超聲波發(fā)生器的定義及發(fā)展

超聲波發(fā)生器，也稱作超聲波電箱、超聲波驅(qū)動(dòng)電源、超聲波控制器。主要的作用是用于驅(qū)動(dòng)超聲波換能器振動(dòng)。電箱將市電AC（200-240V，50/60Hz）轉(zhuǎn)變成高頻高壓信號(hào)，這些信號(hào)再通過(guò)換能器系統(tǒng)轉(zhuǎn)換為高頻機(jī)械振動(dòng)，促使塑料制品兩部分間產(chǎn)生高溫摩擦，同時(shí)在一定的壓力下冷卻定形，從而完成完美熔接。

超聲波發(fā)生器雖然稱為超聲波驅(qū)動(dòng)電源，但也僅僅是超聲波驅(qū)動(dòng)電源中的一部分。超聲波驅(qū)動(dòng)電源按激勵(lì)方式的不同可分為它激式和自激式。它激式超聲波驅(qū)動(dòng)電源由信號(hào)發(fā)生器和功率放大器構(gòu)成，超聲能量經(jīng)過(guò)輸出變壓器耦合加載到換能器上。而自激式超聲波電源把功率放大器、換能器、信號(hào)發(fā)生器和輸出變壓器練成一體，組成閉環(huán)回路，閉環(huán)回路要同時(shí)要滿足相位反饋和幅度反饋條件。

而靈高超聲波發(fā)生器指的就是它激式超聲波電源，由于它激式振蕩電路在輸出功率方面較自激式高出10%以上。所以，目前大部分企業(yè)采用超聲波發(fā)生器作為其驅(qū)動(dòng)電源。

靈高超聲波電源是構(gòu)建超聲波系統(tǒng)的重要組成部分，其發(fā)展可以分為電子管放大器、晶體管模擬放大器和晶體管數(shù)字開(kāi)關(guān)放大器三個(gè)階段。

①電子管放大器

二十世紀(jì)八十年代以前，采用電子管來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的功率放大，由電子管構(gòu)成的放大器具有動(dòng)態(tài)范圍比較寬的優(yōu)點(diǎn)，但此優(yōu)點(diǎn)并沒(méi)有什么太大意義。電子管具備很多缺點(diǎn)，如功耗大、效率低、壽命短。如今已經(jīng)被時(shí)代淘汰了。

②晶體管模擬放大器

二十世紀(jì)八十年代至就是年代，功率晶體管的發(fā)展已經(jīng)成熟，各種OTL和OCL電路應(yīng)用到超聲波電源中。這種類(lèi)型的超聲波電源線路很成熟，成本不高。但是缺點(diǎn)是功率損耗較大，不容易用單片機(jī)控制，一般只用于功率低于200W的場(chǎng)合。

③開(kāi)關(guān)型放大器

開(kāi)關(guān)型放大器可靠性好、效率高、功率損耗低，能夠方便與單片機(jī)結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，其輸出功率的調(diào)節(jié)通過(guò)改變功率開(kāi)關(guān)管的占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)。目前使用比較多的功率開(kāi)關(guān)器件有IGBT和MOSFET。

超聲波電源經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，在理論和應(yīng)用研究上有很大的改進(jìn)和進(jìn)步，關(guān)于超聲波電源的應(yīng)用領(lǐng)域也再不斷擴(kuò)展。

審核編輯：湯梓紅