CN203193541U - 一种特大功率超声波电源发生器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种特大功率超声波电源发生器，包括依次连接的交流电源、整流滤波单元，功率放大器和换能器，所述功率放大器为采用IGBT功率模块。本实用新型所述的特大功率超声波电源发生器，采用IGBT功率模块将直流电压变换为超声频交流大功率信号，单个发生器输出功率可以达到15，000W，该特大功率由同一发生器输出，每时每刻都是单一频率，同一相位，不会出现混合频率。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波发生器，特别涉及一种特大功率超声波电源发生器。
背景技术
目前市面上的传统超声波电源发生器单个输出功率最大也就2500W，对于需要大功率的地方（如大工件的超声波清洗，大工件的超声波焊接，量大的超声波工业纯水生产）往往需要多台超声波电源发生器并机工作。而并机工作时，超声波谐振频率不一致，相位不同步，会对超声波发生器的实际工作效果大打折扣。并且，目前市面上的传统超声波电源发生器工作普遍采用二相220Vac供电方式，2500W的超声波发生器供电回路电流十安培以上,电流值比较大，线路电能损耗相对较大。
实用新型内容
为克服上述现有技术的缺陷与不足，本实用新型提供一种特大功率超声波电源发生器。
本实用新型所采用的技术方案是：
一种特大功率超声波电源发生器，包括依次连接的交流电源、整流滤波单元，功率放大器和换能器。所述功率放大器采用IGBT功率模块。
优选的，所述IGBT功率模块与换能器之间连接有输出变压器。
进一步优选的，所述输出变压器与换能器之间连接有输出电感。
优选的，所述交流电源为380Vac三相交流电源。
优选的，所述IGBT功率模块设有散热片及散热风扇。
进一步优选的，所述输出变压器和输出电感使用大功率磁芯和多股漆包铜线绕制而成，或者使用空心金属管绕制而成,所述空心金属管内设置冷却液。
必要的，所述IGBT功率模块连接有控制电路和保护电路。
与现有技术相比，本实用新型取得的有益效果有：
（1）本实用新型所述的特大功率超声波电源发生器，采用IGBT功率模块将直流电压变换为超声频交流大功率信号，单个发生器输出功率可以达到15，000W，该特大功率由同一发生器输出，每时每刻都是单一频率，同一相位，不会出现混合频率；
（2）本实用新型案所述的特大功率超声波电源发生器，所述的IGBT功率模块，并使用大散热片，而且专门配置直流风扇对其吹风，抽风加快冷却方法，提高了产品对大电流的承载能力，为超声波发生器输出功率提高提供保障；
（3）本实用新型案所述的特大功率超声波电源发生器，所述的输出变压器和输出电感使用大功率磁芯和高频、高温、高耐压漆包铜线，并采用多股线（股数高达2000股）并绕的方式，减少输出变压器和输出电感的趋肤效应，减少发热，为超声波发生器输出功率提高提供保障。
附图说明
图1 本实用新型所述的特大功率超声波电源发生器的一种实施结构模块图；
图2是本实用新型所述的IGBT功率模块的等效电路。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面将结合具体实施例及附图对本实用新型组成原理作进一步详细描述。
如图1所示,本实用新型所揭示的特大功率超声波电源发生器,包括依次连接的380Vac三相交流电源、整流滤波单元、IGBT功率模块、输出变压器、输出电感和换能器；本实用新型案直接对380Vac三相交流电进行整流、滤波处理，产生直流电压，通过IGBT功率模块对滤波后的直流电压进行斩波，产生电压较高的超声波，经过输出变压器输出适当电压的超声波后，再经过输出电感，产生出正弦或类似的正弦的超声波，这样的超声波直接送到超声波换能器。所述IGBT功率模块还连接有控制电路和保护电路，控制电路产生控制信号控制IGBT功率模块的工作。
所述功率输出采用IGBT模块，IGBT模块是由多个IGBT集成封装而成，具有载留能力大的优势，IGBT等效电路如图2所示，由图2可知，若在IGBT的栅极G和发射极E之间加上驱动正电压，则MOSFET导通，这样PNP晶体管的集电极C与基极之间成低阻状态而使得晶体管导通；若IGBT的栅极和发射极之间电压为0V，则MOS 截止，切断PNP晶体管基极电流的供给，使得晶体管截止。IGBT与MOSFET一样也是电压控制型器件，在它的栅极G—发射极E间施加十几伏的直流电压，只有在uA级的漏电流流过，基本上不消耗功率。
所述IGBT功率模块设有散热片，而且专门配置直流风扇对其吹风，抽风加快冷却方法，提高了产品对大电流的承载能力，为超声波发生器输出功率提高提供保障。
所述输出变压器和输出电感的绕线使用大功率磁芯和高频、高温、高耐压漆包铜线，并采用多股线（股数高达2000股）并绕的方式，或者绕线采用空心金属管，空心金属管内部含有流动冷却液（如水，油等其混合液），空心金属管可减少输出变压器和输出电感的趋肤效应，减少发热，流动的冷却液可以迅速带走回路产生的热量，为超声波发生器输出功率提高提供保障。
需要说明的是，在未脱离本实用新型构思前提下对其所做的任何微小变化及等同替换，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种特大功率超声波电源发生器，包括依次连接的交流电源、整流滤波单元，功率放大器和换能器，其特征在于：所述功率放大器为采用IGBT功率模块。
2.根据权利要求1所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述IGBT功率模块与换能器之间连接有输出变压器。
3.根据权利要求2所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述输出变压器与换能器之间连接有输出电感。
4.根据权利要求1所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述交流电源为380Vac三相交流电源。
5.根据权利要求1所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述IGBT功率模块设有散热片及散热风扇。
6.根据权利要求3所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述输出变压器和输出电感使用大功率磁芯和多股漆包铜线绕制而成。
7.根据权利要求3所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述输出变压器和输出电感使用大功率磁芯和空心金属管绕制而成,所述空心金属管内设置冷却液。
8.根据权利要求1-7中任意一项所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述IGBT功率模块连接有控制电路。
9.根据权利要求8所述的特大功率超声波电源发生器,其特征在于：所述IGBT功率模块连接有保护电路。
Priority Applications (1)
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| CN 201320183199 CN203193541U (zh) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 一种特大功率超声波电源发生器 |
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| CN 201320183199 CN203193541U (zh) | 2013-04-12 | 2013-04-12 | 一种特大功率超声波电源发生器 |
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Cited By (1)
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| CN110112952A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-09 | 中北大学 | 一种具有固定相位差的大功率双频超声波振动脉冲电源 |
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2013
- 2013-04-12 CN CN 201320183199 patent/CN203193541U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN110112952A (zh) * | 2019-05-20 | 2019-08-09 | 中北大学 | 一种具有固定相位差的大功率双频超声波振动脉冲电源 |
| CN110112952B (zh) * | 2019-05-20 | 2020-03-17 | 中北大学 | 一种具有固定相位差的大功率双频超声波振动脉冲电源 |
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