超聲波頻率控制線路板是功率超聲技術的一個重要發展方向，由于其清洗效果好、無污染、成本低等優點，正逐步代替傳統的清洗方式，廣泛地應用于實際的生產生活中。超聲波發生器是超聲波清洗機的核心部分，其輸出信號的頻率和功率是超聲波清洗技術的關鍵指標。

超聲波換能器在惡劣的工作環境下會發生老化、產生機械損耗，導致其固有的諧振頻率發生漂移，若超聲波頻率控制線路板輸出信號頻率與換能器諧振頻率不匹配，則會使換能器工作效率降低，影響超聲波清洗機的安全運行。

超聲波頻率控制線路板為解決換能器諧振頻率漂移問題，在對換能器相關特性分析后，本文研制了一種基于STM32單片機、輸出功率可調、換能器諧振頻率自動跟蹤的超聲波發生器。該超聲波發生器主功率電路由整流濾波電路、逆變電路和高頻變壓器三部分組成，采用移相PWM控制技術調節超聲波發生器的輸出功率。控制系統電路以STM32F407ZGT6為處理芯片，采用數字鎖相技術實現換能器諧振頻率的跟蹤，并設計了相應的相位差信息采集電路和信號驅動電路。在軟件方面，利用Keil編譯器設計了超聲波發生器控制系統程序。在控制算法方面，采用模糊PI控制，并對模糊控制器進行了設計。最后，本文對各電路模塊進行測試，并在MATLAB/Simulink上搭建超聲波發生器仿真模型進行驗證，結果證明，所設計的超聲波發生器可以較好地實現對換能器諧振頻率的跟蹤。

28khz-40khz超聲波頻率控制線路板

審核編輯 黃宇