ABCCBA学习自激超声电源,请大侠们指正,请朋友们讨论(看图说话)

1、电源输入电压(U-~U+)是全桥整流的馒头波,平均电压120V,峰值电压Umax=185V;
2、按300W计,流过半桥开关管的平均电流为300/120=2.5A,考虑每个开关管半个周期导通,峰值电流大致估算为2.5*(185/120)*2=8A.
3、开关管的hFE按20计,基极驱动为8A/20=0.4A.即反馈变压器T1的次级输出电流至少要满足0.4A.

  以上是开关管驱动电流对T1的要求.
  ----------
  这样考虑的思路不知对否?请指正,谢谢!

  T1次级输出要使开关管导通,输出电压至少要高于(三个偏置二极管正向导通电压3*0.7=2.1V)+(开关管发射结正导电压0.7V)+(射极电阻压降2V)=5V.
  这是该电路中开关管驱动电压对T1的要求.

我个人理解的变压器有两种工作方式:
1、电压变换如普通的电源变压器,传送功率变化时,初次级电压基本不变;
2、电流变换如电流互感器,传送功率变化时,初次级电压也变化.

在这个电路中的T1,串联在输出调谐回路中间,个人觉得它工作在电流变换方式.而且它的工作应该尽可能小地影响功率的输出,所以T1的初级电感Lp应该尽量小.

有时间的话,请大家都说两句吧,孤闷ing.

此超声波机是用于焊接还是用于清洗?

清洗用
不知清洗与焊接的电源有什么区别?

借到一本书,正在看.

我个人认为清洗机在工作中负载较焊接机稳定,所以制作比较容易.上面给定的电路中,L3,C1为自由振荡电路,它应该靠近换能器的机械振荡频率,
L1,L2为换能器的匹配电感它与晶片的参数有关,T1只是一升压变压器.

谢谢,很高兴您能回复.

  “L3,C1为自由振荡电路”,您的意思是不是说,振荡频率由L3和C1组成的谐振网络决定,而T1只是挂在它上面取出反馈信号用的?

  半桥镇流器电路的变压器,需要靠饱和来实现开关管的翻转导通,这个电路是靠L3C1的暂态振荡来实现开关翻转,还是和镇流器原理相同?

振荡建立时有换能器振荡频率应该同步到换能器的振荡频率,无换能器则自由振荡,只是个人认为.

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1108957087.jpg');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

太感谢了!
能告诉我是哪本书上的吗?

您是说两个调谐回路(输出L1L2与换能器、T1初级LC)各自调谐,但调谐频率应通过调整保持一致或尽可能接近.

从网上找的,具体哪本书忘了,去年八月搞的

问题二》》
超声换能器是否可以等效成RC回路?
在实际使用时,换能器的电参数是如何测量的?

500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1108969624.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

用交流电桥是否能测量出这个CL和RL,在小信号条件下测量的结果,与功率驱动时的参数是否有差别,差别大不大?不会影响电路参数的设计吧?

谢谢,我再找找看.

问题三》》
方波的开关信号能量如何传输到实际负载上的?

如果超声换能器可以等效成RC回路,那么输出回路可以等效成如下图:
500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1108969805.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">
对功率输出的分析,可以考虑纯方波(0~U+)的驱动,通过反馈LC回路、匹配电感L1L2、以及通过换能器电抗CL的“分流”,最后加到实际负载纯阻抗RL上.

为了分析理解以及设计的方便,这个输出回路还应该做怎样的等效和简化处理?

D!

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再次感谢!
1、这个图是输出回路的等效电路吗?
2、左右两侧,哪边是电源、哪边是负载?
3、图中的的变压器是输出匹配用的电路中的器件吗?那么1:2φ的φ是什么含义?
实在不好意思,真的没看懂,有时间请您解释以下可以吗?见笑了.

我搞错了,应该是换能器的等效电路.
1、左边是电端,C0是纯电容;
2、右边是力端,力学特性也可以表示成“容性”或“感性”,
  右边的空接端子应该接换能器的力学负载,表现为纯阻性;
3、图中的变压器是电学和力学联系的等效变压器,1:2φ是换能器的电声学参数之一,具体是什么现在还说不好.

请教:(b)图中的-C0是什么?

兄弟能否将参数标出来,也好让其他不是这个行业的工程师一起研究啊!

1109213255.pdf
第三节中有详细说明

好.
C1、C2、C3、C4、C5、C6、C7:225/630V
R1、R2:0.25
R3、R4、R5:47K
其它参数不明.

  这些参数只是参考,发此贴目的就是想通过讨论,真正理解电路,和大家一起总结出电路的设计原则和方案,只有这样参数才是自己的,我们才能真正应对各种不同用途的电路设计.单纯下载一张电路图的使用是有限的,而且在不明原理的情况下,调试生产都会有层出不穷的问题和障碍出现,会很累.
  另外,单纯仿制虽然可能立杆见影见效益,但这是对前辈技术同仁劳动成果的不尊重,也是对同为技术人的自己的不尊重.而且大家如果都这样,中国的技术永远没有真正的创新,总是跟在老外的屁股后面颠,这是国人的耻辱.
  网博给我们技术同仁提供这样一个好的交流平台,我们该珍惜和有效利用才是.

  诚请各位老师、朋友发言,ABCCBA求教,谢谢!

谢谢!我先下载再读.

超声换能器到底是个什么玩意儿?……先说我的理解,再请大家指正!

1、从纯电学角度:它就是个电容,用电阻表量,不通;用电容表量有几百几千PF的容值;
2、从纯机械角度:它是个能谐振的弹性东西,振动在它内部有特殊的模式,象二胡的琴弦,但比它要复杂一点,在不同频率下表现出串联谐振和并联谐振特性;
3、从电声学角度:它是个转换器,加电压产生体积变化,限制它体积变化,就对限制它的物体产生力;加力在上就产生电压.
  这种转换就象我们电源中用的变压器,描述变压器转换的参数是匝变比n,输入Vp输出Vs,则转换用Vp=-nVs表示,变压器两侧的参数都是电压V.
  而描述换能器转换的参数是电声转换系数(电声比)Φ,电端参数电流I,声端(或叫机端)参数是声速v,转换用I= -Φv表示.

  因为电学网络分析的理论较成熟,所以把力学向电学靠拢,就是说用电学的描述方式(如V、I、R、L、C等)来描述力学的规律.
  在等效图的机端,力F相当于电学的电压V,声速v相当于电学的电流I,力阻抗Zm相当于电阻R.
  于是在机端一侧,欧姆定律的力学形式为:F= v·Zm;机端侧的Lm、Cm等只做分析和理解用,是虚拟参数,难以实测,但可以通过其它参数的测量推算出来,如果用的到的话.

  对物体施力物体就有状态变化的趋势,阻值形态变化的因素就是力阻Zm产生的原因,如损耗、变为动能、弹性势能等其它能量,于是
  Zm = Rm + j·Xm = Rm + j·(ωM -K/ω)
  可以这样理解:损耗因素Rm将能量转化为换能器以外的其它能量如热损,这种能量转换是不可逆的;
  Xm可以理解为象LC等电元件那样存储能量的因素,包括转变为机械动能的ωM 项、产生弹性形变后变成弹性势能的K/ω项,储能这两项只是暂时存储能量,什么时候回收、什么时候它们之间相互转换,不同形、材的换能器就有不同的表现.

  对于换能器压电器件的分析和等效,我想应该有三种状态:
  1、自由状态:不夹紧的状态,分析压电片时;
  2、夹紧状态:即做成换能器后但不施加负载时;
  3、使用状态:实际使用情况,换能器置放于使用介质中,了解这一状态是我们设计电源最需要.

大家都说说吧,不然我一个人在这里得得地说,说的对错也不知道,是否显得太虎了点?

换能器参数是分三种:
1.压电陶瓷片参数(可由生产厂商提供)
2.小信号测量换能器(书上有介绍方法,目的为匹配和检查换能器的质量)
3.大功率测量(实际产品,现很少有做测量的有效方法)

换能器测量时包括的参数:
F:谐振频率(既阻抗最小时的状态)
FS:反谐振频率(阻抗最大时的状态)
F1-F2:带宽
R:动态电阻(阻抗)
C0:静电容(电容表就可测得)
C1:动态电容(匹配参数)
L1:动态电感(匹配参数)
以上数据可以通过阻抗分析仪/HP4139可以测得
关键的是动态的参数

  梅森(Mason)等效电路,通过材料力学和声学的推导,建立了压电器件(包括换能器)的等效电路,这个等效电路以前在使用石英晶振和陶瓷滤波器时常见,但到今天才知道它的真正意义,感谢xyx911!
        500) {this.resized=true; this.width=500; this.alt='这是一张缩略图，点击可放大。\n按住CTRL，滚动鼠标滚轮可自由缩放';this.style.cursor='hand'}" onclick="if(!this.resized) {return true;} else {window.open('http://u.dianyuan.com/bbs/u/26/1109233844.gif');}" onmousewheel="return imgzoom(this);">

  这个等效电路是从电端看上去的电路,C0是纯粹电参数,而LCR则是等效成电参数的力学参数.从外端看它由一个LCR串联支路与C0再并联的网络.
  只是这里的梅森(Mason)等效电路是在力端自由(空载)情况下导出的,不知力端在不同受力情况下,“声学负载”将接入等效电路的哪个端点上.
  如果“声学负载”是从这两个力端端子耦合进去的话,有点想不通.因为耦合端子短接意味着R=0,是负载极大的情况,而资料说,在等效电路的力端是自由时,力端的两个端子可以等效为短接,力端自由不是空载吗?
  看来对“声学负载”的理解还有问题!

  克里姆霍尔兹(Krimholtz)等效好象更接近实际的换能器,但资料只介绍了一点.