清洗超聲波發(fā)生器電源驅(qū)動超聲波振子
而清洗超聲波發(fā)生器電源是超聲波清洗機(jī)的核心部分。因此,新一代超聲電源的需求也越來越迫切。清洗超聲波發(fā)生器電源利用模糊控制技術(shù)、鎖相環(huán)技術(shù)、軟開關(guān)技術(shù)和移相脈沖寬度調(diào)制技術(shù),對以DSP控制芯片TMS320LF2407A為核心的超聲波電源進(jìn)行了研究。
清洗超聲波發(fā)生器電源主要研究內(nèi)容包括:
(1)功率逆變器選擇方面,通過對串聯(lián)諧振逆變器(電壓型諧振逆變器)和并聯(lián)型諧振逆變器(電流型諧振逆變器)的分析比較,考慮到本課題的電源主要用于高頻段,本文選擇電壓型串聯(lián)諧振逆變器。
(2)功率控制方面,通過對幾種有代表性的調(diào)功方式進(jìn)行分析對比,選擇 PS-PWM調(diào)功技術(shù)作為本課題的調(diào)功方案,并且結(jié)合軟開關(guān)技術(shù)降低開關(guān)損耗,實(shí)現(xiàn)輸出功率的連續(xù)可調(diào)。
(3)頻率跟蹤方面,針對傳統(tǒng)頻率跟蹤方法存在的不足,提出了一種新穎的基于模糊控制結(jié)合數(shù)字鎖相環(huán)(Fuzzy-PLL)的復(fù)合頻率跟蹤控制策略。該策略通過 Fuzzy控制器進(jìn)行尋找負(fù)載的諧振頻率,然后通過鎖相環(huán)頻率跟蹤電路進(jìn)行頻率的精確跟蹤,始終保證換能器負(fù)載工作在諧振頻率上。
(4)匹配網(wǎng)絡(luò)選擇方面,在詳細(xì)分析幾種調(diào)諧方案的基礎(chǔ)之上,最終選擇一種改進(jìn)型的串聯(lián)諧振匹配網(wǎng)絡(luò),滿足了系統(tǒng)對阻抗匹配的要求,提高了匹配電路對換能器電參數(shù)變化的適應(yīng)能力?! ?/p>
清洗超聲波發(fā)生器電源在對超聲波電源功率控制和頻率跟蹤系統(tǒng)分析的基礎(chǔ)上建立了仿真模型,進(jìn)行了系統(tǒng)的仿真驗證。實(shí)驗結(jié)果表明,清洗超聲波發(fā)生器電源設(shè)計可以很好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的輸出功率連續(xù)調(diào)節(jié)和頻率的自動跟蹤,工作穩(wěn)定、適應(yīng)性強(qiáng),采用軟開關(guān)技術(shù)降低了開關(guān)損耗,具有良好的應(yīng)用前景。
