淺談智能化大功率超聲波發(fā)生器電源

智能化大功率超聲波發(fā)生器電源針對傳統(tǒng)的超聲波電源存在功率損耗高、致使換能器能量大幅度下降甚至停振的問題,通過調(diào)節(jié)超聲波電源輸出的開關(guān)頻率,使得換能器兩端的電壓和電流保持同一相位,并且采用串聯(lián)電感的方式,通過TMS320F28335控制芯片對換能器輸出電壓和電流時刻進(jìn)行相位捕捉,調(diào)整其相位差,促使換能器工作在最佳諧振狀態(tài).實驗表明:與傳統(tǒng)的頻率跟蹤方法相比,相位控制法采集頻率速度更快,能加快系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)速度.

智能化大功率超聲波發(fā)生器電源為解決超聲波驅(qū)動電源存在激勵信號單一、頻率范圍窄、專機(jī)專用等問題，結(jié)合DDS技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)以及FPGA的可編程性的特點(diǎn)，提出了一種以FPGA為控制核心，基于DDS技術(shù)的可以通用的超聲波驅(qū)動電源的設(shè)計方案。

智能化大功率超聲波發(fā)生器電源設(shè)計的超聲波驅(qū)動電源可以產(chǎn)生正弦波、三角波、方波、鋸齒波4種激勵信號，并通過對DDS頻率控制字的調(diào)整可以有效實現(xiàn)頻率在20 kHz~1 MHz范圍內(nèi)任意可調(diào)，利用可編程增益放大器AD8250結(jié)合分段放大算法實現(xiàn)了電源功率的方法與可調(diào)。經(jīng)仿真實驗驗證設(shè)計的超聲波驅(qū)動電源可以實現(xiàn)波形可選、頻率可調(diào)、功率可調(diào)的功能，能有效驅(qū)動應(yīng)用于超聲波精密測量領(lǐng)域的超聲波換能器。

審核編輯 黃宇