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超声波变压器

超声波变压是否跟开关电源变压设计原理一样?
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hylylx
LV.9
2
2018-12-14 08:41
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2018-12-14 11:12

你说的应该是超声波仪器中的变压器吗?

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2018-12-14 12:14

如果是溶接或洗淨用, 變壓器算法與推晚式差不多, 不過, 由於震動子為電容性, 需要於輸出多一顆電感與其諧振...

如果用於超音波探殤機那就不一樣了


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zdr665
LV.4
5
2018-12-14 22:12
@juntion
如果是溶接或洗淨用,變壓器算法與推晚式差不多,不過,由於震動子為電容性,需要於輸出多一顆電感與其諧振...如果用於超音波探殤機那就不一樣了
这变压器是驱动超声波换能器用的,假如24V输入,800V输出,输出电流很小,这么高电压只是让换能器工作在谐振频率点上
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2018-12-16 22:47
@zdr665
这变压器是驱动超声波换能器用的,假如24V输入,800V输出,输出电流很小,这么高电压只是让换能器工作在谐振频率点上
换能器若是使用于发射器,那只要变压器,若机械能用于清洗或容接,还是需要一颗电感 谐振
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zdr665
LV.4
7
2018-12-17 08:24
@juntion
换能器若是使用于发射器,那只要变压器,若机械能用于清洗或容接,还是需要一颗电感谐振
只是用于发射接收,驱动换能器工作。
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2018-12-17 10:36
@zdr665
只是用于发射接收,驱动换能器工作。

发射与接收不需那么高电压,直驱就好...... 

振动子换能器一般用在高压,非隔离为:雾化器,铲皮机--非隔离升压自振型

清洗,溶接---隔离式升压,带电感谐振有源驱动型


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hjw01
LV.1
9
2018-12-17 11:30
@juntion
发射与接收不需那么高电压,直驱就好...... 振动子换能器一般用在高压,非隔离为:雾化器,铲皮机--非隔离升压自振型清洗,溶接---隔离式升压,带电感谐振有源驱动型

我的超声雾化器驱动是采用三脚电感,用单片机输出一个脉冲后,谐振片自动振荡的频率怎么低于自谐振频率呢?

是电感量影响到了压电陶瓷片固有频率了吗?

原理是采用了电磁炉的单管谐振原理,单片机输出脉冲的高电平后关断,等待开关管电压下降到0V才开通,实现ZVS

但振荡的频率不在压电陶瓷片的固有频率上,要低很多,我的陶瓷片是113KHZ的,实际振荡是74KHZ

我想陶瓷片应该是工作在了并联的谐振频率上了,要工作在串联谐振上,实现ZVS,该怎么改善好?

我上面做的目的是想做成ZVS功能是开关控制,减少开关损耗。

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2018-12-17 12:01
@hjw01
我的超声雾化器驱动是采用三脚电感,用单片机输出一个脉冲后,谐振片自动振荡的频率怎么低于自谐振频率呢?是电感量影响到了压电陶瓷片固有频率了吗?原理是采用了电磁炉的单管谐振原理,单片机输出脉冲的高电平后关断,等待开关管电压下降到0V才开通,实现ZVS但振荡的频率不在压电陶瓷片的固有频率上,要低很多,我的陶瓷片是113KHZ的,实际振荡是74KHZ我想陶瓷片应该是工作在了并联的谐振频率上了,要工作在串联谐振上,实现ZVS,该怎么改善好?我上面做的目的是想做成ZVS功能是开关控制,减少开关损耗。[图片]

你那應該類似這電路

三腳電感一樣分成兩個電感來看, 使用單片機, 單管諧振

上圖諧振頻率由串連電感決定屬於自激式

有源驅動則頻率是由你的單片機輸出決定, 電感與震動子電容抗諧振出一個正弦, 使用三腳電感屬於開放式DR Core 感量只能有圈數決定..

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hjw01
LV.1
11
2018-12-17 12:26
@juntion
你那應該類似這電路[图片]三腳電感一樣分成兩個電感來看,使用單片機,單管諧振[图片]上圖諧振頻率由串連電感決定屬於自激式有源驅動則頻率是由你的單片機輸出決定,電感與震動子電容抗諧振出一個正弦,使用三腳電感屬於開放式DRCore感量只能有圈數決定..

是这样的驱动电路 ,检测MOS管的电压,在电压低的时候开通,实现ZVS,但现在频率是偏小的,实现不了雾化

我现在频率不是由单片机输出的信号决定的,单片机只负责输出一个脉宽高电平,每到低电压时,又输出一个高电平,最终的频率是由陶瓷片自身的特性决定的,实现了ZVS功能,但就 是工作频率不对,低于113KHZ, 好像工作在并联谐振频率上了,陶瓷片的电路模型中的静态电容参与其中了。

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2018-12-17 13:53
@hjw01
[图片]是这样的驱动电路,检测MOS管的电压,在电压低的时候开通,实现ZVS,但现在频率是偏小的,实现不了雾化我现在频率不是由单片机输出的信号决定的,单片机只负责输出一个脉宽高电平,每到低电压时,又输出一个高电平,最终的频率是由陶瓷片自身的特性决定的,实现了ZVS功能,但就是工作频率不对,低于113KHZ,好像工作在并联谐振频率上了,陶瓷片的电路模型中的静态电容参与其中了。

哪有这种"ZVS"? 不是侦测MOS低电压开通就是ZVS,MOS低压只在MOS TURN ON时,其余不导通则电压是VIN

你那电路等于将二次电感当二次变压器用 : 

当MOS TURN ON时,L2 PIN2-PIN1将能量转移到PIN2-PIN3提供给换能器, 

当MOS TURN OFF时,残于能量再往换能器放,实际能量只有半周期,而换能器只在半周谐振

且提供换能器电压并不高,因为高点只在 MOS TURN ON那一段周期

假如要将谐振频率变高,那要降感量,降了感量等于减了圈数,减了圈数等于降了电压,换能器更推不动

给的第二图,是利用主圈数偶荷,再串连电感,初始电压为两圈数电压比,MOS TURN OFF后为两电感的电压和

这样才能保持电感与换能器的谐振,这种振出一个正弦就是ZVS... 


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hjw01
LV.1
13
2018-12-17 14:19
@juntion
哪有这种"ZVS"?不是侦测MOS低电压开通就是ZVS,MOS低压只在MOSTURNON时,其余不导通则电压是VIN你那电路等于将二次电感当二次变压器用: 当MOSTURNON时,L2PIN2-PIN1将能量转移到PIN2-PIN3提供给换能器, 当MOSTURNOFF时,残于能量再往换能器放,实际能量只有半周期,而换能器只在半周谐振且提供换能器电压并不高,因为高点只在MOSTURNON那一段周期假如要将谐振频率变高,那要降感量,降了感量等于减了圈数,减了圈数等于降了电压,换能器更推不动给的第二图,是利用主圈数偶荷,再串连电感,初始电压为两圈数电压比,MOSTURNOFF后为两电感的电压和这样才能保持电感与换能器的谐振,这种振出一个正弦就是ZVS... 

实现在MOS管的低电压开通就是ZVS了,电磁炉的单管谐振就是这样的

唯一不同的是电磁炉的谐振是由线盘和谐振电容决定的,而陶瓷片现在

本身的参数不可变,应该是工作在了并联谐振上了,

我现在单片机是在MOS管输出低电压才打开的,就是通过MOS管的D极

电压送比较器比较后完成的,每次在电压的时候打开,振荡频率是由陶瓷片

决定的。如果我用单片机输出一个固定的陶瓷片谐振频率,存在一个问题

就是陶瓷片本身的固有频率有个偏差,每一个不一样,这样频率就不能跟踪

需要调整,而且开通的时候,不是在MOS管电压低的时候开通,造成很大的损耗。

我就想用陶瓷片本身的特性来决定频率,实现频率的跟踪,同时实现准谐振,降低功耗。

现在问题是这样实现ZVS功能的话,频率并不工作在串联谐振上了,而是并联谐振上了,

就是那个静态电容影响的,实际频率比陶瓷片的固有频率低,造成不能雾化。

看一个图

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hjw01
LV.1
14
2018-12-17 14:29
@juntion
你那應該類似這電路[图片]三腳電感一樣分成兩個電感來看,使用單片機,單管諧振[图片]上圖諧振頻率由串連電感決定屬於自激式有源驅動則頻率是由你的單片機輸出決定,電感與震動子電容抗諧振出一個正弦,使用三腳電感屬於開放式DRCore感量只能有圈數決定..
你的第一图明显是陶瓷片工作在串联谐振上,陶瓷片串联选频作用,利用两个三级管的相位实现自激振荡。
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hjw01
LV.1
15
2018-12-17 14:35
@hjw01
实现在MOS管的低电压开通就是ZVS了,电磁炉的单管谐振就是这样的唯一不同的是电磁炉的谐振是由线盘和谐振电容决定的,而陶瓷片现在本身的参数不可变,应该是工作在了并联谐振上了,我现在单片机是在MOS管输出低电压才打开的,就是通过MOS管的D极电压送比较器比较后完成的,每次在电压的时候打开,振荡频率是由陶瓷片决定的。如果我用单片机输出一个固定的陶瓷片谐振频率,存在一个问题就是陶瓷片本身的固有频率有个偏差,每一个不一样,这样频率就不能跟踪需要调整,而且开通的时候,不是在MOS管电压低的时候开通,造成很大的损耗。我就想用陶瓷片本身的特性来决定频率,实现频率的跟踪,同时实现准谐振,降低功耗。现在问题是这样实现ZVS功能的话,频率并不工作在串联谐振上了,而是并联谐振上了,就是那个静态电容影响的,实际频率比陶瓷片的固有频率低,造成不能雾化。看一个图[图片]

说明下,在上图中,我单片机只输出高的电平部分,低电平部分是由陶瓷片特性决定的

问题是现在陶瓷片静态电容影响,造成在低电平阶段周期过长。工作在了并联谐振上了。

串联谐振频率高,并联谐振频率低。

陶瓷片的电路模型中,如果电阻为0,那么固有振荡频率就等于串联谐振频率,为阻抗最小

时的频率;并联谐振频率等于阻抗最大时的频率。

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2018-12-18 09:40
@hjw01
你的第一图明显是陶瓷片工作在串联谐振上,陶瓷片串联选频作用,利用两个三级管的相位实现自激振荡。

那你覺得串聯諧振好還是並聯諧振好?

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zdr665
LV.4
17
2018-12-18 11:24

我目前的电路结构如图,把换能器去掉,控制测试时候,输出不是正常脉冲波形, 感觉原先的变压器设计有问题。

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2018-12-18 16:22
@zdr665
[图片]我目前的电路结构如图,把换能器去掉,控制测试时候,输出不是正常脉冲波形,感觉原先的变压器设计有问题。
週期50:50 不需整流, 串電感與換能器諧震
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hjw01
LV.1
19
2018-12-18 20:04
@juntion
那你覺得串聯諧振好還是並聯諧振好?

这个并不存在哪个好,哪个不好的问题,关键是要谐振在陶瓷片的固有的机械频率上;

另外我上面说的并联谐振低是错误的,说反了,应该是并联谐振频率高,串联谐振频率低。

没有人在超声波上用软开关驱动吗?

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2020-03-22 00:32
@zdr665
[图片]我目前的电路结构如图,把换能器去掉,控制测试时候,输出不是正常脉冲波形,感觉原先的变压器设计有问题。
把MOS管换成三极管就好了
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