中功率数字超声波电源研究与设计

作     者：李森 LI Sen

作者机构：中国兵器装备集团自动化研究所有限公司四川绵阳621000 

出 版 物：《西华大学学报（自然科学版）》 (Journal of Xihua University:Natural Science Edition)

年 卷 期：2023年第42卷第1期

页      面：106-114页

学科分类：08[工学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主　　题：超声波电源 LC谐振匹配 频率跟踪 复合功率调节 

摘      要：根据实际的需求设计了一款额定功率为2 000W的数字超声波电源。采用STM32F767作为该智能数字超声波电源的主控制器,完成整个电源的控制与处理。根据换能器的特性设计了一种LC串联型匹配电路,实现换能器的谐振匹配;根据阻抗匹配的要求设计了高频变压器,实现逆变器输出阻抗的匹配。为了解决在频率跟踪过程中,跟踪方向自动调节的难题,设计了一种方向自适应变步长频率跟踪算法,实现频率跟踪方向的自动调节;采用“开环+闭环的复合功率控制算法对输出功率进行有效的调节。实际测试结果表明该智能数字超声波电源达到设计要求,且性能稳定。