JP4512721B2 - Oscillation control circuit of multi-frequency ultrasonic cleaner - Google Patents

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Description

【0001】
【発明が属する技術分野】
本発明は、電力制御と周波数追尾して交互高速切替えを行う多周波超音波洗浄機の発振制御回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、交互切り替え型・多周波超音波洗浄機の駆動発振回路は、それぞれの駆動周波数での振動子のインピーダンスが相違するため、振動子への投入電力は、駆動周波数毎にばらつきがあり、又、液体の深さ、温度、液体の種類、被洗浄物等の影響によっても各機械共振周波数のインピーダンスが変化するので、振動子への投入電力は大きく変化する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このため、電力の低下による洗浄不良や過電力入力による振動子の破壊や発振器のパワー素子の過大出力による安全領域を越えた素子破壊が生じるという問題があり、一方、振動子への投入電力は各共振周波数において最大になるので、多周波の高速切替駆動において、リアルタイムに定電力制御実現するには、各共振周波数の安定した追尾と周波数切替時の追尾速度の改善が必要となるという問題があった。
【0004】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、洗浄槽に装着された振動子に入力される出力電流の位相を変更する少なくとも2つの位相器、該位相器の位相をロックする少なくとも2つの位相ロックループ回路、該2つの位相ロックループ回路の出力データをクロックで交互に選択するデータセレクタとからなる周波数制御回路と、前記データセレクタの出力のパルス幅を制御するパルス幅制御回路と、該パルス幅制御回路の出力を増幅するスイッチング電力増幅器と、該スイッチング電力増幅器の交互の出力のマッチングを取るマッチング回路と、該マッチング回路の出力電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子で検出された出力電流をインピーダンスに変換する第1のインピーダンス変換器、前記振動子に入力される電圧を分割する電圧分割器、分割された電圧をインピーダンスに変換する第2のインピーダンス変換器、前記第1のインピーダンス変換器と前記第2のインピーダンス変換器の出力を乗算する乗算器、該乗算器の出力の低周波数を通過するローパスフィルタ、該ローパスフィルタの出力を増幅する直流増幅器からなる電力計測回路と、該電力計測回路の前記直流増幅器の出力をマイナス端子に入力し、電力制御の基準電圧をプラス端子に入力する負帰還回路とからなり、該負帰還回路の出力を前記パルス幅制御回路に入力して、前記振動子に入力される電力を制御し、周波数を自動追尾するものであり、又、前記位相ロックループ回路は、前記位相器からの信号の位相を比較する位相比較器と、該位相比較器の出力のループで通過させるループフィルタと、該ループフィルタの出力電圧と設定電圧をクロックで交互に切替えるアナログスイッチと、入力された電圧で発振させる電圧制御発振回路とからなるものであり、さらに、前記パルス幅制御回路は、積分回路とウインドコンパレータとからなり、前記積分回路に前記周波数制御回路の出力が入力され、前記ウインドコンパレータに前記負帰還回路の出力が入力されるものである。
【0005】
【発明の実施の形態】
本発明では、一つの振動子に存在する複数の機械共振を利用して、各共振周波数を交互に高速切替え駆動するものであり、これにより、定在波の移動を行い、洗浄むらを少なくし、被洗浄物へのダメージを少なくし、振動子の寿命を長くすることができる。
【0006】
【実施例】
図1は本発明の実施例の多周波超音波洗浄機の発振制御回路のブロック図で、周波数制御回路1は第1の位相器2と第2の位相器3と、第1の位相ロックループ回路4と第2の位相ロックループ回路5とデータセレクタ6とからなり、第1の位相器2の出力は第1の位相ロックループ回路4に入力され、第2の位相器3の出力は第2のロックループ回路5に入力され、第1、第2の位相ロックループ回路4、5の出力はクロック7で交互にデータセレクタ6に取り込まれる。
【0007】
データセレクタ6の出力はパルス幅制御回路8に入力され、又、パルス幅制御回路8の出力はスイッチング電力増幅器9に入力され、スイッチング電力増幅器9の出力はマッチング回路10に入力され、マッチング回路10の出力は振動子11に入力され、この振動子11は液体12が入れられた洗浄槽13に装着されている。
【0008】
又、電力計測回路14は第1のインピーダンス変換器15と、電圧分割器16の出力が接続された第2のインピーダンス変換器17と、第1、第2のインピーダンス変換器15、17の出力が乗算される乗算器18と、ローパスフィルタ19と、直流増幅器20とからなり、さらに、直流増幅器20の出力は負帰還回路21の負端子に接続され、負帰還回路21の正端子に基準電源22から電力制御の基準電圧が入力され、負帰還回路21の出力はパルス幅制御回路8に入力され、又、マッチング回路10の出力から電流が電流検出器23で検出され、この検出された電流は第1、第2の移相器2、3に入力されるとともに、電力計測回路14の第1のインピーダンス変換器15に入力れさ、さらに、マッチング回路10の出力は電力計測回路14の電圧分割器16に入力されている。
【0009】
このように構成された本実施例の多周波超音波洗浄機の発振制御回路では、電流検出器23で検出されたマッチング回路10の出力電流を第1、第2の移相器2、3にそれぞれ帰還電流として入力され、第1、第2の位相器2、3のそれぞれの出力は第1、第2の位相ロックループ回路4、5で位相をロックし、第1、第2の位相ロックループ回路4、5の出力はクロック6で選択されてデータセレクタ6に入力され、このデータセレクタ6で選択されたパルス出力は、パルス幅制御回路8でパルス幅が制御され、スイッチング電力増幅器9で増幅され、マッチング回路10で2つのパルスのマッチングを取り、振動子11に入力することにより、振動子11は2周波数に共振して、ばらつきのない2周波数の超音波を発生するので、この2周波数の超音波により洗浄槽13に入れられた被洗浄物を効率よく洗浄することができる。
【0010】
又、マッチング回路10の出力から電流検出器23で検出した電流は電力計測回路14の第1のインピーダンス変換器15に入力され、マッチング回路10の出力から検出された検出電圧は電力計測回路14の電圧分割器16に入力され、適宜この電圧が分割され、所定の電圧に変換されて第2のインピーダンス変換器17に入力され、これら第1、第2のインピーダンス変換器15、17の出力は乗算器18で乗算されて、ローパスフィルタ19で低周波成分のみが通過され、直流増幅器20で増幅されて、負帰還回路21の負端子に入力され、基準電源22からの基準電圧は負帰還回路21の正の端子に入力され、この負帰還回路21の出力でパルス幅制御回路8に入力されたパルスのパルス幅を制御する。
【0011】
本実施例は、このように正帰還回路に第1、第2の位相ロックループ回路4、5を挿入した発振回路構成となるので、発振条件は発振回路の総合ループ位相が0°になる周波数で発振し、又、この第1、第2の位相ロックループ回路4、5を用いるメリットは不要な副共振での発振を抑制する理想的なパンドパスフィルタとしての機能を有し、さらに、後述するように、専用の電圧制御発振回路を有するので、負荷の条件によって発振が停止しないという効果がある。
【0012】
又、電力計測回路14では、乗算器18を用いて、振動子11に入力される電圧v及び電流iの瞬時値を第1、第2のインピーダンス変換器15、17の出力によって乗算し、使用周波数に対して遮断周波数を十分低く設定したローパスフィルタ19を通過させた後、直流増幅器20で有効電力に比例した電圧成分を取り出しているが、これは高速切替えする多周波の電力計測に応用する場合、計測の応答性が問題となってくるので、通常のローパスフィルタの遮断周波数は数十Hzに設定されるが、このローパスフィルタ19は、高速切替え(数十Hz〜数百Hz)での電力計測値が追従できるように数百Hz〜数kHzと高めの遮断周波数に設定している。
【0013】
図2は、図1の本発明の発振制御回路1で使用する第1、第2の位相ロックループ回路4、5のブロック図で、第1、第2の移相器2、3の出力が入力される入力端子23に位相比較回路24が接続され、この位相比較回路24の出力はループパスフィルタ25に入力され、ループパスフィルタ25の出力はアナログスイッチ26の一方の端子に入力され、他方の端子には、周波数設定電圧V(f0+Δf)を発生する周波数設定電源27が接続され、アナログスイッチ26はクロック28で出力を交互に切替え、アナログスイッチ26の出力は電圧制御発振回路29に入力され、電圧制御発振回路29の出力発振出力端子30から図1のデータセレクタ6に力される。
【0014】
このように構成した位相ロックループ回路では、位相ロックループが周波数追尾動作に入る前は、電圧制御回路の自走周波数を強制的にアナログスイッチ26で切替えた周波数設定電源27からの周波数設定電圧V(f0+Δf)で設定された共振周波数付近f0+Δfで発振させ、これにより、比較的共振に近い所から周波数追尾動作が始まるので、ループフィルタ帰還電圧V(f0)による共振周波数f0の追尾速度を速め、かつ共振近くに副共振が存在しても、それを避けて安定した追尾が可能となる。
【0015】
図3は、本発明の他の実施例の発振制御回路のブロック図で、9はスイッチング電力増幅器、10はマッチング回路、11は振動子、14は電力計測回路、21は負帰還回路、22は基準電源、23は電流検出器で、これらの構成は上記実施例と同じであるので、説明は省略するが、本実施例では、原発振器31の出力はパルス幅制御回路32の積分回路33に入力され、積分回路33の出力はウインドコンパレータ34に入力され、ウインドコンパレータ34の出力はスイッチング電力増幅器9に入力され、スイッチング電力増幅器9の出力はマッチング回路10に入力され、マッチング回路10の出力は振動子11に入力され、さらに、マッチング回路10の出力の電流iは電流検出器23で検出されて電力計測回路14に入力され、又、マッチング回路10の出力電圧vは電力計測回路14に入力され、電力計測回路14の出力は負帰還回路21の負端子に入力され、負帰還回路の正端子に基準電源22が接続され、負帰還回路21の出力はパルス幅制御回路32のウインドコンパレータ34に入力されている。
【0016】
このように構成された本実施例の発振制御回路では、図4に示すように、原発振器31からの原発振信号Aはパルス幅制御回路32の積分回路33で三角波Bに変換され、ウインドコンパレータ34によって三角波Bと負帰還回路21の出力電圧V0を比較し、パルスC、Dを得ており、マッチング回路10の出力電力が低い場合は、負帰還回路21の出力電圧V0を上げることによりパルスC、Dのパルス幅を広げ、マッチング回路10の出力電力が低い場合は、その逆の動作をして、マッチング回路10の出力電力を一定制御している。
【0017】
本実施例では、このように、原発振回路31の原発振信号Aのパルス幅を制御する回路を用いることによって、瞬時に出力電力が可変制御できるので、リアルタイムの定電力制御を可能とし、又、ウインドコンパレータ34を用いているので、0〜maxまでの電力可変が可能であるという利点がある。
【0018】
本発明は、このように構成したので、どのような負荷の変動に対しても、一定の洗浄効果が期待でき、振動子や振動板の破壊を防ぐことができ、さらに、発振器のパワー素子の破壊を防ぐことができる。
【0019】
なお、上記実施例では、2周波数の発振制御回路について説明したが、第1、第2の各回路を所望の数だけ増やすことにより、2周波数以上の多周波数の発振制御回路を構成することができる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の多周波超音波洗浄機の発振制御回路では、一つの振動子に存在する複数の機械共振を利用して、各共振周波数を交互に高速切替え駆動することにより、定在波の移動を行うので、どのような負荷の変動に対しても、洗浄むらを少なくして一定の洗浄効果が期待でき、被洗浄物へのダメージを少なくし、又、発振器のパワー素子の破壊を防ぐことができ、さらに、振動子や振動板の破壊を防ぐことができ、振動子の寿命を長くすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の多周波超音波洗浄機の発振制御回路のブロック図である。
【図2】図1の発振制御回路の位相ロックループ回路のブロック図である。
【図3】本発明の他の実施例の多周波超音波洗浄機の発振制御回路のブロック図である。
【図4】図3の各部の波形図である。
【符号の説明】
1 周波数制御回路
2 第1の位相器
3 第2の位相器
4 第1の位相ロックループ回路
5 第2の位相ロックループ回路
6 クロック
7 データセレクタ
8 パルス幅制御回路
9 スイッチング電力増幅器
10 マッチング回路
11 振動子
12 液体
13 洗浄槽
14 電力計測回路
15 第1のインピーダンス変換器
16 電圧分割器
17 第2のインピーダンス変換器
18 乗算器
19 ローパスフィルタ
20 直流増幅器
21 負帰還回路
22 基準電源
23 電流検出器
[0001]
[Technical field to which the invention belongs]
The present invention relates to an oscillation control circuit of a multi-frequency ultrasonic cleaner that performs alternating high-speed switching by tracking power and frequency.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the drive oscillation circuit of an alternating-switching type / multi-frequency ultrasonic cleaner has different impedances of vibrators at the respective drive frequencies, so the power input to the vibrator varies for each drive frequency, and Since the impedance of each mechanical resonance frequency also changes due to the influence of the liquid depth, temperature, type of liquid, object to be cleaned, etc., the input power to the vibrator changes greatly.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
For this reason, there is a problem that cleaning failure due to power drop, destruction of the vibrator due to overpower input, or element destruction beyond the safe area due to excessive output of the power element of the oscillator occurs, while the power input to the vibrator is Since it becomes maximum at each resonance frequency, in order to realize constant power control in real time in multi-frequency high-speed switching drive, there is a problem that stable tracking of each resonance frequency and improvement of tracking speed at frequency switching are required. there were.
[0004]
[Means to solve the problem]
The present invention relates to at least two phase shifters that change the phase of an output current input to a vibrator mounted in a cleaning tank, at least two phase lock loop circuits that lock the phase of the phase shifter, and the two phase locks A frequency control circuit comprising a data selector for alternately selecting output data of the loop circuit with a clock, a pulse width control circuit for controlling the pulse width of the output of the data selector, and switching for amplifying the output of the pulse width control circuit A power amplifier, a matching circuit for matching alternate outputs of the switching power amplifier, a current detection element for detecting an output current of the matching circuit, and a first circuit for converting the output current detected by the current detection element into an impedance. 1 impedance converter, a voltage divider that divides the voltage input to the vibrator, and the divided voltage A second impedance converter for converting to impedance, a multiplier for multiplying the outputs of the first impedance converter and the second impedance converter, a low-pass filter that passes a low frequency of the output of the multiplier, and the low-pass A power measuring circuit comprising a DC amplifier for amplifying the output of the filter, and a negative feedback circuit for inputting the output of the DC amplifier of the power measuring circuit to the negative terminal and inputting a reference voltage for power control to the positive terminal, The output of the negative feedback circuit is input to the pulse width control circuit, the power input to the vibrator is controlled to automatically track the frequency, and the phase-locked loop circuit includes the phase shifter A phase comparator that compares the phases of the signals from the output, a loop filter that passes through a loop of the output of the phase comparator, and an output voltage of the loop filter, An analog switch that alternately switches a constant voltage with a clock, and a voltage-controlled oscillation circuit that oscillates with an input voltage. Further, the pulse width control circuit includes an integration circuit and a window comparator. The output of the frequency control circuit is input to the circuit, and the output of the negative feedback circuit is input to the window comparator.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, a plurality of mechanical resonances existing in one vibrator are used to drive each resonance frequency alternately at high speed, thereby moving a standing wave and reducing cleaning unevenness. The damage to the object to be cleaned can be reduced, and the life of the vibrator can be extended.
[0006]
【Example】
FIG. 1 is a block diagram of an oscillation control circuit of a multi-frequency ultrasonic cleaner according to an embodiment of the present invention. The frequency control circuit 1 includes a first phase shifter 2, a second phase shifter 3, and a first phase locked loop. The circuit 4, the second phase locked loop circuit 5, and the data selector 6, the output of the first phase shifter 2 is input to the first phase locked loop circuit 4, and the output of the second phase shifter 3 is the first 2 and the outputs of the first and second phase-locked loop circuits 4 and 5 are alternately taken into the data selector 6 by the clock 7.
[0007]
The output of the data selector 6 is input to the pulse width control circuit 8, the output of the pulse width control circuit 8 is input to the switching power amplifier 9, the output of the switching power amplifier 9 is input to the matching circuit 10, and the matching circuit 10 Is input to the vibrator 11, and the vibrator 11 is attached to the cleaning tank 13 in which the liquid 12 is placed.
[0008]
The power measuring circuit 14 includes a first impedance converter 15, a second impedance converter 17 to which the output of the voltage divider 16 is connected, and outputs of the first and second impedance converters 15 and 17. The multiplier 18 includes a multiplier 18, a low-pass filter 19, and a DC amplifier 20. The output of the DC amplifier 20 is connected to the negative terminal of the negative feedback circuit 21, and the reference power supply 22 is connected to the positive terminal of the negative feedback circuit 21. Is supplied with a reference voltage for power control, the output of the negative feedback circuit 21 is input to the pulse width control circuit 8, and the current is detected by the current detector 23 from the output of the matching circuit 10, and the detected current is In addition to being input to the first and second phase shifters 2 and 3, the first impedance converter 15 of the power measurement circuit 14 is also input, and the output of the matching circuit 10 is the power measurement circuit. Is input to the voltage divider 16 of 14.
[0009]
In the oscillation control circuit of the multi-frequency ultrasonic cleaner of this embodiment configured as described above, the output current of the matching circuit 10 detected by the current detector 23 is sent to the first and second phase shifters 2 and 3. Respectively input as feedback currents, the outputs of the first and second phase shifters 2 and 3 are phase-locked by the first and second phase-locked loop circuits 4 and 5, respectively. The outputs of the loop circuits 4 and 5 are selected by the clock 6 and input to the data selector 6, and the pulse width selected by the data selector 6 is controlled by the pulse width control circuit 8, and the switching power amplifier 9 When amplified, the matching circuit 10 matches the two pulses, and inputs them to the vibrator 11, so that the vibrator 11 resonates at two frequencies and generates ultrasonic waves with no variation. The object to be cleaned, which is placed in a cleaning tank 13 by the ultrasonic wave number can be efficiently cleaned.
[0010]
The current detected by the current detector 23 from the output of the matching circuit 10 is input to the first impedance converter 15 of the power measurement circuit 14, and the detection voltage detected from the output of the matching circuit 10 is the power measurement circuit 14. The voltage is input to the voltage divider 16, and the voltage is appropriately divided, converted into a predetermined voltage, and input to the second impedance converter 17. The outputs of the first and second impedance converters 15 and 17 are multiplied. Only the low frequency component is passed through the low-pass filter 19, amplified by the DC amplifier 20, input to the negative terminal of the negative feedback circuit 21, and the reference voltage from the reference power supply 22 is the negative feedback circuit 21. The pulse width of the pulse input to the pulse width control circuit 8 is controlled by the output of the negative feedback circuit 21.
[0011]
In this embodiment, since the first and second phase-locked loop circuits 4 and 5 are inserted in the positive feedback circuit in this way, the oscillation condition is a frequency at which the total loop phase of the oscillation circuit becomes 0 °. The merit of using the first and second phase-locked loop circuits 4 and 5 is that it has a function as an ideal pand-pass filter that suppresses oscillation at an unnecessary sub-resonance. As described above, since the dedicated voltage controlled oscillation circuit is provided, there is an effect that oscillation does not stop depending on the load condition.
[0012]
In the power measuring circuit 14, the multiplier 18 is used to multiply the instantaneous values of the voltage v and current i input to the vibrator 11 by the outputs of the first and second impedance converters 15 and 17, and use them. After passing through a low-pass filter 19 whose cutoff frequency is set sufficiently low with respect to the frequency, a voltage component proportional to the active power is taken out by the DC amplifier 20, which is applied to multi-frequency power measurement that is switched at high speed. In this case, since the measurement responsiveness becomes a problem, the cut-off frequency of the normal low-pass filter is set to several tens of Hz, but this low-pass filter 19 is switched at high speed (several tens to several hundreds Hz). A high cutoff frequency of several hundred Hz to several kHz is set so that the power measurement value can follow.
[0013]
FIG. 2 is a block diagram of the first and second phase-locked loop circuits 4 and 5 used in the oscillation control circuit 1 of the present invention shown in FIG. 1. The outputs of the first and second phase shifters 2 and 3 are A phase comparison circuit 24 is connected to an input terminal 23 to be inputted, an output of the phase comparison circuit 24 is inputted to a loop pass filter 25, an output of the loop pass filter 25 is inputted to one terminal of an analog switch 26, and the other terminal. Is connected to a frequency setting power source 27 for generating a frequency setting voltage V (f0 + Δf), the analog switch 26 is alternately switched in output by a clock 28, and the output of the analog switch 26 is input to a voltage controlled oscillation circuit 29. 1 is applied from the output oscillation output terminal 30 of the control oscillation circuit 29 to the data selector 6 in FIG.
[0014]
In the phase lock loop circuit configured as described above, the frequency setting voltage V from the frequency setting power source 27 in which the free-running frequency of the voltage control circuit is forcibly switched by the analog switch 26 before the phase lock loop enters the frequency tracking operation. Oscillation is generated near the resonance frequency f0 + Δf set by (f0 + Δf), and thus the frequency tracking operation starts from a location that is relatively close to resonance. Therefore, the tracking speed of the resonance frequency f0 by the loop filter feedback voltage V (f0) is increased, In addition, even if there is a sub-resonance near the resonance, it can be avoided and stable tracking can be performed.
[0015]
FIG. 3 is a block diagram of an oscillation control circuit according to another embodiment of the present invention, in which 9 is a switching power amplifier, 10 is a matching circuit, 11 is a vibrator, 14 is a power measurement circuit, 21 is a negative feedback circuit, and 22 is The reference power source 23 is a current detector, and since the configuration thereof is the same as that in the above embodiment, the description thereof will be omitted. In this embodiment, the output of the original oscillator 31 is sent to the integrating circuit 33 of the pulse width control circuit 32. The output of the integration circuit 33 is input to the window comparator 34, the output of the window comparator 34 is input to the switching power amplifier 9, the output of the switching power amplifier 9 is input to the matching circuit 10, and the output of the matching circuit 10 is Further, the current i output from the matching circuit 10 is detected by the current detector 23 and input to the power measurement circuit 14. The output voltage v of the matching circuit 10 is input to the power measurement circuit 14, the output of the power measurement circuit 14 is input to the negative terminal of the negative feedback circuit 21, the reference power supply 22 is connected to the positive terminal of the negative feedback circuit, and the negative feedback The output of the circuit 21 is input to the window comparator 34 of the pulse width control circuit 32.
[0016]
In the oscillation control circuit of this embodiment configured as described above, as shown in FIG. 4, the original oscillation signal A from the original oscillator 31 is converted into a triangular wave B by the integration circuit 33 of the pulse width control circuit 32, and the window comparator 34, the triangular wave B and the output voltage V0 of the negative feedback circuit 21 are compared to obtain pulses C and D. When the output power of the matching circuit 10 is low, the pulse is generated by increasing the output voltage V0 of the negative feedback circuit 21. When the pulse widths of C and D are widened and the output power of the matching circuit 10 is low, the reverse operation is performed to control the output power of the matching circuit 10 constant.
[0017]
In this embodiment, since the output power can be variably controlled instantaneously by using the circuit for controlling the pulse width of the original oscillation signal A of the original oscillation circuit 31 in this way, real-time constant power control is possible. Since the window comparator 34 is used, there is an advantage that the power can be varied from 0 to max.
[0018]
Since the present invention is configured as described above, a constant cleaning effect can be expected for any load fluctuation, the destruction of the vibrator and the diaphragm can be prevented, and further, the power element of the oscillator can be prevented. Destruction can be prevented.
[0019]
In the above-described embodiment, the two-frequency oscillation control circuit has been described. However, it is possible to configure a multi-frequency oscillation control circuit having two or more frequencies by increasing the first and second circuits by a desired number. it can.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, in the oscillation control circuit of the multi-frequency ultrasonic cleaning machine of the present invention, by using a plurality of mechanical resonances existing in one vibrator, each resonance frequency is alternately switched at a high speed, Since the standing wave is moved, it is possible to expect a certain cleaning effect by reducing the unevenness of cleaning for any load fluctuation, reducing the damage to the object to be cleaned, and the power element of the oscillator There is an advantage that the destruction of the vibrator and the diaphragm can be prevented, and the life of the vibrator can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of an oscillation control circuit of a multi-frequency ultrasonic cleaner according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram of a phase-locked loop circuit of the oscillation control circuit of FIG.
FIG. 3 is a block diagram of an oscillation control circuit of a multi-frequency ultrasonic cleaner according to another embodiment of the present invention.
4 is a waveform diagram of each part in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Frequency control circuit 2 1st phase shifter 3 2nd phase shifter 4 1st phase lock loop circuit 5 2nd phase lock loop circuit 6 Clock 7 Data selector 8 Pulse width control circuit 9 Switching power amplifier 10 Matching circuit 11 Vibrator 12 Liquid 13 Washing tank 14 Power measurement circuit 15 First impedance converter 16 Voltage divider 17 Second impedance converter 18 Multiplier 19 Low-pass filter 20 DC amplifier 21 Negative feedback circuit 22 Reference power supply 23 Current detector

Claims (3)

洗浄槽に装着された振動子に入力される出力電流の位相を変更する少なくとも2つの移相器、該移相器の出力の位相をロックする少なくとも2つの位相ロックループ回路、該2つの位相ロックループ回路の出力データをクロックで交互に選択するデータセレクタとからなる周波数制御回路と、前記データセレクタの出力のパルス幅を制御するパルス幅制御回路と、該パルス幅制御回路の出力を増幅するスイッチング電力増幅器と、該スイッチング電力増幅器の交互の出力のマッチングを取るマッチング回路と、該マッチング回路の出力電流を検出する電流検出素子と、該電流検出素子で検出された出力電流をインピーダンスに変換する第1のインピーダンス変換器、前記振動子に入力される電圧を分割する電圧分割器、分割された電圧をインピーダンスに変換する第2のインピーダンス変換器、前記第1のインピーダンス変換器と前記第2のインピーダンス変換器の出力を乗算する乗算器、該乗算器の出力の低周波数を通過するローパスフィルタ、該ローパスフィルタの出力を増幅する直流増幅器からなる電力計測回路と、該電力計測回路の前記直流増幅器の出力をマイナス端子に入力し、電力制御の基準電圧をプラス端子に入力する負帰還回路とからなり、該負帰還回路の出力を前記パルス幅制御回路に入力して、前記振動子に入力される電力を制御し、周波数を自動追尾することを特徴とする多周波超音波洗浄機の発振制御回路。At least two phase shifters that change the phase of the output current input to the vibrator mounted in the cleaning tank, at least two phase-locked loop circuits that lock the phase of the output of the phase shifter, and the two phase locks A frequency control circuit comprising a data selector for alternately selecting output data of the loop circuit with a clock, a pulse width control circuit for controlling the pulse width of the output of the data selector, and switching for amplifying the output of the pulse width control circuit A power amplifier, a matching circuit for matching alternate outputs of the switching power amplifier, a current detection element for detecting an output current of the matching circuit, and a first circuit for converting the output current detected by the current detection element into an impedance. 1 impedance converter, a voltage divider that divides the voltage input to the vibrator, and the divided voltage A second impedance converter for converting to impedance, a multiplier for multiplying the outputs of the first impedance converter and the second impedance converter, a low-pass filter for passing a low frequency of the output of the multiplier, and the low-pass A power measuring circuit comprising a DC amplifier for amplifying the output of the filter, and a negative feedback circuit for inputting the output of the DC amplifier of the power measuring circuit to the negative terminal and inputting a reference voltage for power control to the positive terminal, An oscillation control circuit for a multi-frequency ultrasonic cleaner, wherein the output of the negative feedback circuit is input to the pulse width control circuit, the power input to the vibrator is controlled, and the frequency is automatically tracked. 前記位相ロックループ回路は、前記位相器からの信号の位相を比較する位相比較器と、該位相比較器の出力のループで通過させるループフィルタと、該ループフィルタの出力電圧と設定電圧をクロックで交互に切替えるアナログスイッチと、入力された電圧で発振させる電圧制御発振回路とからなることを特徴とする請求項1記載の多周波超音波洗浄機の発振制御回路。The phase-locked loop circuit includes a phase comparator that compares the phase of the signal from the phase shifter, a loop filter that passes through a loop of the output of the phase comparator, and an output voltage and a set voltage of the loop filter by a clock. 2. The oscillation control circuit for a multi-frequency ultrasonic cleaner according to claim 1, comprising an analog switch that switches alternately and a voltage-controlled oscillation circuit that oscillates with an input voltage. 前記パルス幅制御回路は、積分回路とウインドコンパレータとからなり、前記積分回路に前記周波数制御回路の出力が入力され、前記ウインドコンパレータに前記負帰還回路の出力が入力されることを特徴とする請求項1記載の多周波超音波洗浄機の発振制御回路。The pulse width control circuit includes an integration circuit and a window comparator, and an output of the frequency control circuit is input to the integration circuit, and an output of the negative feedback circuit is input to the window comparator. An oscillation control circuit for a multi-frequency ultrasonic cleaner according to Item 1.
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