[實(shí)用新型]一種用于功率超聲波發(fā)生器中的頻率自動(dòng)調(diào)諧電路

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201721082826.2
• 申請(qǐng)日: 2017-08-28
• 公開（公告）號(hào): CN207126777U
• 公開（公告）日: 2018-03-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊奇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖北瑜暉超聲科技有限公司
• 主分類號(hào): B06B1/06
• 分類號(hào): B06B1/06
• 代理公司: 襄陽(yáng)中天信誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所42218
• 代理人: 何靜月

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及超聲波發(fā)生器的調(diào)諧電路，尤其涉及一種用于功率超聲波發(fā)生器中的頻率自動(dòng)調(diào)諧電路。

背景技術(shù)

在現(xiàn)代化工業(yè)中，功率超聲波產(chǎn)品的使用極為廣泛，功率超聲波產(chǎn)品一般由：超聲波發(fā)生器和超聲波換能器兩大主要部分組成。其工作時(shí)，超聲波發(fā)生器產(chǎn)生較高頻率的電信號(hào)通過(guò)電纜傳輸?shù)匠暡〒Q能器中，超聲波換能器將此電信號(hào)轉(zhuǎn)換為與電信號(hào)同頻的機(jī)械振動(dòng)，利用此高頻振動(dòng)能量作用于各種介質(zhì)中達(dá)到加工及處理目的。

在實(shí)際工作中由于超聲波發(fā)生器電路中的電子或電氣元件和超聲波換能器中的壓電元件、金屬結(jié)構(gòu)件受溫度或負(fù)載變化的影響，超聲波發(fā)生器輸出的電信號(hào)頻率及超聲波換能器的諧振頻率都會(huì)發(fā)生漂移。一旦超聲波發(fā)生器輸出的電信號(hào)頻率與超聲波換能器的諧振頻率不一致時(shí)就會(huì)導(dǎo)致失諧，必須進(jìn)行調(diào)諧才能夠使超聲波設(shè)備重新正常使用，否則會(huì)導(dǎo)致超聲波換能器或超聲波發(fā)生器損壞。采用人工手動(dòng)調(diào)節(jié)超聲波發(fā)生器中電感的方法進(jìn)行調(diào)節(jié)頻率諧振，其效率極低。因?yàn)椋暡ㄔO(shè)備在工作時(shí)，超聲波發(fā)生器及超聲波換能器的溫度或負(fù)載情況可能隨時(shí)發(fā)生變化導(dǎo)致失諧，一旦失諧后又必須停機(jī)進(jìn)行手動(dòng)調(diào)節(jié)才能恢復(fù)正常工作。所以，在很多需要超聲波連續(xù)運(yùn)行的自動(dòng)化設(shè)備中無(wú)法滿足使用要求。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述存在的技術(shù)缺陷，本實(shí)用新型提供一種用于功率超聲波發(fā)生器中的頻率自動(dòng)調(diào)諧電路，可以有效地自動(dòng)進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案包括一個(gè)用于采集超聲波發(fā)生器電路的頻率失諧脈沖信號(hào)，并將此脈沖信號(hào)變換為一路直流電壓信號(hào)的失諧脈沖信號(hào)采樣電路，一個(gè)根據(jù)接收到失諧脈沖信號(hào)采樣電路輸出的直流電壓而產(chǎn)生一路脈沖信號(hào)的脈沖發(fā)生電路，還包括一個(gè)由脈沖發(fā)生電路輸出的脈沖信號(hào)觸發(fā)，進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)PIN1端與PIN2端的電感量來(lái)控制超聲波發(fā)生器電路的輸出頻率，直至超聲波發(fā)生器電路的輸出頻率與超聲波換能器諧振一致后自動(dòng)停止調(diào)節(jié)的往復(fù)式步進(jìn)數(shù)字電感。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的失諧脈沖信號(hào)采樣電路包括一個(gè)脈沖采樣變壓器T1，脈沖采樣變壓器T1初級(jí)同名端與二極管D1陽(yáng)極連接，異名端與二極管D2陰極連接，中心抽頭連接到超聲波發(fā)生器電路中的半橋驅(qū)動(dòng)三極管Q1與Q2的中點(diǎn)；脈沖采樣變壓器T1次級(jí)端與二極管D3陽(yáng)極連接，所述的D3陰極連接電壓比較器IC1的“＋”輸入端，同時(shí)連接電容C1和電阻R1后對(duì)地；所述的二極管D1陰極與超聲波發(fā)生器電路中的V+連接，所述的二極管D2陽(yáng)極與超聲波發(fā)生器電路中的V-連接；所述的電壓比較器IC1的“－”輸入端接基準(zhǔn)電壓源VREF，輸出端對(duì)+12V連接上拉電阻R2，同時(shí)連接到脈沖發(fā)生電路的IN端；所述的脈沖發(fā)生電路的OUT端連接到往復(fù)式步進(jìn)數(shù)字電感的觸發(fā)端TR；所述的往復(fù)式步進(jìn)數(shù)字電感的PIN1端連接到超聲發(fā)生器電路中的手動(dòng)調(diào)諧電感301上，PIN2端連接到超聲發(fā)生器電路中的激勵(lì)變壓器T2初級(jí)的同名端。

作為本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，所述的脈沖發(fā)生電路的IN端輸入一路直流電壓信號(hào)后，在其OUT端能夠產(chǎn)生一路頻率和脈寬可調(diào)的脈沖電壓信號(hào)。

本實(shí)用新型脈沖采樣變壓器T1在超聲波設(shè)備工作正常（諧振）時(shí)，其次級(jí)無(wú)脈沖信號(hào)輸出（即輸出為0電壓）。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型在超聲波設(shè)備運(yùn)行時(shí)自動(dòng)精確調(diào)節(jié)設(shè)備諧振頻率，無(wú)需停機(jī)人工干預(yù)手動(dòng)調(diào)節(jié)頻率諧振，極大地提高了超聲波設(shè)備的使用率。本實(shí)用新型全自動(dòng)化數(shù)字式調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)精度高，滿足超聲波連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行要求。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是傳統(tǒng)超聲波發(fā)生器調(diào)諧電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、脈沖發(fā)生電路，2、往復(fù)式步進(jìn)數(shù)字電感，3、超聲波發(fā)生器電路，301、手動(dòng)調(diào)諧電感，4、失諧脈沖信號(hào)采樣電路。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，此圖為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本結(jié)構(gòu)。