KR100374572B1 - Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber - Google Patents

Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber Download PDF

Info

Publication number
KR100374572B1
KR100374572B1 KR10-2000-0063342A KR20000063342A KR100374572B1 KR 100374572 B1 KR100374572 B1 KR 100374572B1 KR 20000063342 A KR20000063342 A KR 20000063342A KR 100374572 B1 KR100374572 B1 KR 100374572B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
frequency
switching
resonance
unit
Prior art date
Application number
KR10-2000-0063342A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20020032723A (en
Inventor
이재영
Original Assignee
이재영
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 이재영 filed Critical 이재영
Priority to KR10-2000-0063342A priority Critical patent/KR100374572B1/en
Publication of KR20020032723A publication Critical patent/KR20020032723A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100374572B1 publication Critical patent/KR100374572B1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B7/00Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass
    • B08B7/02Cleaning by methods not provided for in a single other subclass or a single group in this subclass by distortion, beating, or vibration of the surface to be cleaned
    • B08B7/026Using sound waves
    • B08B7/028Using ultrasounds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B1/00Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency
    • B06B1/02Methods or apparatus for generating mechanical vibrations of infrasonic, sonic, or ultrasonic frequency making use of electrical energy
    • B06B1/0207Driving circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B06GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS IN GENERAL
    • B06BMETHODS OR APPARATUS FOR GENERATING OR TRANSMITTING MECHANICAL VIBRATIONS OF INFRASONIC, SONIC, OR ULTRASONIC FREQUENCY, e.g. FOR PERFORMING MECHANICAL WORK IN GENERAL
    • B06B2201/00Indexing scheme associated with B06B1/0207 for details covered by B06B1/0207 but not provided for in any of its subgroups
    • B06B2201/70Specific application

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법을 제공하기 위한 것으로, 이러한 본 발명은 주파수를 발생시키는 주파수 발생부와; 상기 주파수 발생부에서 발생된 주파수를 구동시키는 구동부와; 상기 구동부에서 구동된 주파수를 스위칭하여 전력증폭시키는 스위칭 전력증폭부와; 상기 스위칭 전력증폭부의 출력을 임피던스 정합하는 임피던스 정합부와; 상기 임피던스 정합부에서 정합된 출력을 입력받아 전기신호를 초음파로 변환하여 초음파를 발생시키는 초음파 진동자와; 상기 초음파 진동자에서 발생된 초음파를 입력받아 위상을 검지하고 이상 발생시 경보를 발생시키는 위상검지 및 경보부와; 상기 위상검지 및 경보부에서 초음파 진동자의 신호를 입력받아 초음파의 공진에 따라 상기 구동부를 제어하여 일정시간 동안 초음파를 주기적으로 온/오프시켜 공진소음을 제거하는 단속제어부로 구성함으로서, 초음파 진동자의 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거할 수 있게 되는 것이다.The present invention is to provide a resonant noise removing device and method of the ultrasonic vibration suppressor, the present invention comprises: a frequency generator for generating a frequency; A driving unit driving a frequency generated by the frequency generating unit; A switching power amplifier configured to amplify power by switching a frequency driven by the driver; An impedance matching unit for impedance matching the output of the switching power amplifier; An ultrasonic vibrator that receives the output matched by the impedance matching unit and converts an electrical signal into ultrasonic waves to generate ultrasonic waves; A phase detection and alarm unit which detects a phase by receiving the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator and generates an alarm when an abnormality occurs; The phase detection and alarm unit receives the signal of the ultrasonic vibrator and controls the driving unit according to the resonance of the ultrasonic wave so as to configure the intermittent control unit to remove resonance noise by periodically turning on / off the ultrasonic wave for a predetermined time. It is possible to remove the resonance noise inherent in the vibration suppressor by controlling the resonance formation time of the ultrasonic waves in the ultrasonic generator circuit without changing.

Description

초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법{Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber}Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber}

본 발명은 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법에 관한 것으로,특히 초음파 진동자의 기계적인 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거하기에 적당하도록 한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a resonant noise removing device and a method of the ultrasonic vibration suppressor, in particular, suitable for removing the resonance noise inherent in the vibration suppressor by controlling the resonance formation time of the ultrasonic wave in the ultrasonic generator circuit without changing the mechanical structure of the ultrasonic vibrator. The present invention relates to an apparatus for eliminating resonance noise of an ultrasonic vibration suppressor and a method thereof.

일반적으로 초음파는 진동수가 매초 2만 이상인 음파로서 소리로는 들리지 않는 소리이다.In general, ultrasonic waves are sound waves with a frequency of 20,000 or more per second, which are inaudible sounds.

여기서 초음파 제진이란 초음파를 이용하여 물체에 붙어있는 먼지 등의 미세입자를 제거하는 것을 말한다. 또한 초음파의 강한 에너지를 가진 음의 진동을 이용하여 물체를 씻는 것을 초음파 세척이라 한다. 이러한 초음파 제진기와 세척기는 병원과 치과의 의료기구 세척, 렌즈와 광학기기 부품 세척, 학교 실험실 실험기구 세척, 보석, 귀금속 세척, 연구소 각종연구용구 세척, 정밀 전기, 전자부품 세척 등에 사용된다.Ultrasonic vibration suppression refers to removing fine particles such as dust attached to an object using ultrasonic waves. In addition, washing the object by using the sound vibration with the strong energy of the ultrasonic wave is called ultrasonic cleaning. Such ultrasonic cleaners and cleaners are used for cleaning medical instruments in hospitals and dental clinic, lens and optical component cleaning, school laboratory laboratory cleaning, jewelry, precious metal cleaning, laboratory research equipment cleaning, precision electrical and electronic component cleaning.

도 1은 종래 초음파 제진기의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a conventional ultrasonic vibration damper.

이에 도시된 바와 같이, 주파수를 발생시키는 주파수 발생부(11)와; 상기 주파수 발생부(11)에서 발생된 주파수를 구동시키는 구동부(12)와; 상기 구동부(12)에서 구동된 주파수를 스위칭하여 전력증폭시키는 스위칭 전력증폭부(13)와; 상기 스위칭 전력증폭부(13)의 출력을 임피던스 정합하는 임피던스 정합부(14)와; 상기 임피던스 정합부(14)에서 정합된 출력을 입력받아 전기신호를 초음파로 변환하여 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(15)로 구성된다.As shown therein, a frequency generator 11 for generating a frequency; A driver 12 driving the frequency generated by the frequency generator 11; A switching power amplifier 13 for switching and amplifying the frequency driven by the driver 12; An impedance matching unit 14 for impedance matching the output of the switching power amplifier 13; It is composed of an ultrasonic vibrator 15 for receiving the output matched by the impedance matching unit 14 converts an electrical signal into ultrasonic waves to generate ultrasonic waves.

그래서 주파수 발생부(11)에서 발생된 주파수가 증폭되어 초음파 진동자(15)를 통해 초음파로 출력되게 되는 것이다.Thus, the frequency generated by the frequency generator 11 is amplified and is output as ultrasonic waves through the ultrasonic vibrator 15.

그리고 초음파 제진기에서 대상물체에서 나타나는 고유공진의 소음이 매우 크기 때문에 산업현장에서 난청을 발생시키는 등의 문제가 발생하고 있었다. 즉, 초음파에 의하여 발생하는 고유공진주파수는 작업환경에 큰 해가 되므로, 이러한 소음을 없애는 것은 매우 중요하게 대두되는 문제이다.In addition, since the noise of the inherent resonance appearing in the object in the ultrasonic vibration damper is very loud, problems such as deafness occur in the industrial field. In other words, the natural resonance frequency generated by the ultrasonic wave is a great harm to the working environment, so it is very important to eliminate such noise.

그래서 종래에는 초음파 제진기나 세척기 등에서 발생하는 소음을 제거하기 위한 제진을 다음과 같이 사용하였다.Thus, in the related art, vibration damping for removing noise generated in an ultrasonic vibration damper or a washing machine is used as follows.

도 2는 종래 초음파 제진 장치의 단면도로써, 1991년 8월 28일에 출원된 일본 특개평5-57260호의 내용이다.2 is a cross-sectional view of a conventional ultrasonic vibration suppression apparatus, the contents of Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 5-57260 filed on August 28, 1991.

그래서 초음파 진동하는 폰(2)의 앞끝을 유리 벌브(3) 측면에 접합시켜 유리 벌브(3)를 강제적으로 진동시키고, 유리벌브(3)에 부착된 먼지를 유리벌브(3) 내면에서 이탈되도록, 혼(2)의 앞끝의 유리벌브(3)와 접하는 자리에 유리의 경도가 낮은 금속편으로 이루어진 진동전달재료(1)를 장착한다.Thus, the front end of the ultrasonic vibrating phone 2 is bonded to the glass bulb 3 side to forcibly vibrate the glass bulb 3, and the dust attached to the glass bulb 3 is separated from the inner surface of the glass bulb 3. In the position where the glass bulb 3 is in contact with the front end of the horn 2, the vibration transmitting material 1 made of a metal piece having a low hardness of glass is mounted.

이러한 일본 특개평 5-57260호의 경우 초음파 제척기의 소음을 없애는 방법의 제시하고 있다. 그래서 앞에 직접 뭐가 닿지 않도록 다른 근접파를 갖는 진동전달재료(1)를 두어 초음파 제척기의 소음을 없애고 있다.In the case of Japanese Patent Laid-Open No. 5-57260, a method of eliminating the noise of the ultrasonic cleaner is proposed. Therefore, the vibration transmitting material (1) having a different proximity wave so as not to touch anything directly in front of it to eliminate the noise of the ultrasonic cleaner.

그러나 이러한 종래 기술에 의할 경우 초음파 발생기와 유리벌브의 사이에 합성수지 등의 진동을 전달하는 물질이 매개되므로 제진율이 떨어지는 문제점이 있었다.However, according to the prior art, there is a problem in that the damping rate is lowered because a material for transmitting vibration such as a synthetic resin is mediated between the ultrasonic generator and the glass bulb.

또한 일본 특개평 8-17349호에 의한 음극선관 벌브 내의 제진방법 또는 대한민국 공개번호 20-1993-24348호의 음극선관용벌브 제진 장치 또는 대한민국 공개번호 90-14975호의 경우 등 종래의 기술은 모두 사이에 완충재를 넣는 기술을 사용하고 있다.In addition, in the case of the vibration suppression method in the cathode ray tube bulb according to Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 8-17349, or in the case of the vibration suppression apparatus for the cathode ray tube bulb of Korea Publication No. 20-1993-24348 or Korea Publication No. 90-14975, all of the prior art uses a buffer material. I'm using technology.

이처럼 종래에는 초음파 진동체에 소음 전달 방해 물질을 부가하는 등의 방식을 사용하여 소음을 없애고 있다.As such, in the related art, noise is removed by using a method such as adding a noise transmitting interference material to the ultrasonic vibrating body.

그러나 이러한 종래 기술과 같이 완충재를 넣을 경우에는 제진율이 떨어지는 문제점이 있었다. 왜냐하면 초음파는 딱딱한 재질일수록 전달이 잘 되는데, 부드러운 재질일 때는 흡수가 잘 되고 소음도 없어지지만, 완충재가 일정 강도를 갖는 재질로 구성되기 때문에 제진율을 향상시키는 데 일정한 한계가 있었다.However, when the cushioning material is put as in the prior art, there is a problem in that the damping rate is lowered. Because the ultrasonic material is better to transmit the hard material, when the soft material is absorbed well and the noise disappears, but the cushioning material is composed of a material having a certain strength, there was a certain limit to improve the damping rate.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 진동자의 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거할 수 있는 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been proposed to solve the conventional problems as described above, an object of the present invention is to control the resonance formation time of the ultrasonic wave in the ultrasonic generator circuit without changing the structure of the ultrasonic vibrator to reduce the resonance noise inherent in the vibration suppressor. The present invention provides a resonant noise removing device and a method of removing an ultrasonic vibration suppressor.

도 1은 종래 초음파 제진기의 블록구성도이고,1 is a block diagram of a conventional ultrasonic vibration damper,

도 2는 종래 초음파 제진 장치의 단면도이며,2 is a cross-sectional view of a conventional ultrasonic vibration suppression apparatus,

도 3은 본 발명에 의한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치의 블록구성도이고,3 is a block diagram of an apparatus for removing resonance noise of an ultrasonic vibration suppressor according to the present invention;

도 4는 도 3에서 주파수 발생부와 구동부와 단속제어부의 상세회로도이며,4 is a detailed circuit diagram of a frequency generator, a driver, and an intermittent controller in FIG. 3;

도 5는 도 3에서 스위칭 전력증폭부의 상세회로도,도 6은 스위칭 증폭부 구현회로로 (a)는 푸쉬풀방식이고, (b)는 풀브리지 방식, (c)는 하프 브리지 방식,도 7은 단속제어부(37)의 회로도로써, (a)는 초음파의 단속적인 혹은 주기적인 에너지 공급을 위해 초음파 발생 주파수를 변화시키는 방식을 사용할 경우, (b)는 스위칭 증폭회로의 드라이브 신호를 단속하는 방식을 사용할 경우, (c)는 스위칭 증폭회로의 DC 전압을 단속하는 방식을 사용할 때의 단속제어부(37) 회로도이다.5 is a detailed circuit diagram of the switching power amplifier in FIG. 3, FIG. 6 is a circuit for implementing the switching amplifier, (a) is a push-pull method, (b) is a full bridge method, (c) is a half bridge method, and FIG. As a circuit diagram of the interruption control unit 37, when (a) uses a method of changing the ultrasonic wave generation frequency for supplying intermittent or periodic energy of the ultrasonic wave, (b) indicates a method of interrupting the drive signal of the switching amplifier circuit. In the case of use, (c) is a circuit diagram of the interruption control unit 37 when a method of interrupting the DC voltage of the switching amplifier circuit is used.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

11 : 주파수 발생부 12 : 구동부11: frequency generator 12: driver

13 : 스위칭 전력증폭부 14 : 임피던스 정합부13 switching power amplifier 14 impedance matching unit

15 : 초음파 진동자 16 : 위상검지 및 경보부15: ultrasonic vibrator 16: phase detection and alarm unit

21 : 단속제어부21: intermittent control unit

이하, 상기와 같은 본 발명, 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법의 기술적 사상에 따른 일실시예를 첨부한 도면에 의거 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, an embodiment according to the present invention, the apparatus for resonant noise removing the ultrasonic vibration damper and the method thereof is as follows.

도 3은 본 발명에 의한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치의 블록구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for removing resonance noise of an ultrasonic vibration suppressor according to the present invention.

이에 도시된 바와 같이, 주파수를 발생시키는 주파수 발생부(31)와; 상기 주파수 발생부(31)에서 발생된 주파수를 구동시키는 구동부(32)와; 상기 구동부(32)에서 구동된 주파수를 스위칭하여 전력증폭시키는 스위칭 전력증폭부(33)와; 상기 스위칭 전력증폭부(33)의 출력을 임피던스 정합하는 임피던스 정합부(34)와; 상기 임피던스 정합부(34)에서 정합된 출력을 입력받아 전기신호를 초음파로 변환하여 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(35)와; 상기 초음파 진동자(35)에서 발생된 초음파를 입력받아 위상을 검지하고 이상 발생시 경보를 발생시키는 위상검지 및 경보부(36)와; 상기 위상검지 및 경보부(36)에서 초음파 진동자의 신호를 입력받아 초음파의 공진에 따라 상기 구동부(32)를 제어하여 일정시간 동안 초음파를 주기적으로 온/오프시켜 공진소음을 제거하는 단속제어부(37)를 포함하여 구성된다.As shown therein, a frequency generator 31 for generating a frequency; A driver 32 driving the frequency generated by the frequency generator 31; A switching power amplifier 33 for switching and amplifying the frequency driven by the driver 32; An impedance matching unit 34 for impedance matching the output of the switching power amplifier 33; An ultrasonic vibrator 35 which receives the output matched by the impedance matching unit 34 and converts an electrical signal into ultrasonic waves to generate ultrasonic waves; A phase detection and alarm unit 36 which detects a phase by receiving the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator 35 and generates an alarm when an abnormality occurs; The intermittent control unit 37 receives the signal of the ultrasonic vibrator from the phase detection and alarm unit 36 and controls the driving unit 32 according to the resonance of the ultrasonic wave to periodically turn on / off the ultrasonic wave for a predetermined time to remove resonance noise. It is configured to include.

상기에서 스위칭 전력증폭부(33)는, 상기 단속제어부(37)의 온/오프 전환시 전주기의 일정 비율 미만의 휴지기간을 두어 스위칭 소자의 상하 동시 도통을 방지하여 발열을 억제하고 소자의 파괴를 막는 기능을 수행한다.여기서, 일정비율이라 함은 상기 스위칭 전력증폭부(33)의 상하 스위치의 동시 도통을 방지하기 위한 것으로 초음파 회로의 특성상 30∼49%까지의 비율을 말한다.In the above, the switching power amplifier 33 prevents heat generation and prevents destruction of the device by preventing simultaneous conduction of the switching device by providing a down period of less than a predetermined ratio of the entire period during the on / off switching of the control controller 37. In this case, the constant ratio is to prevent simultaneous conduction of the up and down switches of the switching power amplifier 33 and refers to a ratio of 30 to 49% due to the characteristics of the ultrasonic circuit.

이와 같이 구성된 본 발명에 의한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법의 동작을 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The resonance noise removing apparatus and the method of the ultrasonic vibration suppressor according to the present invention configured as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저 본 발명은 진동자의 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하는 방식을 이용하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거하는 방식을 사용한다.First, the present invention uses a method of removing resonance noise inherent in the vibration suppressor by using a method of controlling the resonance formation time of the ultrasonic waves in the ultrasonic generator circuit without changing the structure of the vibrator.

초음파는 주파수가 20KHz 이상인 음파를 의미하는 것으로, 그것의 여러 가지 물리 화학적인 작용을 이용하여 초음파 세척기, 용착기 및 의료용 진단기 등을 만드는데 사용하고 있다.Ultrasound refers to sound waves with a frequency of 20KHz or more, and is used to make ultrasonic cleaners, welding machines, and medical diagnostic devices using various physicochemical actions.

도 3은 본 발명에 의한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치의 블록구성도이다.3 is a block diagram of an apparatus for removing resonance noise of an ultrasonic vibration suppressor according to the present invention.

그래서 초음파 발생기는 보통 고주파 전기신호를 발생시키는 발진장치(31 ∼ 34)와 전기신호를 초음파로 변환시키는 초음파 진동자(35)로 구성되어 있다.Thus, the ultrasonic generator is usually composed of oscillators 31 to 34 for generating high frequency electric signals and ultrasonic vibrators 35 for converting electrical signals to ultrasonic waves.

여기서 발진장치는 고주파의 전기신호를 초음파 진동자(35)로 공급하는 역할을 하며, 초음파 진동자(35)는 발진장치로부터 공급된 고주파 전기신호를 그에 상당하는 초음파 진동으로 변환하는 에너지 변환기의 기능을 수행하게 된다.Here, the oscillator serves to supply the high frequency electric signal to the ultrasonic vibrator 35, and the ultrasonic vibrator 35 performs the function of an energy converter for converting the high frequency electric signal supplied from the oscillator into the corresponding ultrasonic vibration. Done.

도 4는 도 3에서 주파수 발생부(31)와 구동부(32)와 단속제어부(37)의 상세회로도이며, 도 5는 도 3에서 스위칭 전력증폭부(33)의 상세회로도이다.FIG. 4 is a detailed circuit diagram of the frequency generator 31, the driver 32, and the intermittent control unit 37 in FIG. 3, and FIG. 5 is a detailed circuit diagram of the switching power amplifier 33 in FIG. 3.

주파수 발진회로는 초음파의 공진 주파수를 발생시키는 부분이다. 여기서 발생된 신호는 스위칭 전력증폭부(33)를 구동하는 구동부(32)로 입력된다.The frequency oscillation circuit is a part that generates the resonant frequency of the ultrasonic waves. The generated signal is input to the driver 32 driving the switching power amplifier 33.

도 6은 스위칭 소자로 구성되는 스위칭 증폭부(33)의 대표적인 구현 방법으로써, (a)는 푸쉬풀방식이고, (b)는 풀브리지 방식, (c)는 하프 브리지 방식이다. 상기 스위칭 전력증폭부(33)는 DC 전압을 고속으로 스위칭하여 높은 효율로 부하측에 고주파 전력을 공급한다. 통상적으로 증폭회로를 구성하는 반도체 스위칭 소자인 트랜지스터, FET, TRIAC는 온/오프 전환때 소자특성에 따른 역회복 시간이 존재하여 발열 및 소자 파괴의 원인이 된다.6 is a representative implementation method of the switching amplifier 33 composed of a switching element, (a) is a push-pull method, (b) is a full bridge method, (c) is a half-bridge method. The switching power amplifier 33 supplies a high frequency power to the load side with high efficiency by switching the DC voltage at high speed. In general, transistors, FETs, and TRIACs, which are semiconductor switching elements constituting the amplification circuit, have a reverse recovery time depending on device characteristics during on / off switching, causing heat generation and device destruction.

따라서 여기서의 스위칭 전력증폭부(33)는 온/오프 전환때 전 주기의 10% 미만의 휴지기간을 두어 스위칭 소자의 상하 동시 도통을 방지하여 발열을 억제하고, 소자의 파괴를 막아 회로의 신뢰성을 증가시킬 수 있도록 한다.Therefore, the switching power amplifier 33 here provides a down period of less than 10% of all cycles during the on / off switching to prevent the simultaneous conduction of the switching elements, thereby suppressing heat generation and preventing the destruction of the elements, thereby improving the reliability of the circuit. To increase it.

이 휴지기간은 주파수, 스위칭 소자 등에 따라 적절하게 가변될 수 있으며, 스위칭 모드 파워 서플라이용으로 개발된 PWMIC를 이용하여 간단하게 처리될 수 있다.This pause can be appropriately varied depending on frequency, switching elements, etc., and can be handled simply using PWMICs developed for switched-mode power supplies.

스위칭 전력증폭부(33)로부터의 전기신호는 직접 진동자에 전달하지 않고 임피던스 정합부(34)를 경유하여 진동자의 임피던스의 무효성분이 상쇄되도록 한다. 그러면 이러한 임피던스 무효성분의 상쇄에 의해 최대전력전달이 이루어지게 된다.The electrical signal from the switching power amplifier 33 is not transmitted directly to the vibrator, so that an invalid component of the impedance of the vibrator is canceled through the impedance matching unit 34. Then, the maximum power transfer is achieved by canceling the impedance reactive component.

초음파 진동자(15)가 압전 진동자인 경우에는 임피던스는 C(정전용량)와 순 저항성분으로 구성되기 때문에 임피던스 정합부(34)는 L(인덕턴스)을 가지게 된다.When the ultrasonic vibrator 15 is a piezoelectric vibrator, the impedance matching part 34 has L (inductance) because the impedance is composed of C (capacitance) and a pure resistance component.

초음파 진동자(35)의 전류 검출 신호는 진동자에 접속된 CT 또는 저항에 의해 얻어진다. 검출된 전류는 간단한 필터회로를 거쳐 파형을 정형화한 다음 출력상태를 표시하기 위한 LED 표시기 또는 전압계 등에 입력된다.The current detection signal of the ultrasonic vibrator 35 is obtained by CT or a resistor connected to the vibrator. The detected current is input to an LED indicator or a voltmeter for displaying the output state after shaping the waveform through a simple filter circuit.

그리고 이 신호는 비교기로 구성된 위상검지 및 경보부(36)로 입력되어 설정된 비교기의 기준 신호보다 높을 때 과전류경보 및 전원 차단 동작을 하게 된다.The signal is input to the phase detection and alarm unit 36 configured as a comparator, and when the signal is higher than the reference signal of the set comparator, the overcurrent alarm and the power-off operation are performed.

이러한 구성에서 단속제어부(37)를 설치하여 수초에서 수십분의 1초 정도로 짧게 초음파를 온/오프 함으로써 공진소음을 제거하게 된다.예를 들어 TV기기가 초음파가 인가된 후 약 0.5∼1초 정도 후에 소음이 발생한다면, 그 이유는 초음파에 의해 인가된 에너지가 내부에서 공진을 0.5∼1초 동안 일으키도록 축적되기 때문이다. 따라서 약 0.5초 초음파를 가동하고 0.5초 초음파를 중단하는 동작을 반복하면 공진소음이 발생하지 않게된다. 이러한 초음파의 단속적인 공급방식이 연속 초음파 작동 방식과 비교하여 초음파 입자제거 효과면에서는 큰 차이가 없다.In this configuration, the intermittent control unit 37 is installed to turn on / off the ultrasonic wave as short as a few seconds to several tenths of a second to eliminate resonance noise. For example, about 0.5 to 1 second after the ultrasonic wave is applied to a TV device. If noise occurs, the reason is that the energy applied by the ultrasonic waves accumulates inside to cause resonance for 0.5 to 1 second. Therefore, if the ultrasonic wave is operated for about 0.5 seconds and the operation for stopping the 0.5 second ultrasonic wave is repeated, resonance noise does not occur. The intermittent supply method of the ultrasonic waves does not have much difference in terms of the ultrasonic particle removal effect compared to the continuous ultrasonic operation method.

종래의 초음파 제진 회로에서 공진소음의 원인은 대상물의 고유 공진주파수에 해당하는 초음파 에너지가 일정시간 동안 공급됨으로써 공진이 형성되기 때문이다. 따라서 초음파가 공급되는 시간을 인위적으로 주기적인 방식에 의해 조절함으로서 고유 공진이 형성되는 것을 막을 수 있게 된다.또한 일반 초음파 세척기에도 동일한 소음 제거 방식의 사용이 가능하다.이처럼 본 발명은 초음파 진동자의 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거하게 된다.The reason for the resonance noise in the conventional ultrasonic vibration suppression circuit is that the resonance is formed by supplying ultrasonic energy corresponding to the natural resonance frequency of the object for a predetermined time. Therefore, by artificially adjusting the time that the ultrasonic wave is supplied, it is possible to prevent the inherent resonance is formed. In addition, it is possible to use the same noise canceling method in a general ultrasonic cleaner. By controlling the resonance formation time of the ultrasonic wave in the ultrasonic wave generation circuit without changing the to eliminate the resonance noise inherent in the vibration damper.

그래서 단속제어부(37)에서는 공진이 시작되기 전에 신호를 단속적으로 운전시켜 대드 타임(Dead Time)을 부여하여 공명소음을 제거할 수 있다.Thus, the intermittent control unit 37 may remove the resonance noise by giving a dead time by intermittently operating the signal before the resonance starts.

도 7은 단속제어부(37)의 회로도이다. 상기 단속제어부(37)는 초음파의 단속적인 혹은 주기적인 에너지 공급을 위해 초음파 발생 주파수를 변화시키는 방식(도 7 (a))과 스위칭 증폭회로의 드라이브 신호를 단속하는 방식(도 7 (b))과 스위칭 증폭회로의 DC 전압을 단속하는 방식(도 7 (c))으로 구현되어진다.7 is a circuit diagram of the intermittent control unit 37. The intermittent control unit 37 is a method of changing the ultrasonic generation frequency (Fig. 7 (a)) and the drive signal of the switching amplification circuit for the intermittent or periodic energy supply of the ultrasound (Fig. 7 (b)) And the DC voltage of the switching amplifier circuit (FIG. 7 (c)) is implemented.

첫째, 초음파 발생 주파수를 변화시키는 방식을 사용한다면 상기 단속제어부(37)가 0.5Hz∼50Hz의 주파수가 발생되는 삼각파 발생회로로 구성되어 출력을 주파수 발생회로에 연결함으로써, 주파수가 연속적으로 가변하게 구성하고 그 신호를 증폭하여 초음파 진동자를 구동하면, 위에 설명한 바와 같이 초음파가 주기적 혹은 단속적으로 에너지를 방출하게 된다. 이것은 초음파 진동자가 특정 주파수에서만 에너지를 방출하기 때문에 일어나는 현상이다.둘째, 스위칭 증폭회로의 드라이브 신호를 단속하는 방식은 상기 스위칭 증폭부(33)의 드라이버 회로인 상기 구동부(32)의 신호를 단속하는 방법이다.상기 구동부(32) 회로에 단속회로인 단속제어부(37)를 연결하여 상기 스위칭증폭부(33)의 고주파 출력을 단속적으로 작동시킴으로써 초음파 에너지가 단속적으로 발생한다. 이 때 회로를 On/Off 하는 회로는 IC, 릴레이, 트랜지스터, FET, 저항 등을 이용해 구현되는 보편적인 On/Off 회로이다. 상기 도 3의 블록도에서의 단속제어부(37)가 여기에 해당한다.마지막으로, 상기 스위칭 증폭부(33)를 구현하는 푸쉬풀방식, 풀브리지, 하프브리지 방식에 따른 회로들이 고주파 신호와 DC 전압이 입력되는데(도 6), 이 DC 전압을 단속적으로 제어하는 방법인 스위칭 증폭회로의 DC 전압을 단속하는 방식이다.First, if the ultrasonic generation frequency is changed, the intermittent control unit 37 is composed of a triangular wave generating circuit generating a frequency of 0.5 Hz to 50 Hz, and the output is connected to the frequency generating circuit so that the frequency is continuously variable. By amplifying the signal and driving the ultrasonic vibrator, the ultrasonic wave emits energy periodically or intermittently as described above. This occurs because the ultrasonic vibrator emits energy only at a specific frequency. Second, the method of controlling the drive signal of the switching amplifier circuit is to interrupt the signal of the driver 32 which is the driver circuit of the switching amplifier 33. Ultrasonic energy is intermittently generated by intermittently operating the high frequency output of the switching amplifier 33 by connecting an intermittent control unit 37, which is an intermittent circuit, to the driver 32 circuit. At this time, the circuit to turn the circuit on and off is a common on / off circuit implemented using IC, relay, transistor, FET, resistor. The interruption control unit 37 in the block diagram of FIG. 3 corresponds to this. Finally, the circuits according to the push-pull, full-bridge, and half-bridge methods for implementing the switching amplifier 33 include high-frequency signals and DC. The voltage is input (FIG. 6), which interrupts the DC voltage of the switching amplifier circuit, which is a method of controlling the DC voltage intermittently.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention may use various changes, modifications, and equivalents. It is clear that the present invention can be applied in the same manner by appropriately modifying the above embodiments. Accordingly, the above description does not limit the scope of the invention as defined by the limitations of the following claims.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 의한 초음파 제진기의 공진소음 제거장치 및 그 방법은 초음파 진동자의 구조를 변경하지 않고 초음파 발생회로에서 초음파의 공진 형성 시간을 제어하여 제진기 고유의 공진 소음을 제거할 수 있는 효과가 있게 된다.As described above, the apparatus for resonant noise removing and the method of the ultrasonic vibration suppressor according to the present invention can remove the resonance noise inherent in the vibration suppressor by controlling the resonance formation time of the ultrasonic wave in the ultrasonic generator circuit without changing the structure of the ultrasonic vibrator. It is effective.

Claims (3)

주파수 발생부(11)에서 발생되는 주파수가 구동부(12)와 스위칭 전력증폭부(13)와 임피던스 정합부(14)를 거쳐 초음파 진동자(15)에 의해 초음파로 변환되어 발생될 때 공진소음이 제거되도록 초음파 발생 주파수를 변화시키거나 스위칭 증폭회로의 드라이브 신호를 단속하거나 스위칭 증폭회로의 DC 전압을 단속하여 0.02초∼ 2초동안 주기적으로 초음파를 온/오프시키는 것을 특징으로 하는 초음파 제진기의 공진소음 제거방법.When the frequency generated by the frequency generator 11 is converted into an ultrasonic wave by the ultrasonic vibrator 15 through the driving unit 12, the switching power amplifier 13, and the impedance matching unit 14, resonance noise is removed. Resonant noise elimination of the ultrasonic vibration suppressor characterized in that the ultrasonic wave is periodically turned on / off for 0.02 seconds to 2 seconds by varying the frequency of ultrasonic generation, interfering the drive signal of the switching amplifier circuit, or intermittently controlling the DC voltage of the switching amplifier circuit. Way. 주파수를 발생시키는 주파수 발생부(11)와;A frequency generator 11 for generating a frequency; 상기 주파수 발생부에서 발생된 주파수를 구동시키는 구동부(12)와;A driver 12 driving the frequency generated by the frequency generator; 상기 구동부(12)에서 구동된 주파수를 스위칭하여 전력증폭시키는 스위칭 전력증폭부(13)와;A switching power amplifier 13 for switching and amplifying the frequency driven by the driver 12; 상기 스위칭 전력증폭부(13)의 출력을 임피던스 정합하는 임피던스 정합부(14)와;An impedance matching unit 14 for impedance matching the output of the switching power amplifier 13; 상기 임피던스 정합부(14)에서 정합된 출력을 입력받아 전기신호를 초음파로 변환하여 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(15)와;An ultrasonic vibrator 15 which receives the output matched by the impedance matching unit 14 and converts an electrical signal into ultrasonic waves to generate ultrasonic waves; 상기 초음파 진동자에서 발생된 초음파를 입력받아 위상을 검지하고 이상 발생시 경보를 발생시키는 위상검지 및 경보부(16)와;A phase detection and alarm unit 16 which detects a phase by receiving the ultrasonic wave generated by the ultrasonic vibrator and generates an alarm when an abnormality occurs; 상기 위상검지 및 경보부(16)에서 상기 초음파 진동자(15)의 신호를 입력받아 초음파의 공진에 따라 상기 구동부(12)를 제어하여 0.02초∼2초동안 초음파를 주기적으로 온/오프시켜 공진소음을 제거하는 단속제어부(21)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 초음파 제진기의 공진소음 제거장치.The phase detection and alarm unit 16 receives the signal of the ultrasonic vibrator 15 and controls the driving unit 12 according to the resonance of the ultrasonic waves to periodically turn on / off the ultrasonic waves for 0.02 seconds to 2 seconds to generate resonance noise. Resonant noise removing device of the ultrasonic vibration suppressor, characterized in that it comprises a control unit 21 for removing. 제 2 항에 있어서, 상기 스위칭 전력증폭부(13)는,The method of claim 2, wherein the switching power amplifier 13, 상기 단속제어부(21)의 온/오프 전환시 전 주기의 30∼49%의 휴지기간을 두어 스위칭 소자의 상하 동시 도통을 방지하여 발열을 억제하고 소자의 파괴를 막는 것을 특징으로 하는 초음파 제진기의 공진소음 제거장치.Resonance of the ultrasonic vibration suppressor, characterized in that the interruption control unit 21 prevents the simultaneous conduction of the switching element by preventing 30-49% of the entire period during the on / off switching, thereby preventing the conduction of the switching element. Noise canceller.
KR10-2000-0063342A 2000-10-27 2000-10-27 Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber KR100374572B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0063342A KR100374572B1 (en) 2000-10-27 2000-10-27 Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2000-0063342A KR100374572B1 (en) 2000-10-27 2000-10-27 Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020032723A KR20020032723A (en) 2002-05-04
KR100374572B1 true KR100374572B1 (en) 2003-03-04

Family

ID=19695685

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0063342A KR100374572B1 (en) 2000-10-27 2000-10-27 Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100374572B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170087167A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 삼성전자주식회사 Active noise controlled dish washer and control method having the same

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100872306B1 (en) * 2007-06-27 2008-12-05 유수엽 Driving circuit for supersonic wave oscillator
KR200452420Y1 (en) * 2009-05-13 2011-02-28 안기풍 Barricade
GB2530036A (en) * 2014-09-09 2016-03-16 Ultrahaptics Ltd Method and apparatus for modulating haptic feedback
CN111544975A (en) * 2020-06-09 2020-08-18 中机国能电力工程有限公司 Dust removing method and device for bag-type dust remover

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170087167A (en) * 2016-01-20 2017-07-28 삼성전자주식회사 Active noise controlled dish washer and control method having the same
KR102218637B1 (en) * 2016-01-20 2021-02-22 삼성전자주식회사 Active noise controlled dish washer and control method having the same

Also Published As

Publication number Publication date
KR20020032723A (en) 2002-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0139753A4 (en) Ultrasonic oscillator.
KR100374572B1 (en) Apparatus and method for elimination of resonance noise in supersonic scrubber
WO2000013392A8 (en) Piezoelectric vibrational and acoustic alert device
KR200218882Y1 (en) Apparatus for elimination of resonance noise in supersonic scrubber
US8721550B2 (en) High voltage ultrasound transmitter with symmetrical high and low side drivers comprising stacked transistors and fast discharge
US5990784A (en) Schmitt trigger loud alarm with feedback
Buasri et al. Comparison of switching strategies for an ultrasonic cleaner
CN101125327B (en) Ultrasonic driving device with multi-frequency scanning
JP4333122B2 (en) Ultrasonic motor drive circuit and electronic equipment
JP2003324975A5 (en)
JP2000334019A (en) Ultrasonic beauty culture apparatus
US7669478B2 (en) Ultrasonic driving device with multi-frequency scanning
WO2008053435A1 (en) Active control of an acoustic cooling system
KR950002062B1 (en) Ultrasonic oscillator
Niyomthai et al. Operation region of class E resonant inverter for ultrasonic transducer
WO2018134886A1 (en) Power supply
JP2002254044A (en) Ultrasonic washing device
US11660637B2 (en) Driving device
JP2001235538A (en) Ultrasonic transmitting-receiving circuit and object detector for visually handicapped person
JP4850043B2 (en) Vibration application equipment
WO2021084836A1 (en) Ultrasound device
JPH08223682A (en) Speakr driving circuit
KR100577334B1 (en) Skin scrubber
KR20080011251A (en) Ultrasonic generating apparatus and the method thereof
CN2742929Y (en) Embolus fragmentation device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20100208

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee