超声波行业动态超声波电源控制

超声波电源是超声波技术发挥作用时必不可少的一个组成部分。无论是超声波焊接技术，还是超声波清洗技术等超声波技术，都需要使用到这种特殊的电源装置。超声波电源能够将普通的市电转化成高频交流电信号，而超声波振子能够将这一信号转变成高频率的机械振动能。但是，超声波振子属于容性负载装置，如果想要使超声波振子与超声波电源相匹配，就必须先进性阻抗试验，确保两者之间不会出现排斥现象。目前最为常用的方式是串联终端匹配，这种方法能够有效地使超声波电源输出阻抗与超声波振子阻抗相匹配，防止负载端重新将信号反射回去。不过，这种方法也有弊端，就是当超声波振子长时间使用之后，或者超声波振子周围温度升高时，都会使超声波振子的共振频率发生改变，使超声波振子与超声波电源的共振匹配度下降。

另外一种方法是频率跟踪匹配，不过这种方法必须是在超声波电源电压和频率都相同的前提下才能够得以实现，超声波频率一旦发生变化，超声波振子的共振频率就会随之改变，最终不仅无法实现超声波电源与超声波振子的共振，反而会损坏超声波振子或者超声波电源。因此，频率跟踪匹配只使用于理论研究当中，并不适合实际操作。由此说明，要想使超声波电源与超声波振子相匹配，就必须具备两个条件，一是必须对两者之间的共振频率点加以调节，二是匹配电感必须发生改变。

由于超声波振子在某一共振点上时，其匹配电感参数会出现错误，因此，作者使用了耦合的方式建立了超声波振子匹配电感与耦合频率间的关系，并通过论证得出了超声波振子匹配电感的一系列反应，以及通过耦合频率计算出了最佳的超声波振子频率。据判断，选用磁通控制的电感器作为匹配电感为最佳，再利用晶闸管控制电抗器对抗阻值加以控制，并根据计算结果得出最佳的电路控制方法以匹配共振频率。

最后，作者使用了最为先进先进的数字信号处理系统作为超声波电源的逆变系统。通过反复检验之后，作者发现上述方法能够很好地实现阻抗值的任意调节，并且阻抗输出信号为正弦波，不会受到其他波的干扰。此外，超声波电源控制系统进入稳态之后，超声波振子会形成数字锁相环频率，而当超声波电源控制系统处于动态时，电阻抗值会随之发生改变，当输出电阻抗值达到峰值时，数字锁相环会锁定超声波频率，再配置先进的脉冲宽度调制技术实现频率自动调节功能。通过改进之后的超声波振子不仅能够一直输出最高频率的电流，而且无论出现何种情况，都能够确保频率共振。（摘自江南大学翁洁知）