[實用新型]一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器

有效

• 申請號: 201822069179.2
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN209016937U
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 王光旭;唐斌;梁健
• 申請（專利權）人: 成都航空職業技術學院
• 主分類號: H02M5/458
• 分類號: H02M5/458
• 代理公司: 成都中亞專利代理有限公司 51126
• 代理人: 王崗

本實用新型在此提供一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器；包括信號處理機箱、電源接線板、整流電路與散熱板、DC?DC變換電路與散熱板、風扇排、功放驅動信號電路板、PWM驅動板、功放單元I與散熱板、功放單元II與散熱板、功放單元III與散熱板、功放單元IV與散熱板。本專利采用最新的全控型電力晶體管IGBT，實現大功率超聲設備固態化。利用功率合成技術，有效屏蔽了國內廠家單臺換能器功率等級不足的問題，提高關鍵設備的國產化器件使用率。采用脈沖寬度控制PWM技術，實現人機控制系統數字化，提高設備操作的靈活性。

技術領域

本實用新型涉及一種信號發生器，具體講是一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器。

背景技術

超聲波是指頻率高于20Khz的一種人無法聽見的聲波,超聲波在工農業生產、國防建設和人民生活中的應用越來越廣。大功率超聲波發生器可以應用于深海探測,擴寬探測距離與深度。大功率超聲波采油技術也是目前石油開采領域的研究熱點，理論上來說功率越大，控制地質層原油液體的流動量與方向越強。采用最新的電子技術，研究和開發新型大功率超聲設備對國民經濟有重要意義。

目前千瓦功率級超聲波設備大都采用大功率電子管或高頻可控硅組，末端電聲轉換設備換能器主要向國外進口。傳統電子管設備可以實現高功率輸出，野外條件一旦損壞，整臺設備停止運行。電子管主要采用模擬控制方式，效率低于數字開關控制方式。國外大功率換能器價格昂貴，生產運輸成本高，維修周期長于國內廠家。

實用新型內容

因此，為了解決上述不足，本實用新型在此提供一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器；本專利主要解決目前國產大功率設備功率調整能力不強，核心電路使用老式真空器件，維修周期長，野外連續運行可靠性需進一步提高等問題。本專利采用最新的全控型電力晶體管IGBT，實現大功率超聲設備固態化。利用功率合成技術，有效屏蔽了國內廠家單臺換能器功率等級不足的問題，提高關鍵設備的國產化器件使用率。采用脈沖寬度控制PWM技術，實現人機控制系統數字化，提高設備操作的靈活性。

本實用新型是這樣實現的，構造一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器，其特征在于：包括信號處理機箱、電源接線板、整流電路與散熱板、DC-DC 變換電路與散熱板、風扇排、功放驅動信號電路板、PWM驅動板、功放單元I與散熱板、功放單元II與散熱板、功放單元III與散熱板、功放單元IV與散熱板；信號處理機箱位于該信號發生器內部的最下端，信號處理機箱的上部分別為電源接線板、整流電路與散熱板、DC-DC變換電路與散熱板和PWM驅動板；該信號發生器內部具有上下兩層風扇排，風扇排之間為功放驅動信號電路板、功放單元I與散熱板、功放單元II與散熱板；功放單元III與散熱板和功放單元IV與散熱板位于該信號發生器內部的最上方；

其中，整流電路與散熱板對應的整流電路的輸出端與DC-DC變換電路與散熱板對應的DC-DC變換電路連接，DC-DC變換電路的輸出端分別與四路功放單元連接，四路功放單元再與對應的匹配濾波電路連接。

本實用新型具有如下優點：本實用新型在此提供一種新型數控可調的大功率超聲波信號發生器；本專利主要解決目前國產大功率設備功率調整能力不強，核心電路使用老式真空器件，維修周期長，野外連續運行可靠性需進一步提高等問題。本專利采用最新的全控型電力晶體管IGBT，實現大功率超聲設備固態化。利用功率合成技術，有效屏蔽了國內廠家單臺換能器功率等級不足的問題，提高關鍵設備的國產化器件使用率。采用脈沖寬度控制PWM技術，實現人機控制系統數字化，提高設備操作的靈活性。

附圖說明

圖1是系統功能框圖；

圖2是工頻三相整流電路；

圖3全控直流變化電路；

圖4是DC_DC變換驅動與工作波形圖；

圖5是H橋開關功放合成電路；

圖6是匹配濾波電路波形圖；