CN101170281A - 超声棒电控*** - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种超声棒电控***，其包括：一高频逆变器、一高频变压器、至少一超声换能器，该高频逆变器、高频变压器及超声换能器依次连接，该超声棒电控***进一步包括一微处理器及一频率发生器，该微处理器控制该频率发生器产生控制信号来控制该超声换能器的工作状态。该微处理器控制该频率发生器产生控制信号来控制该超声换能器的工作状态，该超声换能器的输出功率通过调整该PMW信号的占空比来实现，该微处理器通过电流检测信号来调节该频率发生器，使得该超声换能器的输出电流处于最大值，从而实现该超声换能器始终输出较大的工作功率。

Description

超声棒电控***
【技术领域】
本发明涉及一种超声棒电控***，特别是涉及一种能提供较大输出功率的超声棒电控***。
【背景技术】
超声棒主要用于清洗、声化学、污水处理、原油处理、中草提取、食品和生物工程等方面，现有清洗设备使采用小功率多个超声换能器组成，由于超声棒的特殊的结构特点，采用现有技术超声清洗设备控制模式无法使超声棒有效工作。超声棒的电控制技术必须采用频率跟踪、功率自动补偿、扫频等电控制技术综合运用，以使设备在温度、负载等参数变化时能正常工作。目前清洗设备一般采用跟踪电压电流相位的方法进行频率跟踪，或者单独扫频的方法，但是频率跟踪与扫频不能同时使用，采用传统的超声清洗设备控制模式来控制超声棒，超声棒输出功率小、效率低、清洗效果差。
【发明内容】
本发明为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种能提供较大输出功率的超声棒电控***。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种超声棒电控***，其包括：一高频逆变器、一高频变压器、至少一超声换能器，该高频逆变器、高频变压器及超声换能器依次连接，该超声棒电控***进一步包括一微处理器及一频率发生器，该微处理器控制该频率发生器产生控制信号来控制该超声换能器的工作状态。
本发明解决进一步技术问题的方案是：该频率发生器产生的是PMW控制信号，该PMW控制信号通过一PMW驱动器加在该超声换能器上。
本发明解决进一步技术问题的方案是：该超声换能器的输出功率通过调整该PMW信号的占空比来实现。
本发明解决进一步技术问题的方案是：该微处理器通过电流检测信号来调节该频率发生器，使得该超声换能器的输出电流处于最大值。
本发明解决进一步技术问题的方案是：频率调节通过微处理器产生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器，功率调节通过该微处理器严生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器输出PWM信号的占空比。
本发明解决进一步技术问题的方案是：扫频信号通过该微处理器输出一个低频脉冲信号，经过分压，积分电路得到一个缓慢上升的电压，加到频率发生器。
本发明解决进一步技术问题的方案是：该超声棒电控***进一步包括一可控硅调压装置，该超声换能器的输出功率通过调整可控硅调压的方式实现，该微处理器检测电压过零信号，通过光控可控硅MOC30xx隔离控制双向可控硅的触发角，实现调压调功率。
本发明解决进一步技术问题的方案是：驱动功率管过温检测保护是通过在功率管上贴上一个热敏电阻，微处理器实时检测功率管的温度进行监控，控制功率管的PWM驱动是通过一个高速功率驱动器IC4来实现，通过脉冲变压器隔离，功率管可为1～4个并联。
本发明解决进一步技术问题的方案是：该超声棒电控***进一步包括一电网滤波器、一整流装置及一滤波装置，该电网滤波器、整流装置及滤波装置将电网的电压信号整流滤波后加到该高频逆变器。
本发明解决进一步技术问题的方案是：输出功率、工作频率、定时控制等信息指示，通过光柱条及数码管显示，也可以通过液晶显示。
相较于现有技术，本发明的有益效果是：该微处理器控制该频率发生器产生PMW控制信号来控制该超声换能器的工作状态，该超声换能器的输出功率通过调整该PMW信号的占空比来实现，该微处理器通过电流检测信号来调节该频率发生器，使得该超声换能器的输出电流处于最大值，从而实现该超声换能器始终输出较大的工作功率。
【附图说明】
图1是本发明的超声棒电控***的***电路原理框图。
图2是本发明的超声棒电控***的电路图。
【具体实施方式】
下面结合附图和实施例对本发明的超声棒电控***作进一步说明。
请一并参阅图1和图2，该超声棒电控***1包括一电网滤波器11、一可控硅调压装置(未标示)、一整流装置12、一滤波装置13、一高频逆变器14、一高频变压器15、至少一超声换能器16、一微处理器20、一频率功率调节扫频电路23、一频率发生器21、一电流检测装置17及一PMW驱动器22。该电网滤波器11、整流装置12、滤波装置13、高频逆变器14、高频变压器15及超声换能器16依次连接。该微处理器20产生控制信号并通过该频率功率调节扫频电路23、频率发生器21及该PMW驱动器22来控制该超声换能器16的工作状态。该超声棒电控***1进一步包括一温度检测装置及一按键显示装置，该温度检测装置与该高频逆变器14及微处理器20相连，该按键显示装置与该微处理器20。
来自电网的220V的电压经该电网滤波器11、整流装置12、滤波装置13的滤波、全桥整流、滤波后得到300V左右的直流电压，该直流电压加到半桥式的高频逆变器14上，功率开关管在一对互差180度的方波脉冲触发下轮流导通和截止，将直流电压变换成交变的高频方波电压，经该高频变压器15变换后输出加到该超声换能器16与匹配电感谐振电路上，根据该超声换能器16的谐振频率和阻抗，选择匹配电感的大小。
该微处理器20控制频率发生器21产生一个与根据超声换能器的谐振频率一致的PWM信号通过驱动来控制功率开关管，该PMW驱动器22将该PWM信号通过该高频逆变器14及高频变压器15加到该超声换能器16上，达到驱动控制该超声换能器16。
该微处理器20同时以一定的频率输出扫频信号，加到频率发生器21上，使频率发生器21产生扫频信号。微处理器20同时通过对输出电流信号进行检测、根据电流检测装置17的电流信号来微调频率发生器21的频率，使输出电流总是处于最大值，也就是超声波换能器16总是处于谐振状态。超声波输出功率的调整通过改变PWM信号的占空比来实现。通过按键可以设置输出功率的大小，定时关机时间设置，振荡基准频率设置。功率通过光柱条直观显示，频率、定时时间通过数码管来显示。
频率调节通过微处理器产生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器21。
功率调节通过该微处理器20产生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器21输出PWM信号的占空比。
扫频信号通过该微处理器20输出一个低频脉冲信号，经过分压，积分电路得到一个缓慢上升的电压，加到频率发生器21。
电流检测信号是通过电流互感器检测的电流通过电流电压转换，再通过该微处理器20采样得到。
该微处理器控制该频率发生器产生PMW控制信号来控制该超声换能器的工作状态，该超声换能器的输出功率通过调整该PMW信号的占空比来实现，该微处理器通过电流检测信号来调节该频率发生器，使得该超声换能器的输出电流处于最大值，从而实现该超声换能器始终输出较大的工作功率。
该超声换能器输出功率调节也可以通过可控硅调压来实现，可控硅调压原理为微处理器检测电压过零信号，通过光控可控硅MOC30xx隔离控制双向可控硅的触发角，实现调压调功率。
该超声棒电控***1的输出功率、工作频率、定时控制等信息指示，通过光柱条及数码管显示，此部分也可以通过液晶显示替代。
驱动功率管过温检测保护是在功率管上贴上一个热敏电阻，微处理器实时检测功率管的温度进行监控。
控制功率管的PWM驱动是通过一个高速功率驱动器IC4来实现，通过脉冲变压器隔离，功率管可为1～4个并联。

Claims (10)

1.一种超声棒电控***，其包括：一高频逆变器、一高频变压器、至少一超声换能器，该高频逆变器、高频变压器及超声换能器依次连接，其特征在于：该超声棒电控***进一步包括一微处理器及一频率发生器，该微处理器控制该频率发生器产生控制信号来控制该超声换能器的工作状态。
2.根据权利要求1所述的超声棒电控***，其特征在于：该频率发生器产生的是PMW控制信号，该PMW控制信号通过一PMW驱动器加在该超声换能器上。
3.根据权利要求2所述的超声棒电控***，其特征在于：该超声换能器的输出功率通过调整该PMW信号的占空比来实现。
4.根据权利要求3所述的超声棒电控***，其特征在于：该微处理器通过电流检测信号来调节该频率发生器，使得该超声换能器的输出电流处于最大值。
5.根据权利要求1所述的超声棒电控***，其特征在于：频率调节通过微处理器产生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器，功率调节通过该微处理器产生PWM信号，再通过低通滤波电压跟随得到直流电压信号，来控制频率发生器输出PWM信号的占空比。
6.根据权利要求5所述的超声棒电控***，其特征在于：扫频信号通过该微处理器输出一个低频脉冲信号，经过分压，积分电路得到一个缓慢上升的电压，加到频率发生器。
7.根据权利要求3所述的超声棒电控***，其特征在于：该超声棒电控***进一步包括一可控硅调压装置，该超声换能器的输出功率通过调整可控硅调压的方式实现，该微处理器检测电压过零信号，通过光控可控硅MOC30xx隔离控制双向可控硅的触发角，实现调压调功率。
8.根据权利要求1所述的超声棒电控***，其特征在于：驱动功率管过温检测保护是通过在功率管上贴上一个热敏电阻，微处理器实时检测功率管的温度进行监控，控制功率管的PWM驱动是通过一个高速功率驱动器IC4来实现，通过脉冲变压器隔离，功率管可为1～4个并联。
9.根据权利要求1所述的超声棒电控***，其特征在于：该超声棒电控***进一步包括一电网滤波器、一整流装置及一滤波装置，该电网滤波器、整流装置及滤波装置将电网的电压信号整流滤波后加到该高频逆变器。
10.根据权利要求1所述的超声棒电控***，其特征在于：输出功率、工作频率、定时控制等信息指示，通过光柱条及数码管显示，也可以通过液晶显示。
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