时间：2008-09-28 12:00:00 点击：60
超声波产品技术分析 -------------------------------------------------------------------------------- 1、 超声电源的发展 六十年代初，我国就开始研制各种功率的超声波发生器（超声电源），到目前为止，超声电源经历了以电子管，晶闸管，晶体三极管，VMOS和IGBT为开关元件的发展过程。我国电子管组成的发生器在七十年代已形成。但这种电源的设备电能的利用率极低，电源成本高，体积大。七十年代以后到八十年代初晶闸管电路的发生器开始投入使用，这种电源与电子管电源相比其效率有了很大提高，体积和重量有所下降。但由于受开关速度的限制和晶闸管开关特性的影响，这种电源一般工作在20KHZ以下，电源的成本也较高，体积大，工作效率仍然不是很理想。目前仍然有许多公司家生产和使用上述电源。 为了减小上述电源的不足，人们广泛开始研制和使用VMOS电源，和晶体三管电源相比，VMOS单极型开关管开关速度很高，驱动功率小，由于管子的制造工艺结构限制，其中单管的导通电流较小，耐压较低，抗冲击电流和冲击电压能力较差。晶体三极管的驱动功率较大，采用大功率复合三极管其开关速度会大大降低，这种复合三极管一般只能在20KHZ以下使用。因此，VMOS管和晶体三极管一般适和用于较小的清洗机电源。 针对上述特点，我们采用了一种开关速度快、导通电流大、耐压高、抗冲击能力强、驱动功率小的新型IGBT器件，并结和现代控制技术率先研制出大功率、系列化超声波电源，使产品的性能有了很大的提高，成本大幅度下降。同时解决了换能器阻抗变化、中心频率漂移等所带来的疑难问题，成为超声电源的更新时代产品。 2、 产品结构 超声波清洗机主要由清洗槽和超声电源两部分组成，由电缆联结。对于槽式清洗机清洗槽的下面装有换能器；对于浸入式的清洗机，换能器密封在不锈钢盒内。换能器将电源送来的电能转换为机械波，达到清洗的目的。 （1） 清洗槽：采用SUS304或316L不锈钢，也可根据具体清洗工艺要求选用特种不锈钢氩气保护焊接，必须保证绝对不漏水。 （2） 换能器：采用特种锆酸钛铅压电陶瓷片及金属压块组合成的振头，具有效率高、寿命长、不易损坏等优点，粘接剂选用耐高温、耐振动、高强度的树脂胶以防脱落。 （3） 超声波发生器：电路结构完善，机箱面板装有电源开关，过载指示，电表等。可根据用户需求，配置数字定时器，加装数字功率指示器和功率调节电路。 3、 技术特点 ECP系列型超声波电源作为一种新型技术产品，其主电路工作于匹配谐振状态 电源具有以下特点： （1） 电路很容易同各种频率和不同阻抗特性的压电陶瓷换能器匹配 （2） 工作频率范围宽 （3） 单机功率大，可达数千瓦以上 （4） 电源输入电压为单相220V或三相380V。大功率时采用380V输入电压可保证三相电网的平衡。 （5） 便于模块化设计。数十千瓦以上的清洗机可由数百瓦或数千瓦的功率单元组成，这样有利于换能器的优化组和，保证换能器都工作在最佳状态；同时每个功率模块都有自身的保护和跟踪系统，若一个单元出现故障，其他单元仍能正常工作损坏的单元容易更换，便于维修。 （6） 每个IGBT单元可进行快速过流保护，有效地保护开关管，使其避免损坏。 （7） 具有频率反馈电路和功率反馈电路，可调节、锁定电路和电压相位关系，避免负载阻抗随环境温度、水位等因素变化而引起的较大功率波动。 （8） 电源具有限定最大功率和最大电流的能力，从而降低电源的故障率。 （9） 可实现功率调节。 （10） 具有软起动和欠压保护功能。 （11） 具有快速过载保护和输出短路保护功能。 （12） 电源体积小，重量轻。 （13） 电源效率高。 （14） 电源不仅能够用于超声清洗，而且还可用于其它超声波应用领域，如超声波焊接、超声波打孔、超声波细胞粉碎等。 超声波换能器：采用夹心结构，胶粘加压组成，使换能器形成一体，工作稳定可靠。