大功率超声清洗电源的研制

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1、硕Jj学位论文摘要功率超声是超声学的一个重要分支。目前，功率超声已经在国民经济的各个部门发挥了重要的作用。超声清洗技术的发展也是日新月异，相对于其他的清洗技术，超声清洗具有很多的优点。在超声清洗中，换能器将电源所提供的电能转变为超声机械振动，并将此振动传到清洗液中。当液体中有超声波传播时，会产生空化现象，这也是超声清洗的主要物理机制。超声电源，又叫超声波发生器，它的作用是将工频的交流电信号转换为超声频的电信号，用于激励后级的换能器，使其达到谐振状态。超声清洗机主要有超声电源、超声换能器和清洗槽三部分组成。本文主要是关于超

2、声电源的研究。一台性能优良的超声电源应具有如下性能：1．实现自动频率跟踪；2．输出功率自动调节；3．效率高，谐波污染小，工作安全可靠；4．体积小，重量轻，性能价格比高；基于此，本文主要作了以下几点工作：1．主电路系统的研究，主要包括输入整流滤波电路、BUCK直流斩波器、全桥逆变电路、高频变压器等的研究与设计。2．介绍了阻抗匹配在超声电源中的作用，分析了超声振动系统的工作原理，设计了所需要的超声电源的匹配网络。3．设计基于超声清洗机电源的控制系统。主要包括单片机最小系统，脉宽调制电路、脉频调制电路、信号采样电路等硬件电路的

3、设计以及频率跟踪子程序和功率调节子程序等软件的设计。4．在系统地分析了可能影响超声清洗机电源控制系统正常工作的各种干扰的来源之后，指出了干扰对控制系统的不良影响，并从硬件和软件两个方面分别采取了抗干扰的措施。5．在完成了相关电路的与软件的设计后，依据对各个部分电路，作了相关的实验，并对实验结果进行了分析。6．对该超声清洗机电源的后续研究工作提出了进一步完善的建议，为本电源今后的深入研究打下了良好的基础。关键词：超声清洗；频率跟踪；功率调节人功j筝超声清洗电源的研制AbstractPowerultrasoundisanim

4、portantbranchofultrasonics．Incurrent，powerultrasoundhasplayedanimponantroleinVariousdepartmentsofnationaleconomy．Ultrasoniccleaneingtechnologyischanging，comparedwithothertechniques，ithasmanyadVantages．1nultrasoniccleaneing，thctfansducerconVeftthepowersourceintoul

5、trasonicmechanicalvibration，then，transmitthevibrationtocleaningliquid．WhenultrasonicwaVeisspreadincleaningliquid，caVitationeffectwillbehappened，andthisisalsothephysicalprincipleofultrasoniccleaning．Ultrasonicpowersupplyisalsoknownasultrasonicgenerator，anditsfhnct

6、ionist0transferthepowerfrequencyelectricalsignalintoultrasonicfrequencyelectricalsignaltopowerthelattertfansducer，madeittoreachfesonantstate．Ultrasoniccleanermainlycomprisesthreepans：ultrasonicpowersupply，ultrasonictransducerandcleaningtrough．Thispaperismainlystu

7、diedonultrasonicpowersupply．AgoodultrasonicpowersupplyshouldhaVethefbllowingproperties：1．CanachieVefrequencyautomatictracking；2．Canself-regulatethe0utputpower；3．Ithashighefficient，10wharmOnicpollutionandworksafclyandreliably；BasedOnthis，thefbllOwingworkhasbeendon

8、e：1．Themaincircuitsystemisresearched，anditmainlyincludestheresearchanddesignoftheinputrectifierfiltercifcuit，theBUCKDCchopper，thehigh-ftequencytransf6rmer．2．Th