線束焊接機超聲波焊接發生器驅動電源諧振狀態的工作效率主要取決于超聲波電源的匹配電路,當匹配電路達到諧振狀態時,其功率越大,效率越高.為了使匹配電路與超聲波換能器工作時達到最大效率,減少因匹配電路沒達到諧振狀態所造成的效率降低的現象,該文設計了一款數字化超聲波電源,對諧振狀態下的超聲波電源進行研究,采用Matlab/SIMULINK進行仿真,設計出相應的電路系統,并在自制超聲波電源上進行實驗。

采用直接數字合成頻率技術設計一臺數字化超聲波電源,頻率自動跟蹤系統及功率調節系統集成在一塊FPGA內,最大程度上簡化電源的電路結構,提高超聲電源的穩定性,可靠性. 首先,根據超聲波電源的功能要求對電源作了總體方案的設計.分析了頻率自動跟蹤系統,逆變電路及功率控制系統。

確定了適合本超聲波電源的控制器件,逆變器及功率開關器件.最終確定了以FPGA為控制核心的總體方案. 其次,根據總體方案的設計,對超聲波電源的硬件系統進行了設計.包括BUCK斬波電路,逆變電路,反饋電路,驅動保護電路及匹配網絡設計.其中,通過對超聲振子等效模型分析,確定超聲振子的匹配網絡,針對特定振子及功率要求,設計了匹配電感及高頻變壓器.

超聲波焊接發生器驅動電源

審核編輯 黃宇