CN107860464B - 一种超声波发生器工作频率点搜寻方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，属于超声波发生器技术领域。它解决了现有技术中搜寻超声波发生器最佳频率点的准确性较低的问题。一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，超声波发生器包括整流滤波电路、与整流滤波电路相连的逆变电路、与逆变电路连接的匹配电路以及与匹配电路连接的换能器，本方法包括以下步骤：A、设定频率搜索范围；B、超声波发生器上电后进行全局搜索；C、确定最佳工作频率点；D、持续进行局部搜索。本超声波发生器工作频率点搜寻方法能准确搜寻超声波发生器的最佳工作频率点。

Description

一种超声波发生器工作频率点搜寻方法

技术领域

本发明属于超声波发生器技术领域，涉及一种超声波发生器工作频率点搜寻方法。

背景技术

超声波发生器是大功率超声系统的重要组成部分。超声波发生器作用是把市电转换成与换能器相匹配的高频交流电信号，驱动换能器工作。超声波发生器的应用很广泛，如超声清洗，超声焊接到超声加工，超声医疗等。特别是超声清洗领域，超声波发生器驱动换能器能使得清洗物体十分干净。超声清洗装置包括超声波发生器和清洗槽组成。

为了使换能器工作能够发挥超声清洗的优越性。要求超声波发生器驱动换能器需要工作在谐振状态，一般在工作前通过电源的点频率满足谐振状态。但是在实际工作中，由于超声波发生器工作时会处在不同的阻抗下，并且不同的工作环境也会使阻抗发生变化，比如清洗槽的大小、清洗槽内水温变化、清洗槽内水的清洁度以及不同规格的超声波发生器等等，因此在实际工作时阻抗随着阻抗特性曲线变化时，超声波发生器工作在原有的固定频率下工作，会造成系统处在非谐振状态，导致工作质量下降，严重时会损坏超声波设备。

为了使超声波发生器能在谐振状态下工作，超声波发生器在工作中需要自动搜寻最近工作频率点。如中国专利公开了申请号为200710073631.6的一种数字式超声波发生器，其包括整流滤波电路、逆变单元、匹配电路、换能器以及振荡驱动电路，该专利还认为在超声波发生器内电流最大时，此时对应的超声波发生器工作频率为谐振频率。虽然该专利能够在一定程度上找到超声波发生器最佳工作频率点(谐振频率点)，但是需要一个前提是阻抗特性曲线需要是单一的，只有一个并联谐振点或一个串联谐振点。但实际上阻抗特性随着超声波发生器工作频率变化并非只有一个波峰波谷，不同的震子或震盒及安装方式对阻抗特性曲线均有影响，常见的是多个波峰波谷，这样上述搜寻方式有可能只能追到某个电流相对最大点，而不是全频率范围内的最大点，并且阻抗越低电流越大并不一定是最佳工作频率点，在阻抗特性曲线的极感性或极容性段会出现最低阻抗，但超声波发生器工作频率在阻抗特性曲线的极感性或极容性段，工作效率很差并不能有很好的工作效率，并且在某些工况下，阻抗可能存在整体偏容性或者感性的特性，在这些工况下找到最大电流点进行工作清洗效果也不佳。因此该方法难以准确找到超声波发生器最佳工作频率点。

极感性指的是阻抗特性曲线的最右边，电压电流的相位差为正90度，极容性指的是阻抗特性曲线的最左边，电压电流的相位差为负90度。

现有技术中除了通过电流搜寻最佳工作频率点，还有通过电压和电流的相位搜寻最佳工作频率点。如中国专利公开了申请号为201610611587.9的一种数字式超声波发生器及其自动锁频方法，其采用将电压波形和电流波形进行乘法计算得到直接波形的大小直接反映出电压电流波形的相位差，相位差越小说明越接近最佳谐振点，零相位时处于最佳谐振点。虽然该专利能够在一定程度上找到超声波发生器最佳工作频率点(谐振频率点)，但是需要一个前提是匹配工作后并联谐振点和串联谐振点都是零相位，超声波发生器的换能器安装方式是并联时并联谐振点位于阻抗最高点；安装方式是串联时串联谐振点位于阻抗最低点。其存在以下缺陷：在某些工况下阻抗可能存在整体偏容性或者感性的特性，在这些工况下相位整体为负(偏容性)或为正(偏感性)，电路中零相位不存在，并不能找到最优工作点，因此该方法搜寻最佳频率点的准确性也较低。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提出了一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，该方法解决的技术问题是如何准确搜寻超声波发生器的最佳工作频率点。

本发明通过下列技术方案来实现：一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，超声波发生器包括整流滤波电路、与整流滤波电路相连的逆变电路、与逆变电路连接的匹配电路以及与匹配电路连接的换能器，其特征在于，本方法包括以下步骤：

A、设定频率搜索范围：超声波发生器中还包括控制芯片，根据超声波发生器的额定工作频率，在控制芯片中设定频率搜索范围；

B、超声波发生器上电后进行全局搜索：控制芯片控制当前逆变电路按照搜索范围内的最小频率点作为工作频率进行初始工作，之后每增加一个步长频率进行工作一次，直到增加到搜索范围的最大频率点后截止，在上述每次工作后采集超声波发生器内逆变后的逆变电流以及逆变电压，进行计算每次工作后对应的有功电流大小并记录，有功电流的计算方式为I＝Irms*cos(θ)，其中Irms为根据采集的逆变电流得到的工作电流有效值，θ为根据采集的逆变电压以及逆变电流得到逆变电压和逆变电流的相位差；

C、确定最佳工作频率点：在记录中找到最大有功电流对应的频率点，将该频率点作为超声波发生器的最佳工作频率点。

本超声波发生器工作频率点搜寻方法通过有功电流作为最优频率点的搜索依据，由于有功电流是通过有效电流乘以逆变电压和逆变电流相位差的cos值得出，从而在阻抗特性曲线的极感性或极容性段时，有功电流的大小会小于其他阻抗特性曲线段的有功电流值，因此避免像现有技术中容易找到最佳工作点在阻抗特性曲线的极感性或极容性段的情况，并且本超声波发生器工作频率点是进行全局的搜索，也就是在全部工作频率范围内找到最佳工作频率点，比起现有技术搜索更加全面，找的最佳工作频率点更准确。因此本超声波发生器工作频率点搜寻方法通过有功电流与全局搜索结合的方式准确找到超声波发生器的最佳工作频率点，使超声波发生器工作的效果更好，现有技术中单从相位或者电流的方式进行搜寻各有各的弊端，难以避免阻抗特性曲线的极感性或极容性段的影响，并且相位和电流搜寻是两种方式本领域中难以将两者结合进行搜寻，通过本案就完全解决现有技术最佳工作频率点搜寻不准确的问题。本超声波发生器通过定时进行全局搜索，从而确保在阻抗发生变化时，维持超声波发生器在最佳工作频率点。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，在步骤A中搜索范围下限为额定工作频率的80％至90％，搜索范围上限为额定工作频率的110％至120％。超声波发生器工作的频率会处在一定范围内，而不会偏移额定工作频率太多。确定搜索范围从而确定将超声波发生器所可能的工作频率。在搜索范围内全面进行搜寻能够确保找到最佳工作频率点。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，在步骤B中，在增加步长频率工作时，只记录最大的有功电流以及其对应的超声波发生器的工作频率。上述过程在全局搜索时将搜索到的大的有功电流覆盖前面较小的有功电流，从而在完成全局搜索后就马上得到最大的有功电流，从而能快速切换使超声波发生器工作在最大的有功电流对应的工作频率上。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，在步骤B中，在超声波发生器按照搜索范围内的最小频率点进行初始工作后，延迟一段时间后采集超声波发生器内的逆变电流以及逆变电压，在完成逆变电流和逆变电压的采集后进行增加步长频率工作，步长频率的范围为10HZ到50HZ。通过延时一段时间使得超声波发生器内的电路工作稳定后，再进行采集逆变电流和逆变电压工作，从而保证采集的采集超声波发生器内的逆变电流以及逆变电压准确稳定，并且在每次采集完后再进行增加步长频率确保超声波发生器系统的工作稳定有序。步长频率为采用10HZ到50HZ，在频率的搜索范围内属于较小的步长，采用此步长频率增加最佳频率搜寻的准确性。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，超声波发生器还包括差分采样电路一和差分采样电路二，在步骤B中，电流的采集点位于匹配电路内，电压的采集点位于逆变电路内，差分采样电路一对电流采集点的电流进行采集获得超声波发生器的逆变电流，差分采样电路二对电压采集点的电压进行采集获得超声波发生器中的逆变电压。匹配电路中的电流较为稳定，在逆变电路中的电压较为稳定准确，从而通过差分采样电路一和差分采样电路二分别进行采集处理排除杂波，从而得到准确的逆变电流和逆变电压。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，超声波发生器还包括有效值计算器，差分采样电路一将采集的电流输入到有效值计算器中计算得到工作电流有效值Irms并输出给控制芯片。有效值计算器对采集的电流进行工作电流有效值计算，采用的有效值计算器为LTC1968计算器。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，超声波发生器还包括鉴相器，差分采样电路一将采样的逆变电流输入到鉴相器，差分采样电路二将采集的电压输入到鉴相器，鉴相器计算出逆变电流与逆变电压的相位差并输出给控制芯片。鉴相器能够鉴别出输入信号的相差的器件，通过鉴相器得到逆变电流与逆变电压的相位差为有功电流计算做准备。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，在全局搜索确定最佳工作频率点进行持续的局部搜索，将确定的最佳工作频率点增加一个步长频率进行工作一次或减少一个步长频率进行工作一次，在增加一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续增加步长频率进行工作，直到有功电流减少时减少步长频率进行工作，在减少步长频率进行工作到有功电流减少时再次增加步长频率进行工作；在减少一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续减少步长频率进行工作，直到有功电流减少时增加步长频率进行工作，在增加步长频率进行工作到有功电流减少时再次减少步长频率进行工作。全局搜索确定最佳工作频率点后，由于阻抗不稳定在变化，因此需要持续搜索。全局搜索后最佳工作频率点随阻抗的变化范围较小，通过局部搜索实时动态搜索，就能保持超声波发生器在最佳频率点范围内。也就是通过全局搜索确定最佳频率点所处范围，再通过局部搜索进行维持最佳工作频率点，并且局部搜索相比定时进行全局搜索进一步保证了搜索的实时性。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，在超声波发生器刚上电以及复位时先做全局搜索，在全局搜索结束后进行局部搜索。全局搜索确定最佳频率点所在的频率范围，由于全局搜索和局部搜索进行配合，因此在上电以及复位时进行全局搜索即可。

在上述的超声波发生器工作频率点搜寻方法中，通过设置人工控制按钮能在超声波发生器工作时进行全局搜索请求。通过设置人工控制按钮，在超声波发生器发生故障工作不稳定时进行全局搜索再次找到最佳工作频率点。

与现有技术相比，本超声波发生器工作频率点搜寻方法具有以下优点：

1、本发明通过有功电流作为最优频率点的搜索依据，从而避免现有技术中容易找到最佳工作点在阻抗特性曲线的极感性或极容性段的情况。

2、本发明是进行全局的搜索，也就是在全部工作频率范围内找到最佳工作频率点，比起现有技术搜索更加全面，找的最佳工作频率点更准确。

3、本发明全局搜索与局部搜索进行配合，通过全局搜索确定最佳频率点所处范围，再通过局部搜索进行维持最佳工作频率点。

附图说明

图1是本发明超声波发生器的部分电路结构示意图。

图2是本发明超声波发生器的控制电路结构示意图。

图3是本发明流程示意图。

图中，1、整流滤波电路；2、逆变电路；3、匹配电路；4、换能器；5、控制芯片；6、差分采样电路一；7、差分采样电路二；8、有效值计算器；9、鉴相器；10、人工控制按钮；11、滤波器；12、脉宽调制芯片；13、电源；14、电流互感器；15、电阻分压电路。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，超声波发生器包括整流滤波电路1、与整流滤波电路1相连的逆变电路2、与逆变电路2连接的匹配电路3以及与匹配电路3连接的换能器4。

如图1所示，本实施例中整流滤波电路1采用滤波器11和四个二极管组成，四个二极管分别为二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4.滤波器11的输入端连接电源13，滤波器11的一个输出端连接二极管D1的阳极和二极管D2的阴极，另一个输出端连接二极管D3的阳极和二极管D4的阴极，二极管D1的阴极和二极管D3的阴极连接，二极管D2的阳极和二极管D4的阳极连接。本实施例中逆变电路2采用全桥逆变器，相对于半桥逆变电路2具有调节速度更快，电路更稳定的效果。全桥逆变器采用四个IGBT管组成，也可为MOS管组成。IGBT是英文Insulated Gate Bipolar Transistor的简写，中文为绝缘栅双极型晶体管。

四个IGBT管分别为IGBT管G1、IGBT管G2、IGBT管G3和IGBT管G4。IGBT管G1的集电极连接二极管D1的阴极、二极管D3的阴极和IGBT管G3的集电极，IGBT管G1的发射极连接IGBT管G2的集电极，IGBT管G2的发射极连接二极管D2的阳极、二极管D4的阳极和IGBT管G4的发射极，IGBT管G3的发射极连接IGBT管G4的集电极。本超声波发生器工作频率点搜寻方法中，超声波发生器还包括脉宽调制芯片12，IGBT管G1、IGBT管G2、IGBT管G3和IGBT管G4分别连接脉宽调制芯片12的输出端。全桥逆变器中还包括二极管D5、二极管D6、二极管D7和二极管D8。二极管D5的阳极连接IGBT管G1的发射极，阴极连接IGBT管G1的集电极；二极管D6的阳极连接IGBT管G2的发射极，阴极连接IGBT管G2的集电极；二极管D7的阳极连接IGBT管G3的发射极，阴极连接IGBT管G3的集电极；二极管D8的阳极连接IGBT管G4的发射极，阴极连接IGBT管G4的集电极。

如图1所示，本实施例中匹配电路3包括电容C1、电感L1和变压器T1。变压器T1的初级线圈一端连接电容C1的一端，另一端连接IGBT管G4的集电极，电容C1的另一端连接IGBT管G2的集电极。变压器T1的次级线圈的一端连接电感L1的一端，另一端连接换能器4的一端，电感L1的另一端连接换能器4的另一端。

本超声波发生器工作频率点搜寻方法，包括对匹配电路3进行控制的控制电路。如图2所示，A点和B点为电流采集点，C点和D点为电压采集点。图1中的A点与图2中的A点连接，图1中的B点与图2中的B点连接，图1中的C点与图2中的C点连接，图1中的D点连接图2中的D点。本方法中通过设置电流互感器14对A点和B点的电流进行采集。如图2所示，电流互感器14连接差分采样电路一6，差分采样电路一6输出端连接鉴相器9。电阻分压电路15连接C点和D点，并对电压进行分压。电阻分压电路15连接差分采样电路二7，差分采样电路二7的输出端连接鉴相器9。鉴相器9内部包括过零比较电路、相位比较逻辑电路以及数模转换电路。鉴相器9、电阻分压电路15、差分采样电路一6和差分采样电路二7为现有的电路，在此不赘述。

如图2所示，差分采样电路一6输出端连接有效值计算器8，有效值计算器8和鉴相器9分别连接控制芯片5的输入端，控制芯片5的输出端连接脉宽调制芯片12。控制芯片5的输入端还连接有人工控制按钮10。

如图3所示，一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，本方法包括以下步骤：

A、设定频率搜索范围：根据超声波发生器的额定工作频率，设定控制芯片5中的频率搜索范围。搜索范围下限为额定工作频率的80％至90％，搜索范围上限为额定工作频率的110％至120％。超声波发生器工作的频率会处在一定范围内，而不会偏移额定工作频率太多。确定搜索范围从而确定将超声波发生器所可能的工作频率。本实施例中额定工作频率采用30KHZ，搜索范围下限为额定工作频率的90％也就是27KHZ，搜索范围上限为额定工作频率的110％也就是33KHZ。

B、超声波发生器上电或复位后进行全局搜索：控制芯片5控制当前逆变电路2按照搜索范围内的最小频率点工作频率进行初始工作，之后每增加一个步长频率进行工作一次，直到增加到搜索范围的最大频率点后截止，在上述每次工作后采集超声波发生器内逆变后的逆变电流以及逆变电压，进行计算每次工作后对应的有功电流大小并进行记录，有功电流的计算方式为公式为I＝Irms*cos(θ)，其中Irms为根据采集的逆变电流得到工作电流有效值，θ为根据采集的逆变电压以及逆变电流得到逆变电压和逆变电流的相位差。

具体为控制芯片5发送控制信号给脉宽调制芯片12，脉宽调制芯片12控制IGBT管G1、IGBT管G2、IGBT管G3和IGBT管G4的导通频率按照27KHZ对应的导通频率进行初始工作。延迟一段时间后采集超声波发生器内的逆变电流以及逆变电压，延迟一段时间范围为50毫秒至200毫秒，本实施例中延迟一段时间为100毫秒。在按照27KHZ对应的导通频率进行初始工作100毫秒后，通过电流互感器14对电流采集点A点和B点的电流进行采集获得超声波发生器换能器4的电流并发送给差分采样电路一6，通过差分采样电路二7对电压采集点C点和D点的电压进行采集获得超声波发生器中的逆变电压。

差分采样电路一6将采集的逆变电流输入到有效值计算器8中计算得到工作电流有效值Irms并输出给控制芯片5。差分采样电路一6将采集的逆变电流输入到鉴相器9，差分采样电路二7将采集的逆变电压输入到鉴相器9，通过鉴相器9计算出逆变电流与逆变电压的相位差并输出给控制芯片5。控制芯片5根据鉴相器9和有效值计算器8发送的信号代入到公式I＝Irms*cos(θ)中进行计算得到初始工作后的有功电流。之后增加一个步长频率进行工作，也就是控制逆变电路2使换能器4以27KHZ加上步长频率的工作频率进行工作。步长频率的范围为10HZ到50HZ，本实施例中采用步长频率为10HZ。在27KHZ加10HZ的工作频率工作后，向上述一样进行采集逆变电流以及逆变电压，并且计算有功电流。之后再增加一个步长频率也就是在27KHZ的基础上加20HZ进行工作，并计算有功功率，直到加到33KHZ停止。本实施例中只记录最大的有功电流以及其对应的超声波发生器的工作频率，也就是当计算的有功电流大于前面得到有功电流时进行覆盖记录。作为另一种方案对搜索过程中的有功电流均进行记录。

作为另一种方案，采集的逆变电流和逆变电压发送给控制芯片5，由控制芯片5进行计算工作电流有效值和相位差。

C、确定最佳工作频率点：在记录中找到最大有功电流对应的频率点，将该频率点作为超声波发生器的最佳工作频率点进行工作。

D、进行局部搜索：全局搜索确定最佳工作频率点后进行持续的局部搜索，将确定的最佳工作频率点增加一个步长频率进行工作一次或减少一个步长频率进行工作一次，在增加一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续增加步长频率进行工作，直到有功电流减少时减少步长频率进行工作，在减少步长频率进行工作到有功电流减少时再次增加步长频率；在减少一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续减少步长频率进行工作，直到有功电流减少时增加步长频率进行工作，在增加步长频率进行工作到有功电流减少时再次减少步长频率进行工作。

在全局搜索完后，超声波发生器根据当前确定的最佳工作频率点进行工作。为了保持最佳工作频率点进行局部搜索。步长频率与全局搜索的步长频率相同为10HZ。计算有功电流也和全局搜索相同。局部搜索是动态持续搜索的，也就是在超声波发生器完成全局搜索后实时保持局部搜索，由于全局搜索后最佳工作频率点随阻抗的变化范围较小，通过局部搜索实时动态搜索，就能保持超声波发生器在最佳频率点范围内。

通过设置人工控制按钮10能在超声波发生器工作时进行全局搜索请求。控制芯片5在接收到请求后暂停局部搜索，进行全局搜索，在搜索完成后继续局部搜索。

作为另一种方案，超声波发生器只进行全局搜索，并且定时开始工作。在完成一次全局搜索到下一次全局搜索前，都控制超声波发生器按照已完成全局搜索得到最佳工作频率点进行工作。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了整流滤波电路1、逆变电路2、匹配电路3、换能器4、控制芯片5、差分采样电路一6、差分采样电路二7、有效值计算器8、鉴相器9、人工控制按钮10、滤波器11、脉宽调制芯片12、电源13、电流互感器14、电阻分压电路15等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (9)

1.一种超声波发生器工作频率点搜寻方法，超声波发生器包括整流滤波电路(1)、与整流滤波电路(1)相连的逆变电路(2)、与逆变电路(2)连接的匹配电路(3)以及与匹配电路(3)连接的换能器(4)，其特征在于，本方法包括以下步骤：

A、设定频率搜索范围：超声波发生器中还包括控制芯片(5)，根据超声波发生器的额定工作频率，在控制芯片(5)中设定频率搜索范围；

B、超声波发生器上电后进行全局搜索：控制芯片(5)控制当前逆变电路(2)按照搜索范围内的最小频率点作为工作频率进行初始工作，之后每增加一个步长频率进行工作一次，直到增加到搜索范围的最大频率点后截止，在上述每次工作后采集超声波发生器内逆变后的逆变电流以及逆变电压，进行计算每次工作后对应的有功电流大小并记录，有功电流的计算方式为I＝Irms*cos(θ)，其中Irms为根据采集的逆变电流得到的工作电流有效值，θ为根据采集的逆变电压以及逆变电流得到逆变电压和逆变电流的相位差，超声波发生器还包括差分采样电路一(6)和差分采样电路二(7)，电流的采集点位于匹配电路(3)内且位于匹配电路(3)中变压器T1的初级线圈前，电压的采集点位于逆变电路(2)内，差分采样电路一(6)对电流采集点的电流进行采集获得超声波发生器的逆变电流，差分采样电路二(7)对电压采集点的电压进行采集获得超声波发生器中的逆变电压；

C、确定最佳工作频率点：在记录中找到最大有功电流对应的频率点，将该频率点作为超声波发生器的最佳工作频率点。

2.根据权利要求1所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步骤A中搜索范围下限为额定工作频率的80％至90％，搜索范围上限为额定工作频率的110％至120％。

3.根据权利要求2所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步骤B中，在增加步长频率工作时，只记录最大的有功电流以及其对应的超声波发生器的工作频率。

4.根据权利要求1或2或3所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在步骤B中，在超声波发生器按照搜索范围内的最小频率点进行初始工作后，延迟一段时间后采集超声波发生器内的逆变电流以及逆变电压，在完成逆变电流和逆变电压的采集后进行增加步长频率工作，步长频率的范围为10HZ到50HZ。

5.根据权利要求1所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，超声波发生器还包括有效值计算器(8)，差分采样电路一(6)将采集的逆变电流输入到有效值计算器(8)中计算得到工作电流有效值Irms并输出给控制芯片(5)。

6.根据权利要求5所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，超声波发生器还包括鉴相器(9)，差分采样电路一(6)将采集的逆变电流输入到鉴相器(9)，差分采样电路二(7)将采集的逆变电压输入到鉴相器(9)，鉴相器(9)计算出逆变电流与逆变电压的相位差并输出给控制芯片(5)。

7.根据权利要求6所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在全局搜索确定最佳工作频率点后进行持续的局部搜索，将确定的最佳工作频率点增加一个步长频率进行工作一次或减少一个步长频率进行工作一次，在增加一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续增加步长频率进行工作，直到有功电流减少时减少步长频率进行工作，在减少步长频率进行工作到有功电流减少时再次增加步长频率进行工作；在减少一个步长频率进行工作一次后，当有功电流增大时继续减少步长频率进行工作，直到有功电流减少时增加步长频率进行工作，在增加步长频率进行工作到有功电流减少时再次减少步长频率进行工作。

8.根据权利要求7所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，在超声波发生器刚上电以及复位时先做全局搜索，在全局搜索结束后进行局部搜索。

9.根据权利要求4所述的超声波发生器工作频率点搜寻方法，其特征在于，通过设置人工控制按钮(10)能在超声波发生器工作时进行全局搜索请求。

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