JP4496329B2 - 超音波発振回路 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、負荷、水位又は温度変化によって最適周波数から外れない超音波発振回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、超音波洗浄装置では、比較的構成が簡単であることから他励発振装置が使用され、又、負荷の変化や温度変化に対して発振が安定していることから自動追尾方式の発振装置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、他励発振機では、負荷等の変化で超音波振動子の周波数が最適周波数から外れ、超音波振動子の振動が低下して著しく洗浄効果が低下するという問題があり、又、自動追尾方式の発振装置では、安定した帰還電圧が必要であるため、発振装置に安定した電圧を印加しなければならず、又、発振出力も安定しなければならないので、電圧制御発振回路に安定した可変電圧を発生させなければならず、回路が複雑で高価になるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、交流電源と、該交流電源からの電圧を半波整流する整流器と、該整流器の出力で標準温度及び標準負荷に対する共振周波数になるように調整されたリップル電圧を発生するリップル電圧発生回路と、該リップル電圧を印加することによって、前記リップル電圧によって周波数が変化する発振回路と、該発振回路からの周波数が変化された出力と整流器からの半波電圧とが入力されて半波電圧にパルス出力が重畳された出力を超音波振動子に印加する出力回路とからなるものであり、又、前記リップル電圧発生回路は前記半波整流器からの電圧がチャージされる第１のコンデンサと、該コンデンサのチャージが予め決められたチャージ電圧になると導通するトランジスタと、該トランジスタの出力でチャージされる第２のコンデンサとからなり、第２のコンデンサのチャージ電圧によって前記発振部の出力の周波数が変動されるようにしたものである。
【０００５】
【実施の態様】
本発明では、発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、構成が簡単で、安価になる。
【０００６】
【実施例】
図１は、本発明の１実施例の超音波発振回路の回路図で、交流電源１の一端に整流器２のアノードが接続され、整流器２のカソードはリップル電圧発生回路３の抵抗４と第１のコンデンサ５を介して交流電源１の他端に接続され、抵抗４と第１のコンデンサ５の接続点にゼナーダイオード６のカソードと抵抗７及びＮＰＮトランジスタ８のコレクタが接続され、又、抵抗７の他端はトランジスタ８のベースと抵抗９の一端に接続され、ゼナーダイオード６のアノード及び抵抗９の他端は交流電源１に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ８のエミッタは第２のコンデンサ１０の一端及び発振回路１１の発振器１２の電源端子に接続され、又、発振器１２の入力端子に第３のコンデンサ１３を介して交流電源１の他端に接続され、さらに、発振器１２の入力端子と出力端子の間に可変抵抗１４及び抵抗１５が接続され、発振器１２のアース端子は交流電源１の他端に接続されている。
【０００７】
又、発振回路１１の発振器１２の出力は出力回路１６の抵抗１７を介してＮＰＮトランジスタ１８のベースに接続されるとともに、抵抗１９を介してして交流電源１の一端に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ１８のコレクタは抵抗２０を介してＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタ２１とＰＮＰトランジスタ２２のゲートに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のエミッタとＰＮＰトランジスタ２２のエミッタが互いに接続されるとともに、ＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のベースに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のコレクタはＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタ１８のエミッタ、ＰＮＰトランジスタ２２のコレクタ及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のソースは交流電源１の他端に接続され、さらに整流器２のカソードとＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のドレインの間にトランス２４の一次巻線が接続され、トランス２４の二次巻線に洗浄機等の超音波振動子２５が接続されている。
【０００８】
このように構成した本実施例の超音波発振回路では、整流器２のＡ点の出力波形は図２に示すように半波整流電圧波形となり、又、リップル電圧発生回路３のＮＰＮトランジスタ８のエミッタのＢ点における出力波形は、第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ１０のチャージ電圧によって、図３に示すようなリップル電圧波形となり、このリップル電圧は発振回路１１の発振器１２の電源端子に入力される。
【０００９】
又、発振回路１１の発振器１２には、第３のコンデンサ１２を介して交流電源１から負の半波電圧が印加され、可変抵抗１４によって出力の発振周波数が調整され、発振回路１１の出力はリップル電圧発生回路３からのリップル電圧と交流電源１からの負の半波電圧によって周波数の異なったパルス状の電圧が発生し、この電圧は出力回路１６のＮＰＮトランジスタ１８、２１、ＰＮＰトランジスタ２２及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３による増幅回路によって増幅され、トランス２４で交流電源１から正の半波電圧と増幅された発振回路１１からのパルス電圧が重畳されて、図４に示すような出力電圧波形の電圧が出力される。
【００１０】
このように、本発明の実施例の超音波発振回路では、発振回路１１から出力される出力は周波数が超音波振動子２５の標準温度及び標準負荷時の共振周波数から予め定められた範囲の周波数になるようにリップル電圧発生回路３からの出力電圧を調整することにより、超音波振動子２５が標準温度及び標準負荷に対して変動しても、常にリップル電圧発生回路３からの出力電圧が変動しているので、超音波振動子２５が共振からずれる時間が短く、長時間の稼働に対して共振が僅かにずれるだけで出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく駆動させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波発振回路では、発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、構成が簡単で、安価になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の超音波発振回路の回路図である。
【図２】図１の回路のＡ点の出力波形図である。
【図３】図１の回路のＢ点の出力波形図である。
【図４】図１の回路のトランスの出力波形図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 整流器
３ リップル電圧発生回路
４、７、９ 抵抗
５ 第１のコンデンサ
６ ゼナーダイオード
８ ＮＰＮトランジスタ
１０ 第２のコンデンサ
１１ 発振回路
１２ 発振器
１３ 第３のコンデンサ
１４ 可変抵抗
１５、１７ 抵抗
１６ 出力回路
１８、２１ ＮＰＮトランジスタ
１９、２０ 抵抗
２２ ＰＮＰトランジスタ
２３ ＭＯＳ電界効果トランジスタ
２４ トランス
２５ 超音波振動子
【発明が属する技術分野】
本発明は、負荷、水位又は温度変化によって最適周波数から外れない超音波発振回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、超音波洗浄装置では、比較的構成が簡単であることから他励発振装置が使用され、又、負荷の変化や温度変化に対して発振が安定していることから自動追尾方式の発振装置が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、他励発振機では、負荷等の変化で超音波振動子の周波数が最適周波数から外れ、超音波振動子の振動が低下して著しく洗浄効果が低下するという問題があり、又、自動追尾方式の発振装置では、安定した帰還電圧が必要であるため、発振装置に安定した電圧を印加しなければならず、又、発振出力も安定しなければならないので、電圧制御発振回路に安定した可変電圧を発生させなければならず、回路が複雑で高価になるという問題があった。
【０００４】
【課題を解決しようとする手段】
本発明は、交流電源と、該交流電源からの電圧を半波整流する整流器と、該整流器の出力で標準温度及び標準負荷に対する共振周波数になるように調整されたリップル電圧を発生するリップル電圧発生回路と、該リップル電圧を印加することによって、前記リップル電圧によって周波数が変化する発振回路と、該発振回路からの周波数が変化された出力と整流器からの半波電圧とが入力されて半波電圧にパルス出力が重畳された出力を超音波振動子に印加する出力回路とからなるものであり、又、前記リップル電圧発生回路は前記半波整流器からの電圧がチャージされる第１のコンデンサと、該コンデンサのチャージが予め決められたチャージ電圧になると導通するトランジスタと、該トランジスタの出力でチャージされる第２のコンデンサとからなり、第２のコンデンサのチャージ電圧によって前記発振部の出力の周波数が変動されるようにしたものである。
【０００５】
【実施の態様】
本発明では、発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、構成が簡単で、安価になる。
【０００６】
【実施例】
図１は、本発明の１実施例の超音波発振回路の回路図で、交流電源１の一端に整流器２のアノードが接続され、整流器２のカソードはリップル電圧発生回路３の抵抗４と第１のコンデンサ５を介して交流電源１の他端に接続され、抵抗４と第１のコンデンサ５の接続点にゼナーダイオード６のカソードと抵抗７及びＮＰＮトランジスタ８のコレクタが接続され、又、抵抗７の他端はトランジスタ８のベースと抵抗９の一端に接続され、ゼナーダイオード６のアノード及び抵抗９の他端は交流電源１に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ８のエミッタは第２のコンデンサ１０の一端及び発振回路１１の発振器１２の電源端子に接続され、又、発振器１２の入力端子に第３のコンデンサ１３を介して交流電源１の他端に接続され、さらに、発振器１２の入力端子と出力端子の間に可変抵抗１４及び抵抗１５が接続され、発振器１２のアース端子は交流電源１の他端に接続されている。
【０００７】
又、発振回路１１の発振器１２の出力は出力回路１６の抵抗１７を介してＮＰＮトランジスタ１８のベースに接続されるとともに、抵抗１９を介してして交流電源１の一端に接続され、さらに、ＮＰＮトランジスタ１８のコレクタは抵抗２０を介してＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続されるとともに、ＮＰＮトランジスタ２１とＰＮＰトランジスタ２２のゲートに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のエミッタとＰＮＰトランジスタ２２のエミッタが互いに接続されるとともに、ＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のベースに接続され、ＮＰＮトランジスタ２１のコレクタはＮＰＮトランジスタ８のコレクタに接続され、ＮＰＮトランジスタ１８のエミッタ、ＰＮＰトランジスタ２２のコレクタ及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のソースは交流電源１の他端に接続され、さらに整流器２のカソードとＭＯＳ電界効果トランジスタ２３のドレインの間にトランス２４の一次巻線が接続され、トランス２４の二次巻線に洗浄機等の超音波振動子２５が接続されている。
【０００８】
このように構成した本実施例の超音波発振回路では、整流器２のＡ点の出力波形は図２に示すように半波整流電圧波形となり、又、リップル電圧発生回路３のＮＰＮトランジスタ８のエミッタのＢ点における出力波形は、第１のコンデンサ５と第２のコンデンサ１０のチャージ電圧によって、図３に示すようなリップル電圧波形となり、このリップル電圧は発振回路１１の発振器１２の電源端子に入力される。
【０００９】
又、発振回路１１の発振器１２には、第３のコンデンサ１２を介して交流電源１から負の半波電圧が印加され、可変抵抗１４によって出力の発振周波数が調整され、発振回路１１の出力はリップル電圧発生回路３からのリップル電圧と交流電源１からの負の半波電圧によって周波数の異なったパルス状の電圧が発生し、この電圧は出力回路１６のＮＰＮトランジスタ１８、２１、ＰＮＰトランジスタ２２及びＭＯＳ電界効果トランジスタ２３による増幅回路によって増幅され、トランス２４で交流電源１から正の半波電圧と増幅された発振回路１１からのパルス電圧が重畳されて、図４に示すような出力電圧波形の電圧が出力される。
【００１０】
このように、本発明の実施例の超音波発振回路では、発振回路１１から出力される出力は周波数が超音波振動子２５の標準温度及び標準負荷時の共振周波数から予め定められた範囲の周波数になるようにリップル電圧発生回路３からの出力電圧を調整することにより、超音波振動子２５が標準温度及び標準負荷に対して変動しても、常にリップル電圧発生回路３からの出力電圧が変動しているので、超音波振動子２５が共振からずれる時間が短く、長時間の稼働に対して共振が僅かにずれるだけで出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく駆動させることができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の超音波発振回路では、発振回路に故意に電圧が安定せずにリップルのある電圧を供給することにより、発振回路からの出力はリップル電圧で周波数が変化するので、超音波振動子の共振周波数が負荷（洗浄液に入れた洗浄物）、水位、温度等の変化があっても、周波数がスイープしているので、出力の変化（洗浄効果）には大きな差がでることがなく、又、構成が簡単で、安価になるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例の超音波発振回路の回路図である。
【図２】図１の回路のＡ点の出力波形図である。
【図３】図１の回路のＢ点の出力波形図である。
【図４】図１の回路のトランスの出力波形図である。
【符号の説明】
１ 交流電源
２ 整流器
３ リップル電圧発生回路
４、７、９ 抵抗
５ 第１のコンデンサ
６ ゼナーダイオード
８ ＮＰＮトランジスタ
１０ 第２のコンデンサ
１１ 発振回路
１２ 発振器
１３ 第３のコンデンサ
１４ 可変抵抗
１５、１７ 抵抗
１６ 出力回路
１８、２１ ＮＰＮトランジスタ
１９、２０ 抵抗
２２ ＰＮＰトランジスタ
２３ ＭＯＳ電界効果トランジスタ
２４ トランス
２５ 超音波振動子
Claims (2)
- 交流電源と、該交流電源からの電圧を半波整流する整流器と、該整流器の出力で標準温度及び標準負荷に対する共振周波数になるように調整されたリップル電圧を発生するリップル電圧発生回路と、該リップル電圧を印加することによって、前記リップル電圧によって周波数が変化する発振回路と、該発振回路からの周波数が変化された出力と整流器からの半波電圧とが入力されて半波電圧にパルス出力が重畳された出力を超音波振動子に印加する出力回路とからなることを特徴とする超音波発振回路。
- 前記リップル電圧発生回路は前記整流器からの電圧がチャージされる第１のコンデンサと、該コンデンサのチャージが予め決められたチャージ電圧になると導通するトランジスタと、該トランジスタの出力でチャージされる第２のコンデンサとからなり、第２のコンデンサのチャージ電圧によって前記発振回路の出力の周波数が変動されるようにしたことを特徴とする請求項１記載の超音波発振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000119482A JP4496329B2 (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 超音波発振回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000119482A JP4496329B2 (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 超音波発振回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001300419A JP2001300419A (ja) | 2001-10-30 |
| JP4496329B2 true JP4496329B2 (ja) | 2010-07-07 |
Family
ID=18630451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000119482A Expired - Fee Related JP4496329B2 (ja) | 2000-04-20 | 2000-04-20 | 超音波発振回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4496329B2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112317449A (zh) * | 2020-10-13 | 2021-02-05 | 李史明 | 一种投入式超声波清洗*** |
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2000
- 2000-04-20 JP JP2000119482A patent/JP4496329B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP2001300419A (ja) | 2001-10-30 |
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