[實用新型]超聲波電源電路及超聲波清洗設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201620552282.0
• 申請日: 2016-06-07
• 公開（公告）號: CN206211852U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設計）人: 姚光榮;王剛;彭春萍
• 申請（專利權）人: 深圳市智水小荷技術有限公司
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458;H02M1/44;B08B3/12;B06B1/06
• 代理公司: 廣州華進聯(lián)合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 鄧云鵬

技術領域

本實用新型涉及電子電路技術領域，特別是涉及一種超聲波電源電路以及應用該超聲波電源電路的超聲波清洗設備。

背景技術

超聲波能夠通過“空化”作用高效地清潔物件的表面，從而使得超聲波清洗技術在工業(yè)領域得到廣泛的應用。所謂“空化”，即指存在于液體中的微小氣泡(空化核)在超聲場的作用下振動、生長并不斷聚集聲場能量，當能量達到某個閾值時，空化氣泡急劇崩潰閉合的過程。空化氣泡的壽命約0.1μs，它在急劇崩潰時可釋放出巨大的能量，并產(chǎn)生速度約為110m/s、有強大沖擊力的微射流。近年來，超聲波清洗技術逐漸進入了民用市場，例如超聲波美容儀、超聲波洗菜機、超聲波洗碗機等等。

目前，在超聲波清洗產(chǎn)品中，如果需要清洗比較大的物件表面，超聲波清洗通常需要比較大的功率輸出，從幾十瓦到幾千瓦不等。傳統(tǒng)的實現(xiàn)方法是將市電交流220V整流之后通過自激或他激振蕩的方式升壓成高壓交流電源，驅動一個或多個壓電陶瓷片或壓電陶瓷振子，通過壓電陶瓷的機電換能轉化成超聲波輸出，然后傳遞到水體，通過“空化”作用清洗物件表面。然而，傳統(tǒng)的采用自激或他激振蕩的方式的超聲波電源的設備往往穩(wěn)定性差，使用壽命短。

實用新型內(nèi)容

基于此，有必要針對如何提高設備的穩(wěn)定性、如何提高使用壽命等技術問題，提供一種超聲波電源電路以及應用該超聲波電源電路的超聲波清洗設備。

一種超聲波電源電路，包括：輸入端、整流模塊、變壓模塊、超聲波換能模塊、容性消除模塊、所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊、兩圖騰柱驅動模塊、濾波模塊以及兩開關管電路模塊；

所述輸入端與整流模塊連接，所述變壓模塊分別與所述整流模塊、兩開關 管電路模塊以及超聲波換能模塊連接，每一所述圖騰柱驅動模塊分別與一開關管電路模塊一一對應連接，兩所述圖騰柱驅動模塊分別與所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊連接，所述容性消除模塊與所述超聲波換能模塊連接，所述變壓模塊還通過所述濾波模塊接地。

在其中一個實施例中，所述變壓模塊包括推挽式變壓器，所述整流模塊以及所述開關管電路模塊分別連接于所述推挽式變壓器的原邊，所述超聲波換能模塊連接于所述推挽式變壓器的副邊。

在其中一個實施例中，所述開關管電路模塊包括金屬氧化物半導體場效應晶體管，所述金屬氧化物半導體場效應晶體管的漏極連接至所述推挽式變壓器的原邊，柵極連接至一所述圖騰柱驅動模塊，源極連接至所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊。

在其中一個實施例中，所述開關管電路模塊包括絕緣柵雙極型晶體管，所述絕緣柵雙極型晶體管的漏極連接至所述推挽式變壓器的原邊，柵極連接至一所述圖騰柱驅動模塊，源極連接至所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊。

在其中一個實施例中，所述容性消除模塊包括耦合電感，所述耦合電感連接至所述推挽式變壓器的副邊，且與所述超聲波換能模塊并聯(lián)。

在其中一個實施例中，所述耦合電感為自感系數(shù)可調(diào)型耦合電感。

在其中一個實施例中，所述超聲波換能模塊包括壓電陶瓷片，所述壓電陶瓷片兩端連接至所述推挽式變壓器的副邊。

在其中一個實施例中，所述圖騰柱驅動模塊包括PNP型晶體管和NPN型晶體管，所述PNP型晶體管的集電極用于連接供電電壓，基極連接至所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊，發(fā)射極連接至所述開關管電路模塊，所述NPN型晶體管的集電極連接至所述開關管電路模塊，基極連接至所述PNP型晶體管的基極，發(fā)射極接地。

在其中一個實施例中，所述脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊包括固定頻率脈寬調(diào)制電路。

一種超聲波清洗設備，具有如上所述的超聲波電源電路。

上述超聲波電源電路及超聲波清洗設備，通過脈沖寬度調(diào)制信號發(fā)生模塊 產(chǎn)生兩路反相的脈沖寬度調(diào)制信號，每一脈沖寬度調(diào)制信號經(jīng)由圖騰柱驅動模塊及開關管電路模塊后，輸出至變壓模塊，由變壓模塊驅動超聲波換能模塊工作產(chǎn)生超聲波，實現(xiàn)了零電壓開關技術，大幅度減小超聲波電源中發(fā)熱量，延長電路的壽命，同時減少噪聲和電磁干擾。

附圖說明

圖1為一個實施例中超聲波電源電路的電路模塊示意圖；

圖2為一個實施例中超聲波電源電路的電路結構示意圖；

圖3為一個實施例中開關管的零電壓開關實測曲線示意圖。

具體實施方式