CN101884974B - 超声波发生器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种超声波发生器，其包括电源模块，振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块，换能器，功率调整模块以及频率调整模块，所述的电源模块分别与该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器相连，该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器依次相连。本发明的超声波发生器设置功率调整模块以及频率调整模块，实现了不需要阻抗匹配系统，克服现有技术中无变压器频率特性局限性，因此可适用于超声波频率范围更宽的场合，实现输出功率以及输出频率不受限制，并且可以同时实现功率以及频率连续可调。

Description

超声波发生器
技术领域
本发明涉及一种超声波发生器，特别是关于一种功率连续可调的超声波发生器。
背景技术
在现有的超声波发生器，一般采用的方式有：1，自激振荡电路组成，存在输出功率受限制，且不能频率自动跟踪等不足；2，采用高频逆变单元，阻抗匹配系统，变压器耦合输出组成，因变压器频率特性局限性，存在输出功率受限制等不足。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种功率连续可调，频率连续可调的超声波发生器。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种超声波发生器，其包括电源模块，振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块，换能器，功率调整模块以及频率调整模块，所述的电源模块分别与该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器相连，该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器依次相连。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的电源模块提供其他各个模块的电源供应，同时给换能器提供转换电能。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的硬件延时模块包括电容(C111，C112)，该硬件延时模块用于在高频状态下，正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容(C111，C112)决定。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的功率调整模块包括第一可调电阻(R104)，通过调整第一可调电阻(R104)，使得开关可控硅导通角的角度发生改变，使得提供给换能器的电压发生变化。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的频率调整模块包括第二可调电阻(R119)，并通过调整第二可调电阻(R119)，实现频率连续变化。
本发明解决进一步技术问题的方案是：一种超声波发生器，其包括电源模块，振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块，换能器，MCU控制器，功率调整模块，电流检测模块以及频率调整模块，所述的电源模块分别与该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器相连，该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器依次相连。所述的MCU控制器分别与该功率调整模块，电流检测模块以及频率调整模块相连
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的电源模块提供其他各个模块的电源供应，同时给换能器提供转换电能。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的硬件延时模块包括电容(C111，C112)，该硬件延时模块用于在高频状态下，正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容(C111，C112)决定。
本发明解决进一步技术问题的方案是：所述的MCU控制器包括人机界面，自动检测负载功率，自动调整可控硅导通角，调整功率，通过数字电位器，调整振荡频率。
本发明解决进一步技术问题的方案是：通过电流检测模块以及所述的MCU控制器智能分析控制，计算换能器转换功率。
相较于现有技术，本发明的超声波发生器设置功率调整模块以及频率调整模块，实现了不需要阻抗匹配系统，克服现有技术中无变压器频率特性局限性，因此可适用于超声波频率范围更宽的场合，实现输出功率以及输出频率不受限制，并且可以同时实现功率以及频率连续可调。
附图说明
图1是本发明的超声波发生器的结构示意图。
图2是本发明的一实施例提供一种超声波发生器的电路结构示意图。
图3是本发明的另一实施例提供一种超声波发生器的电路结构示意图。
具体实施方式
以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
如图1以及图2所示，本发明的一实施例提供一种超声波发生器，其包括电源模块A，振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D，换能器E，功率调整模块G以及频率调整模块I。所述的电源模块A分别与该振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D以及换能器E相连。该振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D以及换能器E依次相连。
工作原理：电源模块A提供其他各个模块的电源供应，同时给换能器E提供转换电能；振荡模块B产生换能器所需要的振荡频率；硬件延时模块C包括电容C111与C112，该硬件延时模块C用于在高频状态下，能够正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容C111与C112决定；推挽电路模块D提供换能器转换所需要的能量，电路中加入了去MOSFET结电容电路TR101，TR106，提高关断MOSFET的速度；换能器E将电能转换为机械能；功率调整模块G包括第一可调电阻R104，通过调整第一可调电阻R104，使得开关可控硅导通角的角度发生改变，使得提供给换能器E的电压发生变化，改变换能器E功率，调整第一可调电阻R104实现功率连续调整；频率调整模块I包括第二可调电阻R119，并通过调整第二可调电阻R119，实现频率连续变化。
如图3所示，本发明的另一实施例提供一种超声波发生器，其包括电源模块A，振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D，换能器E，MCU控制器F，功率调整模块G，电流检测模块H以及频率调整模块I。所述的电源模块A分别与该振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D以及换能器E相连。该振荡模块B，硬件延时模块C，推挽电路模块D以及换能器E依次相连。所述的MCU控制器F分别与该功率调整模块G，电流检测模块H以及频率调整模块I相连。
工作原理：电源模块A提供各个模块的电源供应，同时给换能器提供转换电能；振荡模块B产生换能器所需要的振荡频率；硬件延时模块C包括电容C111与C112，该硬件延时模块C用于在高频状态下，能够正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容C111与C112决定；推挽电路模块D提供换能器转换所需要的能量，电路中加入了去MOSFET结电容电路TR101，TR106，提高关断MOSFET的速度；换能器E将电能转换为机械能；MCU控制器F包括人机界面，自动检测负载功率，自动调整可控硅导通角，调整功率，通过数字电位器，调整振荡频率；功率调整模块G，通过MCU控制器F使得开关可控硅导通角的角度发生改变，从而使得提供给换能器E的电压发生变化，改变换能器E功率，实现功率连续调整；电流检测模块H，通过电流检测模块H以及所述的MCU控制器F智能分析控制，计算换能器E转换功率，实现自动控制；频率调整模块I，数字电位器通过MCU控制器F，实现频率连续变化。
本发明的超声波发生器设置功率调整模块以及频率调整模块，实现了不需要阻抗匹配系统，克服现有技术中无变压器频率特性局限性，因此可适用于超声波频率范围更宽的场合，实现输出功率以及输出频率不受限制，并且可以同时实现功率以及频率连续可调。

Claims (6)

1.一种超声波发生器，其特征在于：其包括电源模块，振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块，换能器，功率调整模块以及频率调整模块，所述的电源模块分别与该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器相连，该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器依次相连；
所述的硬件延时模块包括电容(C111，C112)，该硬件延时模块用于在高频状态下，正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容(C111，C112)决定；
所述的功率调整模块包括第一可调电阻(R104)，通过调整第一可调电阻(R104)，使得开关可控硅导通角的角度发生改变，使得提供给换能器的电压发生变化；
所述的频率调整模块包括第二可调电阻(R119)，并通过调整第二可调电阻(R119)，实现频率连续变化。
2.根据权利要求1所述的超声波发生器，其特征在于：所述的电源模块提供其他各个模块的电源供应，同时给换能器提供转换电能。
3.一种超声波发生器，其特征在于：其包括电源模块，振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块，换能器，MCU控制器，功率调整模块，电流检测模块以及频率调整模块，所述的电源模块分别与该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器相连，该振荡模块，硬件延时模块，推挽电路模块以及换能器依次相连，所述的MCU控制器分别与该功率调整模块，电流检测模块以及频率调整模块相连；
所述的硬件延时模块包括电容(C111，C112)，该硬件延时模块用于在高频状态下，正常开关MOSFET推挽管，避免因MOSFET关断延时造成推挽管同时打开，造成电源短路，延时的长短由电容(C111，C112)决定；
功率调整模块，通过MCU控制器使得开关可控硅导通角的角度发生改变，从而使得提供给换能器的电压发生变化，改变换能器功率，实现功率连续调整；
所述的频率调整模块包括可调电阻(R119)，并通过调整可调电阻(R119)，实现频率连续变化。
4.根据权利要求3所述的超声波发生器，其特征在于：所述的电源模块提供其他各个模块的电源供应，同时给换能器提供转换电能。
5.根据权利要求4所述的超声波发生器，其特征在于：所述的MCU控制器包括人机界面，自动检测负载功率，自动调整可控硅导通角，调整功率，通过数字电位器，调整振荡频率。
6.根据权利要求5所述的超声波发生器，其特征在于：通过电流检测模块以及所述的MCU控制器智能分析控制，计算换能器转换功率。
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