[實用新型]一種10KW高功率超聲波換能器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201922389845.5
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN211678636U
• 公開（公告）日: 2020-10-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉斌;彭海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 長沙恒波科技有限公司
• 主分類號: B06B1/06
• 分類號: B06B1/06
• 代理公司: 長沙大珂知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 43236
• 代理人: 伍志祥

本實用新型公開了一種10KW高功率超聲波換能器，包括金屬前蓋板和金屬后蓋板，所述金屬前蓋板和金屬后蓋板之間通過螺釘固定，金屬前蓋板和金屬后蓋板的內(nèi)部安裝有多排壓電陶瓷片和晶片，電陶瓷片和晶片相互交錯排列，金屬前蓋板和金屬后蓋板的內(nèi)部還固定有電路板，電路板上錫焊有換能電路，換能電路上錫焊有延伸至金屬后蓋板外部的電極線。本10KW高功率超聲波換能器，加上螺釘把壓電陶瓷片和晶片加上壓預(yù)應(yīng)力，連接更加緊固，螺釘對共振頻率有小的影響，而電聲轉(zhuǎn)換效率不變，在處理器輸出一定的頻率脈沖，動態(tài)電感L1和動態(tài)電容C1的配合形成超聲波，從動態(tài)電阻R1輸出，完成超聲電磁振蕩的能量轉(zhuǎn)換為聲波。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及超聲波換能器技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種10KW高功率超聲波換能器。

背景技術(shù)

引線鍵合設(shè)備中，以超聲壓焊為最基本和普遍的方式。超聲波的能量通過換能器轉(zhuǎn)換為機械能量，即超聲波能量施加于換能器的壓電陶瓷晶片使之振動，并通過變幅桿傳遞到垂直安裝在其頂端的劈刀上，使其尖端產(chǎn)生一定振幅的機械振動。這種機械能量促使其作用下的兩種金屬之間形成潔凈界面并且相互擴散而焊接在一起。在引線鍵合設(shè)備中，用這種原理將金絲、鋁絲或銅絲等金屬引線與焊盤金屬層鍵合在一起。

由于壓電陶瓷的抗壓應(yīng)力遠大于抗拉應(yīng)力，膠合層也容易在大振幅情況下在拉伸階段遭到破壞，導(dǎo)致?lián)Q能器損壞。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種10KW高功率超聲波換能器，加上螺釘把壓電陶瓷片和晶片加上壓預(yù)應(yīng)力，連接更加緊固，解決了現(xiàn)有技術(shù)中的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案：一種10KW高功率超聲波換能器，包括金屬前蓋板和金屬后蓋板，所述金屬前蓋板和金屬后蓋板之間通過螺釘固定，金屬前蓋板和金屬后蓋板的內(nèi)部安裝有多排壓電陶瓷片和晶片，電陶瓷片和晶片相互交錯排列，金屬前蓋板和金屬后蓋板的內(nèi)部還固定有電路板，電路板上錫焊有換能電路，換能電路上錫焊有延伸至金屬后蓋板外部的電極線；

所述換能電路包括靜態(tài)電容C0、動態(tài)電容C1、動態(tài)電阻R1和動態(tài)電感 L1，動態(tài)電容C1串聯(lián)動態(tài)電感L1和動態(tài)電阻R1，靜態(tài)電容C0并聯(lián)在動態(tài)電容C1和動態(tài)電阻R1的端口上。

優(yōu)選的，所述金屬前蓋板和金屬后蓋板的連接處用環(huán)氧樹脂強力膠膠合。

優(yōu)選的，所述靜態(tài)電容C0所在的支路稱為靜態(tài)支路，動態(tài)電容C1、動態(tài)電阻R1和動態(tài)電感L1所在的支路則稱為動態(tài)支路。

優(yōu)選的，所述動態(tài)電容C1、動態(tài)電阻R1和動態(tài)電感L1是其在諧振頻率上的值。

優(yōu)選的，相鄰兩片的所述壓電陶瓷片極化方向相反，晶片的數(shù)目成偶數(shù)，金屬前蓋板和金屬后蓋板與同一極性的電極相連。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果如下：

本10KW高功率超聲波換能器，加上螺釘把壓電陶瓷片和晶片加上壓預(yù)應(yīng)力，連接更加緊固，螺釘對共振頻率有小的影響，而電聲轉(zhuǎn)換效率不變，在處理器輸出一定的頻率脈沖，動態(tài)電感L1和動態(tài)電容C1的配合形成超聲波，從動態(tài)電阻R1輸出，完成超聲電磁振蕩的能量轉(zhuǎn)換為聲波。

附圖說明

圖1為本實用新型的換能器結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實用新型的換能器電路圖。

圖中：1、金屬前蓋板；2、金屬后蓋板；3、螺釘；4、壓電陶瓷片；5、電路板；6、晶片；7、換能電路；8、電極線。

具體實施方式