基于56F803型DSP的大功率超聲波電源的設計

圖5為主程序框圖。在程序中,頻率跟蹤部分出現相位差時,先給頻率賦一個較大步長(m=100)．然后隨著相位差的減小．逐漸減小步長．直到相位差為零。

4 實驗結果分析

上述超聲波電源的主要參數是直流側電壓270 V;開關頻率fS=20 kHz;高頻變壓器匝比K=38：15;諧振電感Lf=3 mH;換能器采用工作頻率為20 kHz．內阻為10Ω ,電容為12 000pF,最大輸出功率為l 500 W。

圖6(a)給出逆變橋輸出電壓和電流實驗波形。

圖6(b)是Q1管控制波形和漏一源極間電壓實驗波形。可見,當控制信號使開關管導通時。其漏極和源極之間的電壓已經為零,實現了開關管零電壓導通。

圖6(c)是換能器二端電壓實驗波形。換能器處于固有頻率諧振狀態時為純阻性負載,所以二端電壓為正弦。

5 結束語

采用頻率跟蹤和功率協調控制的數控式新型超聲波電源具有以下特點：

(1)采用帶輔助電路、電流增強型的ZVS全橋變換器．實現了所有開關管的ZVS;(2)實現了頻率跟蹤與功率控制的協調控制策略,跟蹤精度可達4Hz．能夠滿足超聲焊接、超聲清洗等控制的要求;(3)采用周期分段控制策略實現ZVS的移相控制,使得程序簡化;(4)采用IR2110型集成驅動,驅動簡單．減小了系統的體積,降低了成本。