大功率超声波清洗机的功放以及阻抗匹配

因为超声清洗机选用晶体管模仿放大器的OTL、OCL电路理论功率只要78%,实践功率会更低,功耗大。同时,因为单个功率管输出的功率受到限制,要输出较大的功率就需要更多的功率管,所以体积比较大;而隔离珊双极管IGBT,在开关刹那间功耗大,但时刻很短,在截止或导通时的功耗都很小,时刻较长,所以总功耗小,最高功率到达90%以上。

所以咱们超声清洗机选用IGBT做为功率开关器件。IGBT的开关作用是经过加正向栅极电压构成沟道,给PNP晶体管供给基极电流,使IGBT导通。反之,加反向门极电压消除沟道,流过反向基极电流,使IGBT关闭。功放电路如图4所示。

匹配电路尽管构造简略(一般只要一个匹配电感),却具有主要的作用。超声清洁机的匹配除了要处理变阻疑问(即变换负载的阻值,使与发生器的最好负载值相等)外,还要处理调谐疑问,即用匹配电感的感抗抵消换能器的容抗使换能器呈纯阻性。在实践运用中换能器都呈容性,虽不消耗功率,但会分走一部分电压,致使功率减小。处理的办法是给换能器串联一个匹配电感,使负载在作业频率上表现为一纯电阻R0,此刻发生器输出电压

U0(基波的有效值)悉数加在R上,得到的电功率为P=U2/R[3]。假如P不满足实践请求(或发生器发热严峻等)则需要用变压器来进行变阻以使换能器得到适宜的功率使超声清洗机发生器安稳的作业。

经实验,该超声清洗机超声发生器输出为规范正弦波,作业频率22~28kHz可调,输出电流为7A摆布,功率到达1800W摆布。在长时刻大功率接连作业中安稳牢靠,清洁作用大幅进步,各项技术指标均到达了预期的设计方针。

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