JPS60156585A - 超音波振動子駆動回路 - Google Patents

超音波振動子駆動回路

Info

Publication number
JPS60156585A
JPS60156585A JP22848184A JP22848184A JPS60156585A JP S60156585 A JPS60156585 A JP S60156585A JP 22848184 A JP22848184 A JP 22848184A JP 22848184 A JP22848184 A JP 22848184A JP S60156585 A JPS60156585 A JP S60156585A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
resistor
ultrasonic transducer
ultrasonic
capacitor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP22848184A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6232985B2 (ja
Inventor
舟橋 清治
田尻 茂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Brother Industries Ltd filed Critical Brother Industries Ltd
Priority to JP22848184A priority Critical patent/JPS60156585A/ja
Publication of JPS60156585A publication Critical patent/JPS60156585A/ja
Publication of JPS6232985B2 publication Critical patent/JPS6232985B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
  • Measurement Of Velocity Or Position Using Acoustic Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電歪型の超音波振動子に超音波信号を供給して
駆動する超音波振動子駆動回路に関する。
従来のこの種のものにおいては、超音波振動子の無負荷
運転時(非加工時)においてもその振動子へ電力供給が
なされており、これは電力浪費であり、しかもこのため
超音波信号出力回路を構成しているトランジスタ及び超
音波振動子の温度上昇をきたしていた。
本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、電力を効率良く
利用することにより前記超音波信号出力回路のトランジ
スタ及び超音波振動子の温度上昇を抑制し、しかも超音
波振動子による加工に際しても優れた性能を発揮する超
音波振動子駆動回路を提供しようとするにある。
以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。
第1図において、1は交流電源、2はトランス3を介し
て交流電源1から供給された交流電力を直流電力に変換
するブリッジ整流回路であり、その正出力端子は超音波
加工機側に設けられた手動スイッチ4を介してトランス
5の一次巻線6の一端に接続されるとともに、電流制御
用トランジスタ7のコレクタに接続され、その負出力端
子は前記トランス2の鉄心とともに接地されている。8
はブリッジ整流回路3の正出力端子と接地との間に接続
されたコンデンサ、9はそのコレクタ及びエミッタが前
記トランジスタ7のコレクタ及びベースに夫々接続され
たトランジスタ、10はトランジスタ9と接地との間に
接続されたコンデンサ、11は手動スイッチ4とコンデ
ンサ10との間に接続された抵抗、12はトランス5の
一次巻線6と並列に接続されたコンデンサである。13
は検出回路を構成している検出用トランジスタであり、
そのコレクタは電流制御用トランジスタ7のエミッタに
接続されるとともに可変抵抗14を介して自己のエミッ
タに接続され、エミッタはコンデンサ15と抵抗16と
の並列回路を介して自己のベースに接続され、ベースは
ツェナーダイオード17.18及び抵抗19を介してコ
ンデンサ8の正極側に接続されている。20はトランジ
スタであり、そのコレクタはトランジスタ9のベースに
接続され、ベースは抵抗21を介してトランジスタ13
のエミッタに接続され、エミッタは抵抗22を介して抵
抗14.21の共通接続点に接続されている。23はト
ランジスタ20のエミッタと接地との間に接続されたコ
ンデンサである。
24は電流検出用抵抗であり、その一端は電流制御用ト
ランジスタ7のエミッタに接続され、その他端は電力増
幅用トランジスタ25のコレクタ及びエミッタ、抵抗2
6、電力増幅用トランジスタ27のコレクタ及びエミッ
タ、抵抗28を介して接地されている。29は発振増幅
用トランジスタであり、コレクタはコンデンサ12とト
ランス5の一次巻線6との共通接続点に接続され、ベー
スは抵抗30の一端に接続されるとともにコンデンサ3
1を介して接地され、エミッタは抵抗32を介して接地
されている。33はトランス5の二次巻線であり、その
一端は抵抗34とコンデンサ35との並列回路を介して
トランジスタ25のベースに接続され、他端はダイオー
ド36と抵抗37とコンデンサ38との並列回路を介し
、更に抵抗39とコンデンサ40とを介して接地されて
いる。41はコンデンサ38とトランジスタ25のコレ
クタとの間に接続された抵抗である。42はトランス5
の二次巻線であり、その一端は抵抗43とコンデンサ4
4との並列回路を介してトランジスタ27のベースに接
続され、その他端はダイオード45と抵抗46とコンデ
ンサ40との並列回路を介して接地されている。
47はトランスであり、その−次巻線48の一端はコン
デンサ49を介してコンデンサ38と抵抗39との共通
接続点及びトランジスタ27のコレクタに接続され、他
端は接地されている。前記トランス47の二次巻線50
の一端は電歪型の超音波振動子51及び抵抗52とコン
デンサ53との並列回路を介して二次巻線50の他端に
接続されている。また、その他端はコンデンサ54を介
してトランス5の一次巻線55の一端に接続され、更に
その一次巻線55の他端はトランジスタ29のベースに
接続されている。56はコンデンサ54とトランス5の
一次巻線55との共通接続点と接地との間に接続された
抵抗である。
上記構成において、次にその回路動作を第2図及び第3
図を併せ参照し説明する。
(1) 手動スイッチ4が開放状態にあるとき、ブリッ
ジ整流回路3から発振増幅用トランジスタ29のコレク
タへの回路は断たれ、従ってこの発振回路は発振状態に
ない。また、ブリッジ整流回路3から抵抗11を介して
トランジスタ9のベースに到る回路も断たれるのでトラ
ンジスタ9、従って電流制御用トランジスタ7は遮断状
態にあり、トランジスタ25.27により構成されてい
るプッシュプル増幅回路には電力供給がなされていない
。従って、この場合超音波振動子51は振動停止状態に
ある。
([) 手動スイッチ4が閉成され、且つ超音波振動子
51が負荷運転時(加工状態)の場合。
前記定電流電源、発振回路及びプッシュプル増幅回路は
動作状態にあり、超音波振動子51は超音波振動をして
いる。この超音波振動子51へ供給される電流は抵抗5
2及びコンデンサ53により検出され、この検出信号が
コンデンサ54を介し゛Cトランジスタ29等により構
成される発振回路に帰還されることにより通常の周波数
自動追尾がなされる。
また、定電流電源は電流検出用抵抗24の両端に発生す
る電圧を検出し、トランジスタ20の導通状態を制御す
ることによりトランジスタ7から、即ちこの定電流電源
から出力される電流値を一定に保っている。従って、超
音波振動子51は一定の振幅でもって振動される。この
動作は通常の定電流電源回路と同様である。
尚、電歪型の超音波振動子51の振動子アドミッタンス
Yは無負荷運転時より負荷運転時の方が小さく、しかも
定電流電源から出力される電流は一定値であるので、電
流検出用抵抗24の出力側端子電圧は比較的高い。従っ
て、この場合、ツェナーダイオード17.18、検出用
トランジスタ13は非専通状態である。
上記状態は第2図及び第3図において、振動子アドミッ
タンスYがY1以下として示しである。
即ち、第2図及び第3図において、通常の負荷運転のと
きは、振動子アドミッタンスYがYlからY2の間にあ
り、そのとき電流制御用トランジスタ7の出力電流■は
11と一定であり、そのトランジスタ7のコレクタ・エ
ミッタ間電圧Vは振動子アドミッタンスYの変化に伴い
VOから■1まで変化する。
また、超音波振動子51が過負荷運転時のとき、振動子
アドミッタンスYはY2以下と更に小さくなり、この場
合、定電流電源により定電流特性を得ることができなく
なる。
(1) 手動スイッチ4が閉成され、且つ超音波振動子
51が無負荷運転時(被加工状態)の場合。
電歪型の超音波振動子51は、前述の通り、その振動子
アドミッタンスYが負荷運転時より大きくなるので、電
流検出用抵抗24の出力側端子の電圧は下がる。従って
、ツェナーダイオード17゜18が導通することにより
検出回路を構成している検出用トランジスタ13が導通
し、而して前記トランジスタ20のベース電圧は上昇し
その導通度も上る。依って、トランジスタ9.電流制御
用トランジスタ7の導通度は低下し、定電流電源の定電
流設定値は前記(It)における定電流設定値の約1/
2となる。そのため、超音波振動子51は前述の負荷運
転時よりも小さな振幅でもって振動される。
この状態は第2図及び第3図において、振動子アドミッ
タンスYが71以上として示しである。
即ち、第2図及び第3図において、無負荷運転のときは
、振動子アドミッタンスYが71以上と大きくなるので
、そのとき電流制御用トランジスタ7の出力電流Iは前
記電流■1の約1/2の値であるI2の一定値となり、
またそのトランジスタ7のコレクタ・エミッタ間電圧V
は振動子アドミッタンスYの変化に伴いv2から■3ま
で変化する。
尚、定電流電源の定電流設定値が検出用トランジスタ1
3の導通によりI1から12に切替わることにより、超
音波振動子51等の負荷に供給される電流が減少するの
で、ブリッジ整流回路3から出力される電源電圧の内、
電流制御用トランジスタ7に印加される電圧が大きくな
り、従って、第3図において電流制御用トランジスタ7
のコレクタ・エミッタ間電圧Vは■1からv2まで上昇
する。
以上に詳述した通り、本実施例においては、電歪型の超
音波振動子51の無負荷運転時における定電流設定値■
2が負荷運転時における定電流設定値■1より小さくな
るように、前記定電流電源の定電流設定値を異ならせた
ので、無負荷運転時においては電力消費量が少なく、電
力を節約することができるとともに、電流制御用トラン
ジスタ7と超音波振動子51における発熱量を低減する
ことができる。
また、この無負荷運転時においても少量の電流I2が負
荷に供給されており、従って超音波振動子51には超音
波信号が供給され、而してその振動子51は振動を持続
しているので、負荷運転への移行に際して直ちに大出力
が得られる、即ち定電流電源から出力される定電流設定
値が12から11へ速やかに切替わるので、応答性にお
いて優れている。
更に、超音波振動子51の加工用ホーンに被加■物を圧
接しておいてその振動子51の振動を開始させた場合は
その振動子51を振動させておいてから前記ホーンを被
加工物に圧接する場合に比べて加工開始時だけではなく
その後の加工時においても充分な振動振幅を得ることが
できなく、加工効率が低下し易いが、本実施例において
は、超音波振動子51を予備振動さゼているので、加工
時においても充分な振動振幅を得ることができる。
上述の通り、本発明は消費電力が節約され、また無負荷
運転時には超音波振動子を予備振動させているので負荷
運転への移行もスムーズに行い得、その奏する効果は大
きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を説明するIcめの回路図、
第2図は振動子アドミッタンスYと電流制御用トランジ
スタの出力電流1との関係を示す図、第3図は振動子ア
ドミッタンスYと電流制御用トランジスタのフレフタ・
エミッタ間電圧Vとの関係を示す図である。 図中、7は電流制御用トランジスタ、1′3は検出用ト
ランジスタ、24は電流検出用抵抗、51は超音波振動
子である。 特許出願人 ブラザー工業株式会社 取締役社長 河嶋勝二

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電歪型の超音波振動子と、 その超音波振動子を駆動すると共に、その超音波振動子
    の振幅を変更できるように構成された超音波信号出力回
    路と、 前記超音波振動子の負荷運転時と無負荷運転時とを検出
    する検出回路とを備え、 その検出回路が超音波振動子の負荷運転時を検出した時
    、前記超音波信号出力回路は超音波振動子の振幅値を無
    負荷運転時の振幅値よりも大きくなるように制御するこ
    とを特徴とする超音波振動子駆動回路。
JP22848184A 1984-10-30 1984-10-30 超音波振動子駆動回路 Granted JPS60156585A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22848184A JPS60156585A (ja) 1984-10-30 1984-10-30 超音波振動子駆動回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP22848184A JPS60156585A (ja) 1984-10-30 1984-10-30 超音波振動子駆動回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60156585A true JPS60156585A (ja) 1985-08-16
JPS6232985B2 JPS6232985B2 (ja) 1987-07-17

Family

ID=16877144

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP22848184A Granted JPS60156585A (ja) 1984-10-30 1984-10-30 超音波振動子駆動回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS60156585A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023234168A1 (ja) * 2022-06-01 2023-12-07 ローム株式会社 圧電素子制御装置及び超音波センサ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54140526A (en) * 1978-04-24 1979-10-31 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Electrostrictive vibrator drive circuit

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS54140526A (en) * 1978-04-24 1979-10-31 Toyoda Chuo Kenkyusho Kk Electrostrictive vibrator drive circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023234168A1 (ja) * 2022-06-01 2023-12-07 ローム株式会社 圧電素子制御装置及び超音波センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6232985B2 (ja) 1987-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3432691A (en) Oscillatory circuit for electro-acoustic converter
US3489930A (en) Apparatus for controlling the power supplied to an ultrasonic transducer
US4256987A (en) Constant current electrical circuit for driving piezoelectric transducer
US5136199A (en) Device for driving piezoelectric vibrator
US6573636B1 (en) Ultrasonic motor having single booster circuit and electronic device with ultrasonic motor
JPS60156585A (ja) 超音波振動子駆動回路
JPH044770A (ja) 超音波モータの駆動回路と多モータの駆動信号供給回路
US5389852A (en) Ultrasonic signal converter
JP2893917B2 (ja) 振動機の駆動制御装置
JP4496330B2 (ja) 超音波発振回路
EP0940863A3 (en) Ultrasonic motor and electronic apparatus having an ultrasonic motor
JPH0446870Y2 (ja)
JPH0517183Y2 (ja)
US5986384A (en) Self-oscillation type signal converter
JPS5881469A (ja) 超音波加工用電源装置
JPH0536534Y2 (ja)
JPH0121020Y2 (ja)
JPS6318072Y2 (ja)
JP2893919B2 (ja) 振動機の駆動制御装置
JP3318773B2 (ja) 電源装置
JPH10155287A (ja) 振動波駆動装置の制御装置
GB2084427A (en) Piezoelectric Sound Generator
JPH0517184Y2 (ja)
JPH0732896B2 (ja) 圧電振動子の駆動装置
JPH08149851A (ja) 圧電トランス駆動装置