用于壓電振子的高頻逆變器拓撲研究.pdf

1、功率超聲技術(shù)憑其獨特的優(yōu)點在國民經(jīng)濟各部門日益廣泛應(yīng)用。目前超聲設(shè)備由采用大功率電子管或高頻可控硅發(fā)展到全控型電子器件。隨著新理論、新技術(shù)、新器件的不斷出現(xiàn)和成熟，超聲技術(shù)必將充分發(fā)揮其優(yōu)勢，在各領(lǐng)域產(chǎn)生更大作用。本文涉及的功率超聲系統(tǒng)主要由高頻超聲波電源和壓電振子兩部分組成。高頻超聲波電源為壓電振子提供電能，壓電振子將電能轉(zhuǎn)為動能。本文主要對提出的高頻超聲波電源拓撲進行理論分析和設(shè)計。 本文首先對壓電材料的壓電效應(yīng)和壓電方程進

2、行了深入的研究，并對壓電振子的振動模式和相關(guān)參量進行了細致的分析，然后分析了壓電振子的等效電路并確立了其等效模型及匹配電路。 其次，針對超聲波焊接對超聲波電源的具體要求，提出了電源主電路方案和功率變換器主電路基本結(jié)構(gòu)。設(shè)計了整流濾波電路、功率放大電路、驅(qū)動電路等。此外，分析了主電路部分的整流濾波、功率變換等環(huán)節(jié)，給出了參數(shù)計算和選擇的方法。 然后提出了階梯波高頻逆變器和諧振正弦波高頻逆變器作為超聲波電源，并進行了理論分析