[發(fā)明專利]一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路及其檢測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110958218.8
• 申請(qǐng)日: 2021-08-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113533851A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒志華;羅贊興
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東莞市邁思普電子有限公司
• 主分類號(hào): G01R23/10
• 分類號(hào): G01R23/10
• 代理公司: 北京盛凡智榮知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11616
• 代理人: 李朦

本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路，驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R1、電阻R2和MOS管Q1，負(fù)載回路包括電感L1和安規(guī)電容CY，整形電路包括MOS管Q2、電阻R4和電阻R5，MCU波形檢測(cè)與控制電路包括MCU；一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，包括以下步驟：S1、MCU給驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，負(fù)載回路上電，負(fù)載回路進(jìn)行儲(chǔ)能；S2、驅(qū)動(dòng)關(guān)斷，負(fù)載回路斷電，由此在負(fù)載回路中產(chǎn)生振蕩，該振蕩成阻尼式衰減，對(duì)該阻尼振蕩信號(hào)(放大)整形為脈沖電平給MCU；S3、MCU對(duì)脈沖頻率計(jì)算檢測(cè)。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：無(wú)需特別適配元件、無(wú)需增加儀器和調(diào)測(cè)試環(huán)節(jié)、解決了元器件使用中老化等帶來(lái)的失諧問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及檢測(cè)電路技術(shù)領(lǐng)域，具體是指一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路及其檢測(cè)方法。

背景技術(shù)

電子控制領(lǐng)域，有著各種高頻負(fù)載及應(yīng)用，如各種超聲波器件(超聲波探頭測(cè)距離、探傷、成像,超聲波霧化等)，電磁發(fā)熱盤(電磁爐應(yīng)用)。這些器件都需要特定的頻率信號(hào)驅(qū)動(dòng)。當(dāng)驅(qū)動(dòng)頻率與器件頻率(諧振頻率)同頻或接近時(shí)，輸出功率最大，效率最高。然而，這些高頻負(fù)載器件在生產(chǎn)過(guò)程中，存在一致性問(wèn)題；另外接入驅(qū)動(dòng)電路中，由于驅(qū)動(dòng)器件的一致性和分布參數(shù)存在；器件在使用過(guò)程中的老化、參數(shù)變化等影響，實(shí)際諧振頻率都會(huì)與器件標(biāo)稱頻率存在不同的偏差。導(dǎo)致實(shí)際輸出功率和效能下降甚至功能達(dá)不到設(shè)計(jì)要求。需要對(duì)驅(qū)動(dòng)電路參數(shù)或驅(qū)動(dòng)頻率進(jìn)行調(diào)整，使輸出負(fù)載回路工作與諧振頻率附近，達(dá)到最佳效果。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要有兩種方式來(lái)實(shí)現(xiàn)頻率匹配：

1、調(diào)節(jié)硬件參數(shù)：驅(qū)動(dòng)控制信號(hào)頻率不變，調(diào)節(jié)負(fù)載回路參數(shù)(電容或電感)，通過(guò)改變回路諧振頻率來(lái)匹配控制信號(hào)頻率。其缺點(diǎn)：需要適配特別額外器件(可變電感或電容)，生產(chǎn)時(shí)需要設(shè)備特別調(diào)試。硬件及生產(chǎn)成本高。產(chǎn)品出廠后，隨著使用，器件老化，可變電感電容的松動(dòng)，等原因會(huì)導(dǎo)致電路失諧，維修和重新調(diào)諧不方便。

2、通過(guò)掃頻，加電流檢測(cè)的方式。參考器件標(biāo)稱頻率，以該頻率為中心，以一定的梯度增加或減小驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率(掃頻)，檢測(cè)各頻率點(diǎn)負(fù)載回路電流。通過(guò)電流與諧振頻率的關(guān)系(一般情況，諧振時(shí)電流最大)，確定最佳頻率點(diǎn)。其缺點(diǎn)：1)驅(qū)動(dòng)回路中接入電流取樣回路，取樣回路輸入電阻過(guò)大，則影響正常驅(qū)動(dòng)；過(guò)小，則需要增加放大回路，硬件成本增加；2)需進(jìn)入專門模式進(jìn)行掃頻調(diào)校，產(chǎn)品出廠后的失諧再調(diào)諧不方便。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是，針對(duì)上述問(wèn)題，提供一種無(wú)需特別適配元件、無(wú)需增加儀器和調(diào)測(cè)試環(huán)節(jié)、工作時(shí)實(shí)時(shí)檢測(cè)實(shí)時(shí)調(diào)整、解決了元器件參數(shù)離散性、元器件使用中老化等帶來(lái)的失諧問(wèn)題的負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路及其檢測(cè)方法。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供的技術(shù)方案為：一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路，包括驅(qū)動(dòng)電路、負(fù)載回路、整形電路和MCU波形檢測(cè)與控制電路，所述驅(qū)動(dòng)電路包括電阻R1、電阻R2和MOS管Q1，所述MOS管Q1的柵極與電阻R1連接，所述MOS管Q1的源極接地，所述MOS管Q1的源極與柵極之間接有電阻R2，所述負(fù)載回路包括電感L1和安規(guī)電容CY，所述電感L1與MOS管Q1的漏極連接，所述電感L1與電源VCC連接，所述安規(guī)電容CY與電感L1并聯(lián)，所述整形電路包括MOS管Q2、電阻R4和電阻R5，所述MOS管Q2的源極接地，所述MOS管Q2的源極與柵極之間接有電阻R4，所述MOS管Q2的漏極通過(guò)電阻R5與工作電源連接，所述負(fù)載回路通過(guò)電容C1和電阻R3與MOS管Q2的柵極連接，所述MCU波形檢測(cè)與控制電路包括MCU，所述MCU的輸入端與MOS管Q2的漏極連接，所述MCU的2號(hào)輸入端與電阻R1連接。

一種負(fù)載諧振頻率檢測(cè)電路的檢測(cè)方法，包括以下步驟：

S1、MCU給驅(qū)動(dòng)電路一個(gè)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)電路導(dǎo)通，負(fù)載回路上電，在儲(chǔ)能器件電感L1和安規(guī)電容CY的作用下，負(fù)載回路進(jìn)行儲(chǔ)能；