線束焊接機(jī)超聲波焊接發(fā)生器驅(qū)動電源諧振狀態(tài)的工作效率主要取決于超聲波電源的匹配電路,當(dāng)匹配電路達(dá)到諧振狀態(tài)時(shí),其功率越大,效率越高.為了使匹配電路與超聲波換能器工作時(shí)達(dá)到最大效率,減少因匹配電路沒達(dá)到諧振狀態(tài)所造成的效率降低的現(xiàn)象,該文設(shè)計(jì)了一款數(shù)字化超聲波電源,對諧振狀態(tài)下的超聲波電源進(jìn)行研究,采用Matlab/SIMULINK進(jìn)行仿真,設(shè)計(jì)出相應(yīng)的電路系統(tǒng),并在自制超聲波電源上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

采用直接數(shù)字合成頻率技術(shù)設(shè)計(jì)一臺數(shù)字化超聲波電源,頻率自動跟蹤系統(tǒng)及功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)集成在一塊FPGA內(nèi),最大程度上簡化電源的電路結(jié)構(gòu),提高超聲電源的穩(wěn)定性,可靠性. 首先,根據(jù)超聲波電源的功能要求對電源作了總體方案的設(shè)計(jì).分析了頻率自動跟蹤系統(tǒng),逆變電路及功率控制系統(tǒng)。

確定了適合本超聲波電源的控制器件,逆變器及功率開關(guān)器件.最終確定了以FPGA為控制核心的總體方案. 其次,根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì),對超聲波電源的硬件系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì).包括BUCK斬波電路,逆變電路,反饋電路,驅(qū)動保護(hù)電路及匹配網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).其中,通過對超聲振子等效模型分析,確定超聲振子的匹配網(wǎng)絡(luò),針對特定振子及功率要求,設(shè)計(jì)了匹配電感及高頻變壓器.

超聲波焊接發(fā)生器驅(qū)動電源

審核編輯 黃宇