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超聲波發(fā)生器(即超聲電源)是一種將220v或者380v的交流電轉(zhuǎn)換成為超聲頻的電震蕩信號(hào)的功率電源,由振蕩器、電壓放大器、功率放大器和輸出變壓器等部件組成。為了保障超聲波發(fā)生器的頻率穩(wěn)定、發(fā)生器和換能器的阻抗匹配,超聲波發(fā)生中還裝配有聲跟蹤電路和頻率自動(dòng)跟蹤電路。
超聲波發(fā)生器的發(fā)展和電子器材的發(fā)展息息相關(guān),從一定程度上講,電子汽車的發(fā)展主導(dǎo)著超聲波發(fā)生器的發(fā)展方向。超聲波發(fā)生器種類很多,根據(jù)所采用的工作原理的不同,可以分為模擬電路和數(shù)字電路兩種;根據(jù)所采用的的功率管的不同又可以分三個(gè)發(fā)展階段:電子管型、晶體管型和模擬集成電路型。
1.電子管型超聲波發(fā)生器
有自激式和他激式兩種,而自激式的又可分為頻率自動(dòng)跟蹤和聲跟蹤兩種。早在上世紀(jì)50年代電子管型就已經(jīng)問(wèn)世,其電路型式簡(jiǎn)單,動(dòng)態(tài)范圍大,但是體積大,功耗也大,現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰了。
2.晶體管型超聲波發(fā)生器
又可以分為模擬晶體管型和開(kāi)關(guān)晶體管型兩個(gè)階段。晶體管型的發(fā)展,得益于大功率器件水平的提高和技術(shù)路線的日益發(fā)展。模擬晶體管型,線路成熟,輸出功率小,壽命長(zhǎng),成本低,在小功率場(chǎng)合(小于200w)應(yīng)用較廣泛。開(kāi)關(guān)晶體管型,結(jié)合了IC電路型式之后電路型式簡(jiǎn)單化,輸出功率大,體積小,功率小,另外可以方便與微電處理器結(jié)合,成為主流發(fā)展方向。
3.模擬集成電路型超聲波發(fā)生器
相比晶體管型來(lái)說(shuō),模擬集成電路型超聲波發(fā)生器存在著兩個(gè)明顯優(yōu)勢(shì):首先,當(dāng)發(fā)生器小功率輸出時(shí)大大降低了換能器的工作電壓。晶體管型發(fā)生器小功率輸出時(shí),換能器的工作電壓達(dá)到148v,而模擬集成電路型發(fā)生器小功率輸出時(shí),換能器的工作電壓僅為9v。其次,相同工作狀態(tài)下,模擬集成電路型發(fā)生器比晶體管型的諧波失真明顯減少。
目前,采用數(shù)字化控制的超聲波發(fā)生器也有問(wèn)世,標(biāo)志著超聲波發(fā)生器向智能化發(fā)展走了一大步。這里超聲波發(fā)生器便于通過(guò)程序軟件的挑戰(zhàn)控制方案和實(shí)現(xiàn)多種新型控制策略,可以實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的自動(dòng)存儲(chǔ)和故障自動(dòng)診斷。