[發明專利]超聲波裝置

在審

• 申請號: 202111545201.6
• 申請日: 2021-12-16
• 公開（公告）號: CN114082628A
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 鄭豐周;敬仕林;徐明燕;趙躍;李俊鍇
• 申請（專利權）人: 珠海格力電器股份有限公司
• 主分類號: B06B1/02
• 分類號: B06B1/02;B08B3/12;B08B13/00
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 張岳峰

本申請提供了一種超聲波裝置，該裝置包括：諧振網絡單元，由電感值可調的電感模塊和超聲波換能器串聯而成；諧振電壓檢測單元，與超聲波換能器電連接，用于檢測超聲波換能器的諧振電壓；諧振電流檢測單元，與超聲波換能器電連接，用于檢測超聲波換能器的諧振電流；信號調制單元，具有輸入端和輸出端，信號調制單元的輸入端分別與諧振電壓檢測單元和諧振電流檢測單元電連接，根據諧振電壓和諧振電流調整輸出的PWM信號的占空比和頻率；升壓單元，具有輸入端和輸出端，升壓單元的輸入端與信號調制單元的輸出端電連接，升壓單元的輸出端與諧振網絡單元電連接。可以實現對超聲波換能器的諧振頻率的精確確定。

技術領域

本申請涉及超聲波領域，具體而言，涉及一種超聲波裝置。

背景技術

超聲波清洗作為一種清洗效率較高的清洗方式，不論被清洗物的形狀多復雜，將其放入清洗液內，只要液體能夠接觸到的地方，超聲波都能起到清洗作用。但不同的清洗物，需要匹配合適的超聲頻率和功率予以清洗，才能既保證清洗效果，又不會對清洗物造成損傷。超聲波清洗機的工作頻率根據清洗對象，大致分為三個頻段：低頻超聲清洗(20kHz-100kHz)、中頻超聲清洗(100kHz-500kHz)和高頻超聲清洗(500kHz-1000kHz)。其中低頻超聲清洗適用于大部件表面或者污物和清洗件表面結合強度高的場合；中頻超聲清洗適用于計算機、微電子元件的精細清洗；高頻超聲清洗適用于集成電路芯片、硅片及薄膜等的清洗。不同的超聲波換能器，其固有諧振頻率不同，需要與供電模塊進行阻抗匹配，才能工作在最佳狀態。

不同的清洗物，需要更換不同的超聲波換能器以及輸出合適的超聲功率。而不同的超聲波換能器，需要不同的諧振網絡進行阻抗匹配，才能讓其工作在最佳狀態。

現有技術中無法根據所更換的不同超聲波換能器自動匹配出合適的諧振網絡參數以及精確鎖定其固有諧振頻率。

發明內容

本申請的主要目的在于提供一種超聲波裝置，以現有技術中無法根據所更換的不同超聲波換能器自動匹配出合適的諧振網絡參數以及精確鎖定其固有諧振頻率。

為了實現上述目的，根據本申請的一個方面，提供了一種超聲波裝置，包括：諧振網絡單元，由電感值可調的電感模塊和超聲波換能器串聯而成；諧振電壓檢測單元，與所述超聲波換能器電連接，用于檢測所述超聲波換能器的諧振電壓；諧振電流檢測單元，與所述超聲波換能器電連接，用于檢測所述超聲波換能器的諧振電流；信號調制單元，具有輸入端和輸出端，所述信號調制單元的輸入端分別與所述諧振電壓檢測單元和所述諧振電流檢測單元電連接，用于根據所述諧振電壓和所述諧振電流調整輸出的PWM信號的占空比和頻率；升壓單元，具有輸入端和輸出端，所述升壓單元的輸入端與所述信號調制單元的輸出端電連接，所述升壓單元的輸出端與所述諧振網絡單元電連接。

進一步地，所述電感模塊包括N個開關和N個電感，N個所述電感串聯，N個所述開關的第一端分別與所述升壓單元電連接，第M個所述開關的第二端與第M個所述電感的第一端電連接，第N個所述電感的第二端與所述超聲波換能器電連接，其中，1≤M≤N，N≥2。

進一步地，所述升壓單元包括：H橋驅動單元，具有輸入端和輸出端，所述H橋驅動單元的輸入端與所述信號調制單元的輸出端電連接；H橋，具有輸入端和輸出端，所述H橋的輸入端與所述H橋驅動單元的輸出端電連接；變壓器，具有初級線圈和次級線圈，所述變壓器的初級線圈與所述H橋電連接，所述變壓器的次級線圈與所述諧振網絡單元電連接。