超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)通常稱(cheng)為(wei)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波發(fa)生(sheng)源(yuan)(yuan)，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波發(fa)生(sheng)器(qi)(qi)。它(ta)的(de)作用(yong)(yong)(yong)是把電(dian)(dian)(dian)能轉換(huan)(huan)成(cheng)與超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波換(huan)(huan)能器(qi)(qi)相匹配的(de)高頻交流電(dian)(dian)(dian)信號(hao)。從(cong)放(fang)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)路形式(shi)(shi)，可(ke)以(yi)采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)線性放(fang)大(da)(da)電(dian)(dian)(dian)路和開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)電(dian)(dian)(dian)路，大(da)(da)功(gong)率(lv)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)從(cong)轉換(huan)(huan)效率(lv)方面考慮一般采(cai)(cai)用(yong)(yong)(yong)開關電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)電(dian)(dian)(dian)路形式(shi)(shi)。線性電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)也有它(ta)特有的(de)應用(yong)(yong)(yong)范(fan)圍(wei)，它(ta)的(de)優點是可(ke)以(yi)不嚴格要求電(dian)(dian)(dian)路匹配，允許工作頻率(lv)連(lian)續快速變化。從(cong)超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)業界的(de)情況看，超(chao)(chao)聲(sheng)(sheng)波主要分為(wei)自激(ji)式(shi)(shi)和它(ta)激(ji)式(shi)(shi)電(dian)(dian)(dian)源(yuan)(yuan)。
產品介紹
超(chao)聲(sheng)波電源的(de)(de)(de)原理是(shi)首先由信(xin)號發(fa)生(sheng)器來產生(sheng)一(yi)個(ge)特定頻率的(de)(de)(de)信(xin)號，這個(ge)信(xin)號可(ke)以是(shi)正弦信(xin)號，也可(ke)以是(shi)脈沖(chong)信(xin)號，這個(ge)特定頻率就是(shi)換能(neng)器的(de)(de)(de)頻率，一(yi)般(ban)應用在(zai)超(chao)聲(sheng)波設(she)備中的(de)(de)(de)超(chao)聲(sheng)波頻率為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz或以上(shang)尚未(wei)大(da)量使用。但隨著以后(hou)精密清(qing)洗(xi)的(de)(de)(de)不斷發(fa)展(zhan)。相(xiang)信(xin)使用面會逐步(bu)擴大(da)。
比較完善的超聲(sheng)波電(dian)源(yuan)還應有反(fan)(fan)饋環節，主(zhu)要提供二個方面的反(fan)(fan)饋信號(hao)：個是(shi)提供輸出功(gong)率(lv)(lv)信號(hao)，我們知道當發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)的供電(dian)電(dian)源(yuan)（電(dian)壓）發(fa)(fa)生(sheng)變化時。發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)的輸出功(gong)率(lv)(lv)也會發(fa)(fa)生(sheng)變化，這時反(fan)(fan)映在換能器(qi)(qi)(qi)上就是(shi)機械振動忽大忽小，導(dao)致清洗效果不穩(wen)定。因此需要穩(wen)定輸出功(gong)率(lv)(lv)，通(tong)過功(gong)率(lv)(lv)反(fan)(fan)饋信號(hao)相應調整功(gong)率(lv)(lv)放大器(qi)(qi)(qi)，使(shi)得功(gong)率(lv)(lv)放大穩(wen)定。
第二(er)個是(shi)提供頻(pin)(pin)率(lv)(lv)跟蹤信(xin)號。當換(huan)能(neng)器(qi)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)在諧振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)點時(shi)(shi)其效率(lv)(lv)最高，工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)最穩定(ding)，而換(huan)能(neng)器(qi)的(de)(de)(de)諧振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)點會(hui)由于裝(zhuang)配原因和工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)老(lao)化后改變(bian)(bian)，當然(ran)這(zhe)種改變(bian)(bian)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)只(zhi)(zhi)是(shi)漂移，變(bian)(bian)化不是(shi)很大，頻(pin)(pin)率(lv)(lv)跟蹤信(xin)號可以控制信(xin)號發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)，使信(xin)號發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)在一定(ding)范圍(wei)內(nei)跟蹤換(huan)能(neng)器(qi)的(de)(de)(de)諧振頻(pin)(pin)率(lv)(lv)點。讓(rang)發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)工(gong)(gong)作(zuo)(zuo)在最佳狀態。當然(ran)隨著現代的(de)(de)(de)電(dian)子超聲技術(shu)，特別是(shi)微處(chu)(chu)理器(qi)(uP)及信(xin)號處(chu)(chu)理器(qi)(DSP)的(de)(de)(de)發(fa)展，發(fa)生(sheng)(sheng)(sheng)(sheng)器(qi)的(de)(de)(de)功能(neng)越來越強大，但不管如何變(bian)(bian)化，其核心功能(neng)應該是(shi)如上所述的(de)(de)(de)內(nei)容(rong)，只(zhi)(zhi)是(shi)每部分在實現時(shi)(shi)超聲波技術(shu)不同而已.
工作原理
超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)電源又叫超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)發生器(qi)，是一種用于產生并向超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)換能(neng)器(qi)提供(gong)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)能(neng)量的(de)(de)(de)裝置(zhi)。其目的(de)(de)(de)是把我(wo)們(men)的(de)(de)(de)市電（220V或380V，50Hz或60Hz）轉換成可(ke)(ke)以(yi)與(yu)超(chao)(chao)(chao)聲(sheng)波(bo)換能(neng)器(qi)相匹(pi)配的(de)(de)(de)高(gao)頻交流電信(xin)號(hao)(hao)，這個信(xin)號(hao)(hao)可(ke)(ke)以(yi)是正弦信(xin)號(hao)(hao)，也可(ke)(ke)以(yi)是脈沖信(xin)號(hao)(hao)。
分類
超(chao)聲波電(dian)源按設計分自(zi)激方(fang)式電(dian)源和他(ta)激方(fang)式電(dian)源。
自激電路沒有信(xin)號(hao)源，是(shi)把(ba)振(zhen)(zhen)蕩(dang)、功(gong)放、輸出變壓(ya)器及換(huan)能器集為(wei)一體，形成一閉環回路，回路在(zai)滿足幅度、相位反(fan)饋(kui)條件，組成一個有功(gong)率(lv)放大的振(zhen)(zhen)蕩(dang)器。并(bing)諧(xie)振(zhen)(zhen)于(yu)換(huan)能器的機(ji)械(xie)共(gong)振(zhen)(zhen)頻率(lv)上。一般應用于(yu)超聲(sheng)波換(huan)能器數量少的小型設備(bei)；但是(shi)對于(yu)超聲(sheng)波換(huan)能器數量多(duo)的情況下，無法(fa)調(diao)試達到共(gong)振(zhen)(zhen)效果(guo)。所以工(gong)業(ye)用超聲(sheng)波洗凈設備(bei)的超聲(sheng)波電源大都采用他激方式。
他(ta)激(ji)式電(dian)源結構上主要(yao)包(bao)括(kuo)兩(liang)部分，前級是振蕩(dang)器(qi)，后級是放(fang)大器(qi)。一般通過輸出變壓器(qi)耦合，把超(chao)聲(sheng)能(neng)量(liang)加到(dao)換能(neng)器(qi)上。他(ta)激(ji)方式的(de)電(dian)路(lu)由(you)兩(liang)部分組成，既信號源部分和信號放(fang)大部分。
信號(hao)源部分采用(yong)CPU為核心的信號(hao)發生(sheng)和控制部分，一般都采用(yong)12-15V電(dian)壓驅動，產生(sheng)方(fang)(fang)波信號(hao)供給信號(hao)放大電(dian)路；超聲波電(dian)源的定時控制、調節等外加(jia)功能都可(ke)以通過控制信號(hao)源的信號(hao)輸出(chu)方(fang)(fang)式完(wan)成，采用(yong)低電(dian)壓控制，安全可(ke)靠性會肯定高。
信(xin)(xin)號放(fang)大(da)(da)部分是(shi)將信(xin)(xin)號源(yuan)產生(sheng)的信(xin)(xin)號放(fang)大(da)(da)后輸出給超(chao)聲(sheng)波(bo)換(huan)能(neng)(neng)器。不同(tong)電(dian)路的超(chao)聲(sheng)波(bo)電(dian)源(yuan)，其輸出電(dian)路、電(dian)壓的不同(tong)是(shi)導致傳播效(xiao)率高低(di)的重要(yao)原因。輸出電(dian)壓低(di)，發生(sheng)器消耗電(dian)能(neng)(neng)自然就大(da)(da)，同(tong)時振(zhen)子還(huan)容易發熱，產生(sheng)的感應電(dian)場強(qiang)。適當(dang)的調(diao)整電(dian)路，增大(da)(da)輸出給超(chao)聲(sheng)波(bo)換(huan)能(neng)(neng)器的電(dian)壓可能(neng)(neng)會取得很好(hao)的效(xiao)果。
此外(wai)，如(ru)果按末級功放管(guan)所(suo)采用(yong)(yong)的器(qi)件類型分(fen)，又可(ke)分(fen)四種：電(dian)(dian)子管(guan)式(shi)(shi)(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)電(dian)(dian)源(yuan)；可(ke)控(kong)硅(gui)逆變式(shi)(shi)(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)電(dian)(dian)源(yuan)；晶體管(guan)式(shi)(shi)(shi)超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)電(dian)(dian)源(yuan)及功率模塊超(chao)聲(sheng)(sheng)波(bo)(bo)電(dian)(dian)源(yuan)。電(dian)(dian)子管(guan)式(shi)(shi)(shi)與(yu)可(ke)控(kong)硅(gui)逆變式(shi)(shi)(shi)基本已(yi)淘汰，當前(qian)廣(guang)泛使用(yong)(yong)的是晶體管(guan)式(shi)(shi)(shi)電(dian)(dian)源(yuan)。
在(zai)數(shu)字(zi)化(hua)電(dian)子設備(bei)中,波形(xing)產生電(dian)路(lu)(lu)一(yi)直是(shi)一(yi)種很重要的(de)電(dian)路(lu)(lu)。在(zai)各種波形(xing)中,雖(sui)然(ran)正弦(xian)波不是(shi)最(zui)常用的(de)波形(xing),但要產生一(yi)個精確而且(qie)穩定(ding)的(de)正弦(xian)波,也并不容易。傳統的(de)正弦(xian)波產生電(dian)路(lu)(lu)一(yi)般采用模擬電(dian)路(lu)(lu)來(lai)實現,既不精確也不穩定(ding),且(qie)體積龐大。隨著電(dian)路(lu)(lu)系統的(de)數(shu)字(zi)化(hua)發展(zhan),直接將(jiang)數(shu)字(zi)頻(pin)率(lv)合成應用。
利用(yong)(yong)DSP芯(xin)片及D/A轉換(huan)器(qi)(qi),采(cai)用(yong)(yong)直(zhi)接數字頻(pin)率(lv)合成技(ji)術,設(she)計實現了一個頻(pin)率(lv)、相位可控的 正弦(xian)信號發生器(qi)(qi)。由數字化系統對其頻(pin)率(lv)設(she)定(ding)、追(zhui)蹤補償、幅度(du)設(she)定(ding)、放大匹配輸出(chu)(chu)、信號檢測分(fen)析來(lai)控制其輸出(chu)(chu)功率(lv)、振(zhen)幅、能(neng)量。而(er)且(qie)在(zai)超聲波電(dian)腦控制焊接系統中設(she)有時間、能(neng)量、距(ju)離(li)尺(chi)寸(cun)、深(shen)度(du)尺(chi)寸(cun)等(deng)多種(zhong)運用(yong)(yong)模(mo)式(shi)來(lai)實現不同的焊接需(xu)求(qiu)。該系統具有精度(du)高(gao)(gao)(gao)、顯示直(zhi)觀、智能(neng)化程度(du)高(gao)(gao)(gao)、控制靈活、性(xing)能(neng)較好、可靠性(xing)和(he)穩定(ding)性(xing)更好、使用(yong)(yong)方便和(he)性(xing)能(neng)價格比高(gao)(gao)(gao)等(deng)特(te)點。
傳統模擬電(dian)路(lu)采用它(ta)激(ji)(ji)式(shi)或(huo)自激(ji)(ji)式(shi)分(fen)立元(yuan)器件組成,經放大匹配(pei)輸出(chu)至換能器，形成一閉環回路(lu)。經過簡單的時(shi)間(jian)(jian)控(kong)制(zhi)以實現超聲波(bo)焊(han)接(jie)。而無法預設定(ding)其頻率(lv)、幅度(du)、能量控(kong)制(zhi)，只能實現簡單的時(shi)間(jian)(jian)焊(han)接(jie)，現有(you)些國內廠家使用電(dian)腦觸摸屏來(lai)控(kong)制(zhi)，表面上看(kan)提高了設備檔次，實際上就算(suan)時(shi)間(jian)(jian)再精確(que)也(ye)無法滿足(zu)一些更高要(yao)求的產品焊(han)接(jie)。
