[實用新型]一種多功能超聲波換能器驅動電路

有效

• 申請號: 201420684433.9
• 申請日: 2014-11-17
• 公開（公告）號: CN204241897U
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 王成剛
• 申請（專利權）人: 寧波美卓倫儀表有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 杭州豐禾專利事務所有限公司 33214
• 代理人: 黃飛隆

技術領域

?實用新型涉及一種超聲波換能器驅動電路，尤其涉及一種脈沖電壓幅度、頻率及周期數連續可調的聲波換能器驅動電路。

背景技術

隨著電子技術的發展，超聲技術被廣泛地應用于軍事、航海、工業生產等領域，而與人們生活的息息相關的領域也發揮著越來越重要的作用，為人們生活帶來了便利。例如超聲波霧化器、醫療B超、超聲波清洗機、超聲波測厚儀、超聲波液位計、超聲波探傷儀、超聲波流量計、超聲波溫度計等產品。各種超聲波技術應用中最重要部件就是超聲波驅動電路。目前大多數超聲波換能器主要由壓電陶瓷制成，根據應用場合的不同，換能器的諧振頻率和功率輸出要求不同，從而形成了各種不同領域應用的驅動電路。而多數超聲波驅動電源是經過整流電路和逆變電路得的固定頻率和固定電壓幅度的脈沖波或正弦波來驅動換能器，其體積大、功耗高，頻率變化范圍小，不能很好滿足多數超聲波的應用要求。因此，基于以上不足，有必要提供一種多功能超聲波換能器驅動電路，它具有功能強大、體積小、功耗低、成本低、維護方便等優點；更具優勢的是脈沖方波的頻率、幅度（或功率）可調，在應用中能實現頻率自動掃描、跟蹤，故障自動檢測等。

發明內容

本實用新型針對現有技術中的不足，提供了一種多功能超聲波換能器驅動電路，通過與微處理器接口電路可實現單脈沖和多脈沖驅動超聲波換能器，同時輸出脈沖的頻率和幅度可隨時調節，能滿足不同種類的超聲波換能器的應用要求；整個電路元器件少，成本低，功能齊全，穩定可靠，簡單實用。

為了解決上述技術問題，本實用新型通過下述技術方案得以解決：一種多功能超聲波換能器驅動電路，包括直流高壓電路組和脈沖輸出開關電路，所述脈沖輸出開關電路包括穩壓管、電阻A和電阻D、P溝道場效應管、N溝道場效應管A和N溝道場效應管B、兩個串聯的二極管和兩個串聯的非門，所述穩壓管的陰極、所述電阻A的一端和所述P溝道場效應管的源極和所述直流高壓電路組連接，所述N溝道場效應管B漏極與所述電阻D的一端連接，所述電阻D的另一端同時與所述穩壓管的陽極、所述電阻A另一端及所述P溝道場效應管的柵極相連；兩個串聯的所述二極管的陽極與所述P溝道場效應管的漏極相連，其陰極與所述N溝道場效應管A漏極相連，兩個串聯的所述非門分別連接到所述N溝道場效應管B的柵極和所述N溝道場效應管A的柵極，其中兩個所述二極管中間串聯點與電阻B和換能器的一端連接，所述電阻B和所述換能器的另一端接地，所述N溝道場效應管A和所述N溝道場效應管B的源極分別接地。

上述技術方案中，優選的，所述脈沖輸出開關電路還包括兩個電阻C，兩個所述電阻C一端分別連接所述N溝道場效應管A和所述N溝道場效應管B的柵極，另一端接地，產生保護下拉電阻的作用。

上述技術方案中，優選的，所述直流高壓電路組包括直流高壓電路、儲能濾波電容和數模轉換電路，低壓電源和+VCC連接到所述直流高壓電路電源輸入端，所述數模轉換電路連接到所述直流高壓電路的電壓調整端，所述儲能濾波電容連接到所述直流高壓電路的輸出端和+HV，同時所述直流高壓電路、所述儲能濾波電容和所述數模轉換電路接地。

上述技術方案中，優選的，所述數模轉換電路接收來自微處理器的DAC數字信號。

上述技術方案中，優選的，兩個串聯的所述非門接收來自微處理器的低壓脈沖信號A，同時向所述N溝道場效應管B發射低壓脈沖信號B，向所述N溝道場效應管A發射B低壓脈沖信號C。

上述技術方案中，優選的，所述的脈沖輸出開關電路向所述的換能器發射高壓脈沖信號。