CN214154331U - 一种超声波电源追频电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超声波电源追频电路，包括微处理器，微处理器第三IO口连接到逆变电路输入端，微处理器的第二IO口输出一路连接逆变电路输入端，另一路连接第一反相器输入端；逆变电路的输出端与振子连接，电压互感器采样振子端电压；电压互感器的输出端经放大电路后与第二反相器输入端连接；第一反相器和第二反相器的输出端与异或逻辑电路的输入端连接，异或逻辑电路的输出端与微处理器的第一IO口连接。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，尤其是涉及一种频率追踪电路。
背景技术
现有的超声波电源追频电路存在一些缺点和不足，如有的追频电路以振子端电流电压相位差为零时的工作频率为谐振频率，但实测中发现，工作在谐振频率附近时，振子端电流波形严重畸变，追频系统无法准确识别电流的相位；又如有的追频电路以超声波系统出现最大电流时的工作频率为谐振频率，但负载不同，最大工作电流值不同，触发追频操作的电流阈值难以设定，会造成输出功率波动较大或停振等问题。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种超声波电源追频电路，反馈信号稳定，相位易于识别，避免输出功率大幅度波动或停振，电路结构简单，易于实现。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：提供一种超声波电源追频电路，电路的控制部分为微处理器,微处理器第三IO口连接到逆变电路输入端，微处理器的第二IO口输出的一路连接逆变电路输入端，另一路连接第一反相器输入端；逆变电路输出端与振子连接，电压互感器采样振子端电压，电压互感器的输出端与放大电路连接，放大电路输出端与第二反相器输入端连接；第一反相器和第二反相器的输出端与异或逻辑电路的输入端连接，异或逻辑电路的输出端与微处理器的第一IO口连接。
进一步的，异或逻辑电路的输出端通过电阻与微处理器的第一IO口连接，电阻连接微处理器的第一IO口连接的一端还连接有电容，电容另一端接信号地。电阻与电容组成滤波电路。
进一步的，放大器电路内包括运算放大器，跨接在运算放大器的反相输入端和输出端的反馈电阻，并接在运算放大器反相输入端和同相输入端之间的电压采样电阻，且运算放大器同相输入端连接信号地。采样电阻将电压互感器采样到的电流转换为电压，给放大电路处理。
本电路是一个闭环反馈电路，第一IO口信号为反馈信号，电路工作时，微处理器持续读取该反馈信号电压值，并根据电压值改变第二IO口、第三IO口的信号输出频率，逆变电路继而改变输出电压的频率，即振子电压的频率。
反馈信号值是否准确直接影响追频的及时性和追频频率的准确性。反馈信号值代表的是前端两路被采样信号的相位差值，则稳定的相位是取得准确相位差值的前提。本发明中前端两路被采样信号，第二IO口的被采样信号直接来自微处理器产生的PWM，第三IO口的被采样信号来自振子端电压，这两路被采样信号波形稳定、畸变小，追频电路容易准确识别相位。
本发明具有以下有益效果：本发明通过选取波形稳定、畸变小的驱动信号和振子电压进行相位识别和相位差比较，实现超声波电源追频的目的，具有相位的可识别性高，获取的相位差值准确，频率追踪准确快速，输出功率波动小的优点，电路结构简单，易于实现。
附图说明
图1为本发明实施例的超声波电源追频电路示意图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明。
参见附图1，一种超声波电源追频电路，电路的控制部分为微处理器U5,U5的IO3连接到逆变电路输入端2，U5的IO2输出分成2路，一路连接逆变电路输入端1，一路连接第一反相器U2A输入端；逆变电路输出与振子连接，T1为电压互感器，采样振子端电压，输出端与放大电路连接，放大电路输出端与第二反相器U2B输入端连接；第一反相器U2A和第二反相器U2B的输出端与异或逻辑电路U4A的两个输入端连接，U4A输出端与电阻R3一端连接，R3另一端分别与微处理器U5的IO1、电容C1的一端连接，电容C1另一端接信号地；放大器电路内包括运算放大器U1，电阻R1为反馈电阻，跨接在运算放大器U1的反向输入端3和输出端4，电阻R2为电压采样电阻，并接在运算放大器U1反向输入端3、同向输入端1，且运算放大器U1同向输入端1连接信号地。
电路工作时，微处理器U5持续读取IO1端口信号电压值，并根据电压值决定PWM1&2信号输出频率，逆变电路继而改变输出电压的频率，即振子电压的频率。
电压互感器T1采样振子电压，得到的采样信号经放大电路放大后输入反相器U2B。
微处理器U5输出的PWM2信号输入逆变电路，同时也输入反相器U2A。
第一反相器U2A和第二反相器U2B分别输出整形后的信号，信号进入异或逻辑电路U4A进行相位比较，得到相位差信号，相位差信号经滤波电路滤波后作为反馈信号输入到微处理器U5的IO1端口，微处理器U5根据IO1端口信号电压值决定PWM1&2信号的输出频率，进而决定振子电压的频率……周而复始，不断进行采样、比较相位、修正频率的循环，实现超声波电源工作在谐振频率的目的。
以上的实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (3)
1.一种超声波电源追频电路，其特征在于：包括微处理器，微处理器第三IO口连接到逆变电路输入端，微处理器的第二IO口输出一路连接逆变电路输入端，另一路连接第一反相器输入端；逆变电路的输出端与振子连接，电压互感器采样振子端电压；电压互感器的输出端经放大电路后与第二反相器输入端连接；第一反相器和第二反相器的输出端与异或逻辑电路的输入端连接，异或逻辑电路的输出端与微处理器的第一IO口连接。
2.根据权利要求1所述的超声波电源追频电路，其特征在于：异或逻辑电路的输出端通过电阻与微处理器的第一IO口连接，电阻连接微处理器的第一IO口连接的一端还连接有电容，电容另一端接信号地。
3.根据权利要求1或2所述的超声波电源追频电路，其特征在于：放大器电路内包括运算放大器，跨接在运算放大器的反相输入端和输出端的反馈电阻，并接在运算放大器反相输入端和同相输入端之间的电压采样电阻，且运算放大器同相输入端连接信号地。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202120137334.9U CN214154331U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 一种超声波电源追频电路 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202120137334.9U CN214154331U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 一种超声波电源追频电路 |
Publications (1)
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| CN214154331U true CN214154331U (zh) | 2021-09-07 |
Family
ID=77548497
Family Applications (1)
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| CN202120137334.9U Active CN214154331U (zh) | 2021-01-19 | 2021-01-19 | 一种超声波电源追频电路 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN214154331U (zh) |
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2021
- 2021-01-19 CN CN202120137334.9U patent/CN214154331U/zh active Active
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