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超聲波電源通常稱為超聲波發(fā)生源，超聲波發(fā)生器。它的作用是把電能轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號(hào)。從放大電路形式，可以采用線性放大電路和開關(guān)電源電路，大功率超聲波電源從轉(zhuǎn)換效率方面考慮一般采用開關(guān)電源的電路形式。線性電源也有它特有的應(yīng)用范圍，它的優(yōu)點(diǎn)是可以不嚴(yán)格要求電路匹配，允許工作頻率連續(xù)快速變化。從超聲業(yè)界的情況看，超聲波主要分為自激式和它激式電源。

產(chǎn)品介紹

超聲波電源的原理是首先由信號(hào)發(fā)生器來產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以是正弦信號(hào)，也可以是脈沖信號(hào)，這個(gè)特定頻率就是換能器的頻率，一般應(yīng)用在超聲波設(shè)備中的超聲波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz或以上尚未大量使用。但隨著以后精密清洗的不斷發(fā)展。相信使用面會(huì)逐步擴(kuò)大。

比較完善的超聲波電源還應(yīng)有反饋環(huán)節(jié)，主要提供二個(gè)方面的反饋信號(hào)：個(gè)是提供輸出功率信號(hào)，我們知道當(dāng)發(fā)生器的供電電源（電壓）發(fā)生變化時(shí)。發(fā)生器的輸出功率也會(huì)發(fā)生變化，這時(shí)反映在換能器上就是機(jī)械振動(dòng)忽大忽小，導(dǎo)致清洗效果不穩(wěn)定。因此需要穩(wěn)定輸出功率，通過功率反饋信號(hào)相應(yīng)調(diào)整功率放大器，使得功率放大穩(wěn)定。

第二個(gè)是提供頻率跟蹤信號(hào)。當(dāng)換能器工作在諧振頻率點(diǎn)時(shí)其效率最高，工作最穩(wěn)定，而換能器的諧振頻率點(diǎn)會(huì)由于裝配原因和工作老化后改變，當(dāng)然這種改變的頻率只是漂移，變化不是很大，頻率跟蹤信號(hào)可以控制信號(hào)發(fā)生器，使信號(hào)發(fā)生器的頻率在一定范圍內(nèi)跟蹤換能器的諧振頻率點(diǎn)。讓發(fā)生器工作在最佳狀態(tài)。當(dāng)然隨著現(xiàn)代的電子超聲技術(shù)，特別是微處理器(uP)及信號(hào)處理器(DSP)的發(fā)展，發(fā)生器的功能越來越強(qiáng)大，但不管如何變化，其核心功能應(yīng)該是如上所述的內(nèi)容，只是每部分在實(shí)現(xiàn)時(shí)超聲波技術(shù)不同而已.

工作原理

超聲波電源又叫超聲波發(fā)生器，是一種用于產(chǎn)生并向超聲換能器提供超聲能量的裝置。其目的是把我們的市電（220V或380V，50Hz或60Hz）轉(zhuǎn)換成可以與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號(hào)，這個(gè)信號(hào)可以是正弦信號(hào)，也可以是脈沖信號(hào)。

分類

超聲波電源按設(shè)計(jì)分自激方式電源和他激方式電源。

自激電路沒有信號(hào)源，是把振蕩、功放、輸出變壓器及換能器集為一體，形成一閉環(huán)回路，回路在滿足幅度、相位反饋條件，組成一個(gè)有功率放大的振蕩器。并諧振于換能器的機(jī)械共振頻率上。一般應(yīng)用于超聲波換能器數(shù)量少的小型設(shè)備；但是對(duì)于超聲波換能器數(shù)量多的情況下，無法調(diào)試達(dá)到共振效果。所以工業(yè)用超聲波洗凈設(shè)備的超聲波電源大都采用他激方式。

他激式電源結(jié)構(gòu)上主要包括兩部分，前級(jí)是振蕩器，后級(jí)是放大器。一般通過輸出變壓器耦合，把超聲能量加到換能器上。他激方式的電路由兩部分組成，既信號(hào)源部分和信號(hào)放大部分。

信號(hào)源部分采用CPU為核心的信號(hào)發(fā)生和控制部分，一般都采用12-15V電壓驅(qū)動(dòng)，產(chǎn)生方波信號(hào)供給信號(hào)放大電路；超聲波電源的定時(shí)控制、調(diào)節(jié)等外加功能都可以通過控制信號(hào)源的信號(hào)輸出方式完成，采用低電壓控制，安全可靠性會(huì)肯定高。

信號(hào)放大部分是將信號(hào)源產(chǎn)生的信號(hào)放大后輸出給超聲波換能器。不同電路的超聲波電源，其輸出電路、電壓的不同是導(dǎo)致傳播效率高低的重要原因。輸出電壓低，發(fā)生器消耗電能自然就大，同時(shí)振子還容易發(fā)熱，產(chǎn)生的感應(yīng)電場強(qiáng)。適當(dāng)?shù)恼{(diào)整電路，增大輸出給超聲波換能器的電壓可能會(huì)取得很好的效果。

此外，如果按末級(jí)功放管所采用的器件類型分，又可分四種：電子管式超聲波電源；可控硅逆變式超聲波電源；晶體管式超聲波電源及功率模塊超聲波電源。電子管式與可控硅逆變式基本已淘汰，當(dāng)前廣泛使用的是晶體管式電源。

在數(shù)字化電子設(shè)備中,波形產(chǎn)生電路一直是一種很重要的電路。在各種波形中,雖然正弦波不是最常用的波形,但要產(chǎn)生一個(gè)精確而且穩(wěn)定的正弦波,也并不容易。傳統(tǒng)的正弦波產(chǎn)生電路一般采用模擬電路來實(shí)現(xiàn),既不精確也不穩(wěn)定,且體積龐大。隨著電路系統(tǒng)的數(shù)字化發(fā)展,直接將數(shù)字頻率合成應(yīng)用。

利用DSP芯片及D/A轉(zhuǎn)換器,采用直接數(shù)字頻率合成技術(shù),設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一個(gè)頻率、相位可控的 正弦信號(hào)發(fā)生器。由數(shù)字化系統(tǒng)對(duì)其頻率設(shè)定、追蹤補(bǔ)償、幅度設(shè)定、放大匹配輸出、信號(hào)檢測分析來控制其輸出功率、振幅、能量。而且在超聲波電腦控制焊接系統(tǒng)中設(shè)有時(shí)間、能量、距離尺寸、深度尺寸等多種運(yùn)用模式來實(shí)現(xiàn)不同的焊接需求。該系統(tǒng)具有精度高、顯示直觀、智能化程度高、控制靈活、性能較好、可靠性和穩(wěn)定性更好、使用方便和性能價(jià)格比高等特點(diǎn)。

傳統(tǒng)模擬電路采用它激式或自激式分立元器件組成,經(jīng)放大匹配輸出至換能器，形成一閉環(huán)回路。經(jīng)過簡單的時(shí)間控制以實(shí)現(xiàn)超聲波焊接。而無法預(yù)設(shè)定其頻率、幅度、能量控制，只能實(shí)現(xiàn)簡單的時(shí)間焊接，現(xiàn)有些國內(nèi)廠家使用電腦觸摸屏來控制，表面上看提高了設(shè)備檔次，實(shí)際上就算時(shí)間再精確也無法滿足一些更高要求的產(chǎn)品焊接。