[發明專利]一種超聲波電源阻抗匹配系統、方法及控制系統在審
| 申請號： | 201610050969.9 | 申請日： | 2016-01-25 |
| 公開（公告）號： | CN105717831A | 公開（公告）日： | 2016-06-29 |
| 發明（設計）人： | 陳劍平;蔣文斌;賀亮明;黃自永 | 申請（專利權）人： | 深圳市德知拓電源技術有限公司 |
| 主分類號： | G05B19/042 | 分類號： | G05B19/042;H03H7/01 |
| 代理公司： | 北京隆源天恒知識產權代理事務所(普通合伙) 11473 | 代理人： | 閆冬 |
| 地址： | 518000 廣東省深圳市寶安區新*** | 國省代碼： | 廣東;44 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 超聲波 電源 阻抗匹配 系統 方法 控制系統 | ||
1.一種超聲波電源阻抗匹配系統，包括阻抗匹配網絡與換能器等效網絡，其特征在于，所述阻抗匹配網絡與超聲波電源主電路耦合，所述阻抗匹配網絡包括由所述超聲波主電路漏感形成的具有電感電學特性的等效電感Le。
2.如權利要求1所述的超聲波電源阻抗匹配系統，其特征在于，所述阻抗匹配網絡包括補償電阻C2，所述換能器等效網絡包括靜態電容C0與動態阻抗。
3.一種采用如權利要求1或2所述電源阻抗匹配系統進行阻抗匹配方法，其特征在于，包括步驟：
S1:根據換能器系統的動態阻抗，確定系統諧振頻率；
S2:測量阻抗匹配網絡等效電感Le；
S3:確定阻抗匹配需要的電容；
S4:測量換能器靜態電容；
S5:確定阻抗匹配網絡補償電容。
4.如權利要求3所述的阻抗匹配方法，其特征在于，所述步驟S1中，通過公式：
確定系統諧振頻率fs，其中，分別為換能器系統的感抗與容抗。
5.如權利要求3所述的阻抗匹配方法，其特征在于，步驟S3中，確定的電容值為換能器補償電容C2與換能器靜態電容C0的并聯電容。
6.一種超聲波電源控制系統，其特征在于，包括一超聲波主電路、一超聲波控制系統、一工具頭系統及如權利要求1或2所述的阻抗匹配系統；
所述超聲波主電路通過所述阻抗匹配系統實現與所述工具頭系統的阻抗匹配與連接；
所述超聲波控制系統與所述阻抗匹配系統連接獲取其輸出信號；
所述超聲波控制系統與所述超聲波主電路連接并控制其工作狀態。
7.如權利要求6所述的超聲波電源控制系統，其特征在于，所述超聲波控制系統包括一采樣及調理電路、一比較電路、一轉換器、一DSP控制器、一驅動電路與一輸出接口電路；
所述采樣調理電路與所述比較電路、所述DPS控制器分別相連，用于從所述阻抗匹配系統中獲取其輸出信號；
所述DSP控制器與所述驅動電路、所述轉換器、所述輸出接口電路分別相連，用于從所述采樣及調理電路中獲取電流、電壓波形，進行處理，并通過所述轉換器傳送至所述比較電路，所述DPS控制器通過控制所述驅動電路實現對所述超聲波主電路的控制；
所述比較電路獲取功率預設值、電流相位值、電壓相位值，并與獲取的實際功率值、實際電流相位值、實際電壓相位值相比較，并在存在差異時向所述轉換器向所述DSP控制器發送信號，所述比較電路還與所述輸出接口電路相連。
8.如權利要求7所述的超聲波電源控制系統，其特征在于，所述DSP控制器還包括捕捉模塊，用于獲取所述采樣及調理電路獲取的電學參數。
9.如權利要求7所述的超聲波電源控制系統，其特征在于，DPS控制器通過UART接口電路連接至人機交互界面，供用戶控制超聲電源控制系統。
10.如權利要求7所述的超聲波電源控制系統，其特征在于，所述驅動電路包括PWM電路與IGBT驅動電路。
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