基本介紹
- 中文名：超音波電源
- 外文名：Ultrasonic power supply
- 工作頻率：15Khz-120Khz
- 通常稱為：超音波發生源
- 分類：自激方式電源和他激方式電源
- 包括：反饋環節
產品介紹,工作原理,分類,
產品介紹
超音波電源的原理是首先由信號發生器來產生一個特定頻率的信號，這個信號可以是正弦信號，也可以是脈衝信號，這個特定頻率就是換能器的頻率，一般套用在超音波設備中的超音波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz或以上尚未大量使用。但隨著以後精密清洗的不斷發展。相信使用面會逐步擴大。
比較完善的超音波電源還應有反饋環節，主要提供二個方面的反饋信號：第一個是提供輸出功率信號，我們知道當發生器的供電電源（電壓）發生變化時。發生器的輸出功率也會發生變化，這時反映在換能器上就是機械振動忽大忽小，導致清洗效果不穩定。因此需要穩定輸出功率，通過功率反饋信號相應調整功率放大器，使得功率放大穩定。
第二個是提供頻率跟蹤信號。當換能器工作在諧振頻率點時其效率最高，工作最穩定，而換能器的諧振頻率點會由於裝配原因和工作老化後改變，當然這種改變的頻率只是漂移，變化不是很大，頻率跟蹤信號可以控制信號發生器，使信號發生器的頻率在一定範圍內跟蹤換能器的諧振頻率點。讓發生器工作在最佳狀態。當然隨著現代的電子超聲技術，特別是微處理器(uP)及信號處理器(DSP)的發展，發生器的功能越來越強大，但不管如何變化，其核心功能應該是如上所述的內容，只是每部分在實現時超音波技術不同而已.
工作原理
超音波電源又叫超音波發生器，是一種用於產生並向超聲換能器提供超聲能量的裝置。其目的是把我們的市電（220V或380V，50Hz或60Hz）轉換成可以與超音波換能器相匹配的高頻交流電信號，這個信號可以是正弦信號，也可以是脈衝信號。
分類
超音波電源按設計分自激方式電源和他激方式電源。
自激電路沒有信號源，是把振盪、功放、輸出變壓器及換能器集為一體，形成一閉環迴路，迴路在滿足幅度、相位反饋條件，組成一個有功率放大的振盪器。並諧振於換能器的機械共振頻率上。一般套用於超音波換能器數量少的小型設備；但是對於超音波換能器數量多的情況下，無法調試達到共振效果。所以工業用超音波洗淨設備的超音波電源大都採用他激方式。
他激式電源結構上主要包括兩部分，前級是振盪器，後級是放大器。一般通過輸出變壓器耦合，把超聲能量加到換能器上。他激方式的電路由兩部分組成，既信號源部分和信號放大部分。
信號源部分採用CPU為核心的信號發生和控制部分，一般都採用12-15V電壓驅動，產生方波信號供給信號放大電路；超音波電源的定時控制、調節等外加功能都可以通過控制信號源的信號輸出方式完成，採用低電壓控制，安全可靠性會肯定高。
信號放大部分是將信號源產生的信號放大後輸出給超音波換能器。不同電路的超音波電源，其輸出電路、電壓的不同是導致傳播效率高低的重要原因。輸出電壓低，發生器消耗電能自然就大，同時振子還容易發熱，產生的感應電場強。適當的調整電路，增大輸出給超音波換能器的電壓可能會取得很好的效果。
此外，如果按末級功放管所採用的器件類型分，又可分四種：電子管式超音波電源；可控矽逆變式超音波電源；電晶體式超音波電源及功率模組超音波電源。電子管式與可控矽逆變式基本已淘汰，當前廣泛使用的是電晶體式電源。
在數位化電子設備中,波形產生電路一直是一種很重要的電路。在各種波形中,雖然正弦波不是最常用的波形,但要產生一個精確而且穩定的正弦波,也並不容易。傳統的正弦波產生電路一般採用模擬電路來實現,既不精確也不穩定,且體積龐大。隨著電路系統的數位化發展,直接將數字頻率合成套用。
利用DSP晶片及D/A轉換器,採用直接數字頻率合成技術,設計實現了一個頻率、相位可控的 正弦信號發生器。由數位化系統對其頻率設定、追蹤補償、幅度設定、放大匹配輸出、信號檢測分析來控制其輸出功率、振幅、能量。而且在超音波電腦控制焊接系統中設有時間、能量、距離尺寸、深度尺寸等多種運用模式來實現不同的焊接需求。該系統具有精度高、顯示直觀、智慧型化程度高、控制靈活、性能較好、可靠性和穩定性更好、使用方便和性能價格比高等特點。
傳統模擬電路採用它激式或自激式分立元器件組成,經放大匹配輸出至換能器，形成一閉環迴路。經過簡單的時間控制以實現超音波焊接。而無法預設定其頻率、幅度、能量控制，只能實現簡單的時間焊接，現有些國內廠家使用電腦觸控螢幕來控制，表面上看提高了設備檔次，實際上就算時間再精確也無法滿足一些更高要求的產品焊接。
