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超聲波變壓器

超聲波變壓是否跟開關電源變壓設計原理一樣?
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hylylx
LV.9
2
2018-12-14 08:41
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2018-12-14 11:12

你說的應該是超聲波儀器中的變壓器嗎?

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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
這變壓器是驅動超聲波換能器用的,假如24V輸入,800V輸出,輸出電流很小,這么高電壓只是讓換能器工作在諧振頻率點上
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2018-12-16 22:47
@zdr665
這變壓器是驅動超聲波換能器用的,假如24V輸入,800V輸出,輸出電流很小,這么高電壓只是讓換能器工作在諧振頻率點上
換能器若是使用于發射器,那只要變壓器,若機械能用于清洗或容接,還是需要一顆電感 諧振
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zdr665
LV.4
7
2018-12-17 08:24
@juntion
換能器若是使用于發射器,那只要變壓器,若機械能用于清洗或容接,還是需要一顆電感諧振
只是用于發射接收,驅動換能器工作。
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2018-12-17 10:36
@zdr665
只是用于發射接收,驅動換能器工作。

發射與接收不需那么高電壓,直驅就好...... 

振動子換能器一般用在高壓,非隔離為:霧化器,鏟皮機--非隔離升壓自振型

清洗,溶接---隔離式升壓,帶電感諧振有源驅動型


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hjw01
LV.1
9
2018-12-17 11:30
@juntion
發射與接收不需那么高電壓,直驅就好...... 振動子換能器一般用在高壓,非隔離為:霧化器,鏟皮機--非隔離升壓自振型清洗,溶接---隔離式升壓,帶電感諧振有源驅動型

我的超聲霧化器驅動是采用三腳電感,用單片機輸出一個脈沖后,諧振片自動振蕩的頻率怎么低于自諧振頻率呢?

是電感量影響到了壓電陶瓷片固有頻率了嗎?

原理是采用了電磁爐的單管諧振原理,單片機輸出脈沖的高電平后關斷,等待開關管電壓下降到0V才開通,實現ZVS

但振蕩的頻率不在壓電陶瓷片的固有頻率上,要低很多,我的陶瓷片是113KHZ的,實際振蕩是74KHZ

我想陶瓷片應該是工作在了并聯的諧振頻率上了,要工作在串聯諧振上,實現ZVS,該怎么改善好?

我上面做的目的是想做成ZVS功能是開關控制,減少開關損耗。

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2018-12-17 12:01
@hjw01
我的超聲霧化器驅動是采用三腳電感,用單片機輸出一個脈沖后,諧振片自動振蕩的頻率怎么低于自諧振頻率呢?是電感量影響到了壓電陶瓷片固有頻率了嗎?原理是采用了電磁爐的單管諧振原理,單片機輸出脈沖的高電平后關斷,等待開關管電壓下降到0V才開通,實現ZVS但振蕩的頻率不在壓電陶瓷片的固有頻率上,要低很多,我的陶瓷片是113KHZ的,實際振蕩是74KHZ我想陶瓷片應該是工作在了并聯的諧振頻率上了,要工作在串聯諧振上,實現ZVS,該怎么改善好?我上面做的目的是想做成ZVS功能是開關控制,減少開關損耗。[圖片]

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[圖片]三腳電感一樣分成兩個電感來看,使用單片機,單管諧振[圖片]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..

是這樣的驅動電路 ,檢測MOS管的電壓,在電壓低的時候開通,實現ZVS,但現在頻率是偏小的,實現不了霧化

我現在頻率不是由單片機輸出的信號決定的,單片機只負責輸出一個脈寬高電平,每到低電壓時,又輸出一個高電平,最終的頻率是由陶瓷片自身的特性決定的,實現了ZVS功能,但就 是工作頻率不對,低于113KHZ, 好像工作在并聯諧振頻率上了,陶瓷片的電路模型中的靜態電容參與其中了。

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2018-12-17 13:53
@hjw01
[圖片]是這樣的驅動電路,檢測MOS管的電壓,在電壓低的時候開通,實現ZVS,但現在頻率是偏小的,實現不了霧化我現在頻率不是由單片機輸出的信號決定的,單片機只負責輸出一個脈寬高電平,每到低電壓時,又輸出一個高電平,最終的頻率是由陶瓷片自身的特性決定的,實現了ZVS功能,但就是工作頻率不對,低于113KHZ,好像工作在并聯諧振頻率上了,陶瓷片的電路模型中的靜態電容參與其中了。

哪有這種"ZVS"? 不是偵測MOS低電壓開通就是ZVS,MOS低壓只在MOS TURN ON時,其余不導通則電壓是VIN

你那電路等于將二次電感當二次變壓器用 : 

當MOS TURN ON時,L2 PIN2-PIN1將能量轉移到PIN2-PIN3提供給換能器, 

當MOS TURN OFF時,殘于能量再往換能器放,實際能量只有半周期,而換能器只在半周諧振

且提供換能器電壓并不高,因為高點只在 MOS TURN ON那一段周期

假如要將諧振頻率變高,那要降感量,降了感量等于減了圈數,減了圈數等于降了電壓,換能器更推不動

給的第二圖,是利用主圈數偶荷,再串連電感,初始電壓為兩圈數電壓比,MOS TURN OFF后為兩電感的電壓和

這樣才能保持電感與換能器的諧振,這種振出一個正弦就是ZVS... 


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hjw01
LV.1
13
2018-12-17 14:19
@juntion
哪有這種"ZVS"?不是偵測MOS低電壓開通就是ZVS,MOS低壓只在MOSTURNON時,其余不導通則電壓是VIN你那電路等于將二次電感當二次變壓器用: 當MOSTURNON時,L2PIN2-PIN1將能量轉移到PIN2-PIN3提供給換能器, 當MOSTURNOFF時,殘于能量再往換能器放,實際能量只有半周期,而換能器只在半周諧振且提供換能器電壓并不高,因為高點只在MOSTURNON那一段周期假如要將諧振頻率變高,那要降感量,降了感量等于減了圈數,減了圈數等于降了電壓,換能器更推不動給的第二圖,是利用主圈數偶荷,再串連電感,初始電壓為兩圈數電壓比,MOSTURNOFF后為兩電感的電壓和這樣才能保持電感與換能器的諧振,這種振出一個正弦就是ZVS... 

實現在MOS管的低電壓開通就是ZVS了,電磁爐的單管諧振就是這樣的

唯一不同的是電磁爐的諧振是由線盤和諧振電容決定的,而陶瓷片現在

本身的參數不可變,應該是工作在了并聯諧振上了,

我現在單片機是在MOS管輸出低電壓才打開的,就是通過MOS管的D極

電壓送比較器比較后完成的,每次在電壓的時候打開,振蕩頻率是由陶瓷片

決定的。如果我用單片機輸出一個固定的陶瓷片諧振頻率,存在一個問題

就是陶瓷片本身的固有頻率有個偏差,每一個不一樣,這樣頻率就不能跟蹤

需要調整,而且開通的時候,不是在MOS管電壓低的時候開通,造成很大的損耗。

我就想用陶瓷片本身的特性來決定頻率,實現頻率的跟蹤,同時實現準諧振,降低功耗。

現在問題是這樣實現ZVS功能的話,頻率并不工作在串聯諧振上了,而是并聯諧振上了,

就是那個靜態電容影響的,實際頻率比陶瓷片的固有頻率低,造成不能霧化。

看一個圖

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hjw01
LV.1
14
2018-12-17 14:29
@juntion
你那應該類似這電路[圖片]三腳電感一樣分成兩個電感來看,使用單片機,單管諧振[圖片]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..
你的第一圖明顯是陶瓷片工作在串聯諧振上,陶瓷片串聯選頻作用,利用兩個三級管的相位實現自激振蕩。
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hjw01
LV.1
15
2018-12-17 14:35
@hjw01
實現在MOS管的低電壓開通就是ZVS了,電磁爐的單管諧振就是這樣的唯一不同的是電磁爐的諧振是由線盤和諧振電容決定的,而陶瓷片現在本身的參數不可變,應該是工作在了并聯諧振上了,我現在單片機是在MOS管輸出低電壓才打開的,就是通過MOS管的D極電壓送比較器比較后完成的,每次在電壓的時候打開,振蕩頻率是由陶瓷片決定的。如果我用單片機輸出一個固定的陶瓷片諧振頻率,存在一個問題就是陶瓷片本身的固有頻率有個偏差,每一個不一樣,這樣頻率就不能跟蹤需要調整,而且開通的時候,不是在MOS管電壓低的時候開通,造成很大的損耗。我就想用陶瓷片本身的特性來決定頻率,實現頻率的跟蹤,同時實現準諧振,降低功耗。現在問題是這樣實現ZVS功能的話,頻率并不工作在串聯諧振上了,而是并聯諧振上了,就是那個靜態電容影響的,實際頻率比陶瓷片的固有頻率低,造成不能霧化。看一個圖[圖片]

說明下,在上圖中,我單片機只輸出高的電平部分,低電平部分是由陶瓷片特性決定的

問題是現在陶瓷片靜態電容影響,造成在低電平階段周期過長。工作在了并聯諧振上了。

串聯諧振頻率高,并聯諧振頻率低。

陶瓷片的電路模型中,如果電阻為0,那么固有振蕩頻率就等于串聯諧振頻率,為阻抗最小

時的頻率;并聯諧振頻率等于阻抗最大時的頻率。

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2018-12-18 09:40
@hjw01
你的第一圖明顯是陶瓷片工作在串聯諧振上,陶瓷片串聯選頻作用,利用兩個三級管的相位實現自激振蕩。

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

我目前的電路結構如圖,把換能器去掉,控制測試時候,輸出不是正常脈沖波形, 感覺原先的變壓器設計有問題。

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2018-12-18 16:22
@zdr665
[圖片]我目前的電路結構如圖,把換能器去掉,控制測試時候,輸出不是正常脈沖波形,感覺原先的變壓器設計有問題。
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?

這個并不存在哪個好,哪個不好的問題,關鍵是要諧振在陶瓷片的固有的機械頻率上;

另外我上面說的并聯諧振低是錯誤的,說反了,應該是并聯諧振頻率高,串聯諧振頻率低。

沒有人在超聲波上用軟開關驅動嗎?

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2020-03-22 00:32
@zdr665
[圖片]我目前的電路結構如圖,把換能器去掉,控制測試時候,輸出不是正常脈沖波形,感覺原先的變壓器設計有問題。
把MOS管換成三極管就好了
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