移相全橋式IGBT超聲波電源的研制

摘要：介紹了某型超聲波電源的工作原理，采用移相式全橋串聯諧振電路，以IGBT為功率開關器件，熱耗小，轉換效率高，噪音低，配合適當型號的清洗槽和清洗液，清洗效果好。關鍵詞：超聲波電源；全橋；移相；絕緣柵晶體管

圖1超聲波清洗機電源主電路

圖2等效電路拓撲

1引言

隨著科學技術的發展和社會的進步，超聲波清洗機在很多領域中得到了廣泛的應用，尤其是在軍事裝備和各種電子、機械、光學等零部件的加工和處理過程中。但以前的超聲波清洗機大多存在噪聲大、效率低等缺點。為此，采用全橋移相式串聯諧振電路拓撲，以IGBT為功率開關器件，研制成功某型便攜式超聲波清洗機。它具有熱耗小，轉換效率高，噪音低，清洗效果好等特點。

2超聲波清洗機電源主電路和工作原理

2.1主電路拓撲

超聲波清洗機電源主電路采用全橋移相式串聯諧振電路拓撲，以IGBT為功率開關器件，如圖1所示。

其等效電路拓撲如圖2所示。

圖2中R0和C并聯電路是將負載超聲波換能器組的阻抗歸算到變壓器初級的等效阻抗。等效關系式如式（1）及式（2）所示：

R0=n2RL（1）

C=CL/n2（2）

式中：RL——超聲波換能器組等效電阻；

CL——超聲波換能器組等效電容；

n——輸出變壓器初次級匝比。

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開關電源

圖3主電路控制時序波形圖

移相全橋式IGBT超聲波電源的研制