CN210377194U - 一种数字式超声波电源的频率跟踪电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开涉及一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，信号跟踪模块包括电流互感器CT1和信号处理部分，电流互感器CT1和CBB高压薄膜电容构成用于信号采集的差动变量电桥，电流互感器CT1包括有第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，第一初级线圈的一端用于信号接入，另一端与第二初级线圈连接，第二初级线圈的一端用于信号接入和与第一初级线圈一端连接，另一端接地和连接换能器负极，信号处理部分包括有差分放大电路和以及调频电阻U4和时基集成电路U10，差分放大电路输入端连接在电流互感器CT1的次级线圈上，差分放大电路将信号处理后分别传递到调频电阻U4和时基集成电路U10。
Description
技术领域
本实用新型涉及超声波换能器技术领域，特别涉及一种数字式超声波电源的频率跟踪电路。
背景技术
一种超声波电源，包括整流滤波模块、振幅控制模块、逆变隔离模块、调谐匹配模块、频率跟踪模块、MCU控制模块和辅助电源模块，所述的整流滤波模块包括有接线端子，接线端子的输入端用于市电的接入，接线端子的输出端上连接有共模电感T2和保险丝，共模电感T2将市电传递到整流桥D1，整流桥D1市电转换为直流电，整流桥D1正极输出负极接地，整流桥D1和共模电感之间还连接有用于抑制浪涌电流的热敏电阻R4，整流滤波模块还设有用于消除差模干扰的差模电容以及用于直流滤波的滤波电容；振幅控制模块包括开关管Q1、PWM控制芯片U1，开关管Q1的C极与整流桥D1的输出端连接，开关管Q1的G极与PWM控制芯片U1连接，开关管Q1的E极连接有电流互感器T1，电流互感器T1初级线圈一端与开关管Q1的E极连接，另一端连接有位储能电感L1，电流互感器T1的次级线圈一端接地，另一端连接有振幅反馈电路和过载保护电路，还包括有续流二极管D2，续流二极管D2的正极接地负极连接在位储能电感L1和开关管Q1之间，位储能电感L1输出端还连接有滤波电容；逆变隔离模块包括有变压器T3、开关管Q2和开关管Q3，开关管Q2和开关管Q3组成半桥电路，振幅控制模块将直流电传递到半桥电路，半桥电路将直流电转换为交流电，交流电再由变压器T3初级线圈接入，变压器T3的次级线圈接出，将交流电压变为高压隔离电压传输到调谐匹配模块；调谐匹配模块包括一个电感L4和若干个CBB高压薄膜电容，电感L4和CBB高压薄膜电容组成匹配电路，匹配电路上连接有匹配开关，频率跟踪模块从调谐匹配模块中采集信号进行跟踪。
发明内容
本实用新型的目的：为了克服现有技术的缺陷，本实用新型提供了一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，提高了频率跟踪准确性和频率跟踪实时性。
本实用新型公开涉及一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，其特征在于：信号跟踪模块包括电流互感器CT1和信号处理部分，电流互感器CT1和CBB高压薄膜电容构成用于信号采集的差动变量电桥，电流互感器CT1包括有第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，第一初级线圈的一端用于信号接入，另一端与第二初级线圈连接，第二初级线圈的一端用于信号接入和与第一初级线圈一端连接，另一端接地和连接换能器负极，信号处理部分包括有差分放大电路和以及调频电阻U4和时基集成电路U10，差分放大电路输入端连接在电流互感器CT1的次级线圈上，差分放大电路将信号处理后分别传递到调频电阻U4和时基集成电路U10。
本实用新型的再进一步设置：电流互感器CT1次级线圈上还连接有若干电阻，各电阻之间串联设置并连接在电流互感器CT1次级线圈上，电流互感器CT1的第一初级线圈和第二初级线圈和调谐匹配模块的输出端连接。
本实用新型的再进一步设置：差分放大电路设有第一输入端和第二输入端，差分放大电路的第一输入端和第二输入端分别连接在电流互感器CT1次级线圈两端，差分放大电路将信号处理传递到时基集成电路U10和调频电阻U4。
综合采用上述方案，差动变量电桥用于超声波换能器电流相位信号进行采集，将采集好的信号传递给差分放大电路，信号处理部分可以接受信号并处理得出逆变隔离模块所需驱动频率，差分放大电路将信号处理形成方波，方波传递给调频电阻U4和时基集成电路U10，调频电阻U4通过微控单元设置一个基础频率使换能器工作在一个损耗最小的频率，能有效提高换能器使用效率，降低设备发热量，提高使用寿命，时基集成电路U10将所需驱动频率反馈给微控单元，用来读取超声波电源工作频率，电阻用来限制电流互感器输出电压。
附图说明
图1为本实用新型结整体电路图；
图2为本实用新型信号处理部分电路图；
图3为本实用新型差动变量电桥电路图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式详细说明：
本实用新型公开涉及一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，本实用新型实施案例中，信号跟踪模块1包括电流互感器CT1和信号处理部分2，电流互感器CT1和CBB高压薄膜电容C4、C6、C7、C8、C9、C11组成用于信号采集的差动变量电桥3，电流互感器CT1包括有第一初级线圈4、第二初级线圈5和次级线圈6，第一初级线圈4的一端用于信号接入，另一端与第二初级线圈5连接，第二初级线圈5的一端用于信号接入和与第一初级线圈4一端连接，另一端接地，信号处理部分2包括有差分放大电路7和以及调频电阻U4和时基集成电路U10，差分放大电路7输入端连接在电流互感器CT1的次级线圈6上，差分放大电路7将信号处理后分别传递到调频电阻U4和时基集成电路U10，电流互感器CT1次级线圈上还连接有电阻R11,R12,R13,R14，各电阻之间串联设置并连接在电流互感器CT1次级线圈6上，且用来限制电流互感器输出电压，电流互感器CT1的第一初级线圈4和第二初级线圈5与调谐匹配模块8的输出端连接，差分放大电路7设有第一输入端U1_A和第二输入端U1_B，差分放大电路7的第一输入端U1_A和第二输入端U1_B分别连接在电流互感器CT1次级线圈6两端，差分放大电路7将信号处理传递到时基集成电路U10和调频电阻U4。
差动变量电桥3用于超声波换能器电流相位信号进行采集，将采集好的信号传递给差分放大电路7，信号处理部分可以接受信号并处理得出逆变隔离模块9所需驱动频率，差分放大电路7将信号处理形成方波，方波传递给调频电阻U4和时基集成电路U10，调频电阻U4通过微控单元设置一个基础频率使换能器工作在一个损耗最小的频率，所述微控单元可以是MCU最小控制系统，能有效提高换能器使用效率，降低设备发热量，提高使用寿命，时基集成电路U10将所需驱动频率反馈给微控单元，用来读取超声波电源工作频率。
Claims (3)
1.一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，其特征在于：信号跟踪模块包括电流互感器CT1和信号处理部分，电流互感器CT1和CBB高压薄膜电容构成用于信号采集的差动变量电桥，电流互感器CT1包括有第一初级线圈、第二初级线圈和次级线圈，第一初级线圈的一端用于信号接入，另一端与第二初级线圈连接，第二初级线圈的一端用于信号接入和与第一初级线圈一端连接，另一端接地和连接换能器负极，信号处理部分包括有差分放大电路和以及调频电阻U4和时基集成电路U10，差分放大电路输入端连接在电流互感器CT1的次级线圈上，差分放大电路将信号处理后分别传递到调频电阻U4和时基集成电路U10。
2.根据权利要求1所述的一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，其特征在于：电流互感器CT1 次级线圈上还连接有若干电阻，各电阻之间串联设置并连接在电流互感器CT1次级线圈上，电流互感器CT1的第一初级线圈和第二初级线圈和调谐匹配模块的输出端连接。
3.根据权利要求2所述的一种数字式超声波电源的频率跟踪电路，其特征在于：差分放大电路设有第一输入端和第二输入端，差分放大电路的第一输入端和第二输入端分别连接在电流互感器CT1次级线圈两端，差分放大电路将信号处理传递到时基集成电路U10和调频电阻U4。
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