小功率超聲波線路板隨著超聲波清洗技術的發展，超聲波清洗機被越來越廣泛的應用到各行各業，逐步替代了傳統的清洗方式。然而隨著超聲波換能器在溫度、環境等不定因素的影響下，其硬件材料會發生磨損、老化等狀態，隨之影響換能器的額定輸出工作頻率。這一頻率的偏移使得超聲波發生器的輸出頻率無法與之匹配，會影響換能器的工作效率，導致清洗效果不佳，嚴重時甚至損壞換能器。

小功率超聲波線路板針對這一問題，本文設計了一種基于ARM7架構、輸入頻率給定可調、輸出頻率自動追蹤的超聲波發生器。整個系統由上位機給定頻率開始，通過電壓調節器將220V50Hz市電經過單相不可控整流電路、BUCK斬波電路、MOSFET全橋逆變電路、阻抗匹配網絡轉換為可控的輸出信號送入超聲波換能器。由鎖相環電路對換能器作用的電壓電流信號進行持續采集，將結果反饋給STM32主控芯片。主控芯片采用模糊PI自適應控制算法比較反饋結果與給定值，調節輸入信號，經驅動電路轉換為觸發信號后重新作用于單相全橋逆變電路。

小功率超聲波線路板進行了系統電路各功能模塊的調試，并根據上述設計在MATLAB/Simulink平臺上對各部分電路做一仿真，由實驗仿真結果得出經頻率自動追蹤電路作用后，換能器工作電壓電流相位保持基本一致，實現了對輸出頻率的自動控制。

審核編輯：湯梓紅