号发生器、功率放大器、阻抗匹配和反馈环节等部分组成，如图 1 所示。
信号发生器形成脉宽调制信号，经过功率放大器后需经过阻抗匹配，使得输出的阻抗与换能器匹配，推动换能器将电信号转换为机器振动。
该发生器有两个反馈信号：第一是提供频率跟踪信号，当换能器由于工作老化引起频率的漂移时，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点，让发生器工作在最佳状态；第二提供过载保护功能。
2、信号发生器信号发生器主要由 AC/DC变换线路和脉宽调制电路组成。
脉宽调制控制电路采用了模拟集成电路 TL494 来实现。
TL494 是一个固定频率的脉冲宽度调制电路，内置了线性锯齿波振荡器，振荡频率可通过外部的一个电阻和一个电容进行调节，其振荡频率为：fosc=1.1/RTCT。
输出脉冲的宽度是通过电容 CT上的正极锯齿波电压与另外两个控制信号进行比较来实现。
功率输出管 Q1 和 Q2 受控于或非门。
当双稳态触发器的时钟信号为低电平时才会被选通，即只有在锯齿波电压大于控制信号期间才能被选通。
当控制信号增大，输出脉冲的宽度将减少。
TL494 电原理和脉冲调制电路构成如图2、图 3 所示。
在本电路中只用到了TL494 的误差放大器 I，故将误差放大器 II 的 IN+（16 脚）接地、IN-（15脚）接高电平。
超声波发射电路 原理
超声波发射电路原理
超声波发射电路是一种用于发射超声波信号的电路。
它的工作原理主要包括以下几个方面。
1.脉冲发生器：超声波发射电路通常使用脉冲发生器来产生高频脉冲信号。
脉冲发生器会产生一系列短暂的、高频的电压脉冲。
2.驱动电路：脉冲信号需要经过驱动电路进行放大。
驱动电路可以采用放大器或运算放大器等元件，以增大信号的幅度。
3.超声波发射器：驱动电路将信号发送到超声波发射器，该发射器由压电材料构成。
压电材料在受到电压激励时会产生机械振动，这些振动波形即为超声波信号。
4.传输信道：超声波信号在发射器后传输到目标位置。
常见的传输信道包括空气、水、固体等介质。
超声波在传输过程中受到介质的衰减和散射等影响。
超声波发射电路的设计需要考虑发射频率、信号幅度、功耗以及信号的方向性等因素。
为了提高发射效果，还可以采用谐振腔、聚焦器等辅助装置。
此外，为了确保安全，还需要在电路中添加保护电路，防止过载和短路等问题。
40k超声波电路
超声波电路是一种通过超声波信号实现测量、探测、跟踪等功能的电路。
40k 超声波电路一般指工作频率为40kHz的超声波电路。
超声波电路通常由以下几个组成部分构成：
超声波传感器：用于发射和接收超声波信号。
常用的超声波传感器有压电传感器和超声波发生器。
超声波发生器通过电信号驱动压电传感器产生超声波信号，压电传感器则将接收到的超声波信号转化为电信号。
发射电路：用于产生和发送超声波信号。
发射电路包括超声波发生器和驱动电路。
超声波发生器根据控制信号产生40kHz的超声波信号，驱动电路将该信号放大并送入超声波传感器。
接收电路：用于接收和处理超声波信号。
接收电路包括放大器、滤波器和解调器等。
放大器将超声波传感器接收到的微弱信号放大，滤波器将信号的噪声进行滤除，解调器将信号转换为可处理的电信号。
控制电路：用于控制超声波电路的工作状态。
控制电路接收外部信号并产生相应的控制信号，用于控制发射和接收超声波信号的时机和频率等。
40k超声波电路广泛应用于测距、物体检测、流量测量、无人驾驶等领域。
它具有非接触、高精度、高灵敏度等优点，已经成为一种重要的传感器技术。
自动追频超声波发生器的电路原理
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超声波发生器的整体电路基本由三部分组成，信号发生部分，功率放大部分，换能器和换能器的的匹配电路组成。
信号发生电路可由RC 振荡电路、555 定时器构成的多谐波振荡器分别产生正弦波和矩形波两种，并且依据不同的原理可以实现变频。
功率放大部分，由选定的功率放大器或模块实现功率放大，用来达到驱动功率放大器的功率。
换能器是用来实现能量转化的，在两种电路中的用法和作用完全相同，都是在匹配电路的作用下实现能量转化的最大化。
5.1 变频RC 振荡整体电路的简述。
变频RC振荡整体电路由三部分部分组成，第一部分是变频RC振荡电路的发生部分，振变频RC振荡电路是用来产生一定频率和一定幅值正弦波的电路，它不需要外接输入信号，输出端就有信号输出。
它的基本构思是在放大电路中人为地介入正反馈电路来产生稳定的振荡。
根据选择电阻的不同来控制不同的频率，它的基本组成是RC振荡电路，运算放大器等组成
第二部分是功率放大部分。
信号发生电路中输出的信号功率较小，不足以带动换能器工作，在逐级信号传递过程中，信号功率因太小，易失真和掺入杂波，加上功率放大电路，以满足小功率信号传递的需要。
为输出足够大的功率，功率放大电路的输出电压、电流幅度都比较大。
功率放大电路工作在大信号工作状态，从能量转换的观点来看，功率放大电路提供给负载的交流功率是在输入交流信号的控制下，将直流电源提供的能量转换成交流能量而来的。
第三部分为换能器和换能器的匹配电路，换能器是超声波发生器的核心器件，其特性参数决定整个设备的性能。
超声波换能器就是通过换能器将高频电能转换为机械振动。
换能器的特性取决与选材和制作工艺，匹配电路的作用是保证电信号能高效而安全地传输给换能器。
由三部分组成的变频RC 振荡整体电路如下
5.1 555定时器多谐振荡整体电路的简述。
555超声波发生器的整体电路与变频RC振荡整体电路组成相同，都是由信号发生部分，功率放大部分，换能器和换能器的的匹配电路组成，只是555超声波发生器在信号发生部分，采用555多谐振荡器产生方波，并通过调节
它的匹配电阻实现变频，和改变占空比。
5V
Vs
L
o
l555_VIRTUAL
Timer
R1
¥
_LV1
—30 V
DM
L1
33QpH
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330|
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