移相全橋式IGBT超聲波電源的研制

摘要：介紹了某型超聲波電源的工作原理，采用移相式全橋串聯(lián)諧振電路，以IGBT為功率開關(guān)器件，熱耗小，轉(zhuǎn)換效率高，噪音低，配合適當型號的清洗槽和清洗液，清洗效果好。關(guān)鍵詞：超聲波電源；全橋；移相；絕緣柵晶體管

圖1超聲波清洗機電源主電路

圖2等效電路拓撲

1引言

隨著科學技術(shù)的發(fā)展和社會的進步，超聲波清洗機在很多領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是在軍事裝備和各種電子、機械、光學等零部件的加工和處理過程中。但以前的超聲波清洗機大多存在噪聲大、效率低等缺點。為此，采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓撲，以IGBT為功率開關(guān)器件，研制成功某型便攜式超聲波清洗機。它具有熱耗小，轉(zhuǎn)換效率高，噪音低，清洗效果好等特點。

2超聲波清洗機電源主電路和工作原理

2.1主電路拓撲

超聲波清洗機電源主電路采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓撲，以IGBT為功率開關(guān)器件，如圖1所示。

其等效電路拓撲如圖2所示。

圖2中R0和C并聯(lián)電路是將負載超聲波換能器組的阻抗歸算到變壓器初級的等效阻抗。等效關(guān)系式如式（1）及式（2）所示：

R0=n2RL（1）

C=CL/n2（2）

式中：RL——超聲波換能器組等效電阻；

CL——超聲波換能器組等效電容；

n——輸出變壓器初次級匝比。

()

開關(guān)電源

圖3主電路控制時序波形圖

移相全橋式IGBT超聲波電源的研制