双频超声波清洗机研究之四发生器电路

双频超声波清洗机的优点，双频超声波发生器，能产生两种频电提供给超声波换能器，超声波换能器工作在基频28KHz和倍频56KHz的谐振频率上，这两种频率的超声波在液体中传播所产生的波节和波腹，具有互补效应，不仅有效地消除清洗槽内驻波的影响，而且无论工件大小，结构简单或复杂，都可以获得更好的清洗效果。

双频超声波发生器包括硬件电路和软件设计两方面。硬件电路包括模拟驱动电路和信号产生及频率跟踪电路两部分，超声波发生器的信号产生及频率跟踪电路是分时产生两种具有超声频的电信号，超声波发生器的模拟驱动部分是对由信号产生及频率跟踪电路产生的电信号进行功率放大，然后将放大的电信号加在超声波换能器的两电极端。软件设计包括分时产生两种产生频电信号和跟踪超声波换能器的固有频率变化，并且根据超声波换能器变化的固有频率来适时调整输出电信号的频率。软件设计的重点在于选择超声波换能器谐振频率的跟踪方式。

双频超声波发生器电路结构

模拟电路部分包括：半桥变换器、驱动变压器、匹配电感。半桥变换器是一种超声波放大器，其作用是产生某一频率和功效的交流电驱动超声波换能器，为超声清洗提供电能，这种逆变器多采用大功率桥式变换电路，桥式变换器的开关一般是双极性品体管或场效应管，场效应管必须具有适应高频工作的特点，高频变压器则通过匝比设计控制放大器输出功率大小，匹配电感是对超声波换能器进行动态匹配，以便提高超声波换能器的电声转换效率。

信号产生及频率跟踪电路：主要是超声频率信号发生电路和超声波换能器谐振频率的跟踪电路。它包括：超声波换能器的电流取样反馈电路、A/D转换器、单片机（89S51）、D/A转换器和压控振荡器。取样反馈电路是一个具有一定阻值的电阻，这个电阻同超声波换能器串连，它两端的电压值能反应流经超声波换能器的电流大小，当超声频电信号的频率等于超声波换能器的固有频率时，超声波换能器工作在谐振状态，此时，流过超声波换能器的电流最大，反应在取样电路两端的电压也最大；A/D转换器是对来自取样电路的模拟信号进行模数转换，因为单片机只能接收数字信号，故采样后的模拟信号必须转换成数字信号后，才能被单片机接收；单片机（89S51）对采样号进行分析处理，输出一个控制信号，控制压控振荡器的输出频率；D/A转换器是对来自单片机的控制信号进行数模转换，输出一定大小的模拟电压信号；压控振荡器由脉宽调制器GS3525构成，它能根据来自D/A转换器输出的电压信号，产生一定频率的超声频电信号。