超(chao)聲(sheng)波(bo)電(dian)(dian)源通常稱為超(chao)聲(sheng)波(bo)發生源，超(chao)聲(sheng)波(bo)發生器。它(ta)的作用(yong)是把電(dian)(dian)能轉換(huan)成與(yu)超(chao)聲(sheng)波(bo)換(huan)能器相(xiang)匹配(pei)的高頻交流電(dian)(dian)信號。從(cong)(cong)放(fang)大(da)電(dian)(dian)路(lu)形(xing)式，可(ke)以(yi)采(cai)用(yong)線(xian)性放(fang)大(da)電(dian)(dian)路(lu)和開(kai)關電(dian)(dian)源電(dian)(dian)路(lu)，大(da)功率(lv)(lv)超(chao)聲(sheng)波(bo)電(dian)(dian)源從(cong)(cong)轉換(huan)效(xiao)率(lv)(lv)方面(mian)考慮一般采(cai)用(yong)開(kai)關電(dian)(dian)源的電(dian)(dian)路(lu)形(xing)式。線(xian)性電(dian)(dian)源也有它(ta)特(te)有的應用(yong)范圍，它(ta)的優(you)點是可(ke)以(yi)不嚴格(ge)要求電(dian)(dian)路(lu)匹配(pei)，允許(xu)工作頻率(lv)(lv)連續快速變化。從(cong)(cong)超(chao)聲(sheng)業界的情況(kuang)看，超(chao)聲(sheng)波(bo)主要分為自激式和它(ta)激式電(dian)(dian)源。
產品介紹
超聲(sheng)波(bo)(bo)電源的原理是(shi)(shi)首先(xian)由信(xin)號(hao)發(fa)生器來產生一個特定(ding)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)的信(xin)號(hao)，這(zhe)個信(xin)號(hao)可(ke)以(yi)是(shi)(shi)正(zheng)弦信(xin)號(hao)，也可(ke)以(yi)是(shi)(shi)脈沖信(xin)號(hao)，這(zhe)個特定(ding)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)就是(shi)(shi)換(huan)能器的頻(pin)(pin)率(lv)(lv)，一般應用(yong)在超聲(sheng)波(bo)(bo)設備中(zhong)的超聲(sheng)波(bo)(bo)頻(pin)(pin)率(lv)(lv)為20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz；100KHz或以(yi)上尚未大量使(shi)用(yong)。但隨著(zhu)以(yi)后精密清洗(xi)的不(bu)斷發(fa)展。相(xiang)信(xin)使(shi)用(yong)面(mian)會逐步擴大。
比較完善的超聲(sheng)波(bo)電源(yuan)還應(ying)有反饋(kui)(kui)環節(jie)，主(zhu)要提供(gong)二個(ge)方面的反饋(kui)(kui)信號(hao)(hao)：個(ge)是提供(gong)輸出(chu)(chu)功(gong)(gong)率信號(hao)(hao)，我(wo)們知道當發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的供(gong)電電源(yuan)（電壓(ya)）發(fa)(fa)生(sheng)變化時(shi)。發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)的輸出(chu)(chu)功(gong)(gong)率也會發(fa)(fa)生(sheng)變化，這時(shi)反映在換能器(qi)(qi)上就是機械振動忽大(da)忽小，導致清洗效果不穩定(ding)(ding)。因此(ci)需要穩定(ding)(ding)輸出(chu)(chu)功(gong)(gong)率，通(tong)過功(gong)(gong)率反饋(kui)(kui)信號(hao)(hao)相應(ying)調(diao)整功(gong)(gong)率放大(da)器(qi)(qi)，使得功(gong)(gong)率放大(da)穩定(ding)(ding)。
第二個是(shi)提供頻率(lv)跟(gen)蹤信號。當換能(neng)器(qi)(qi)(qi)工(gong)作(zuo)在諧(xie)振頻率(lv)點時其效率(lv)最(zui)高，工(gong)作(zuo)最(zui)穩定(ding)，而(er)換能(neng)器(qi)(qi)(qi)的諧(xie)振頻率(lv)點會由于裝(zhuang)配(pei)原(yuan)因和工(gong)作(zuo)老化后改變，當然(ran)這種改變的頻率(lv)只(zhi)(zhi)是(shi)漂移，變化不是(shi)很(hen)大(da)，頻率(lv)跟(gen)蹤信號可以控制信號發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)，使信號發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)的頻率(lv)在一定(ding)范圍內跟(gen)蹤換能(neng)器(qi)(qi)(qi)的諧(xie)振頻率(lv)點。讓發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)工(gong)作(zuo)在最(zui)佳狀態。當然(ran)隨著現代的電子超聲技術(shu)(shu)，特(te)別是(shi)微(wei)處(chu)理器(qi)(qi)(qi)(uP)及信號處(chu)理器(qi)(qi)(qi)(DSP)的發(fa)(fa)展，發(fa)(fa)生(sheng)器(qi)(qi)(qi)的功能(neng)越(yue)來越(yue)強大(da)，但不管如(ru)何變化，其核心功能(neng)應該(gai)是(shi)如(ru)上所(suo)述(shu)的內容，只(zhi)(zhi)是(shi)每部分在實現時超聲波技術(shu)(shu)不同而(er)已.
工作原理
超(chao)聲(sheng)波(bo)電(dian)(dian)源又(you)叫超(chao)聲(sheng)波(bo)發生(sheng)器，是(shi)一種用于產生(sheng)并向超(chao)聲(sheng)換(huan)能器提供超(chao)聲(sheng)能量的(de)裝(zhuang)置。其目的(de)是(shi)把(ba)我們的(de)市電(dian)(dian)（220V或(huo)380V，50Hz或(huo)60Hz）轉換(huan)成可以(yi)與超(chao)聲(sheng)波(bo)換(huan)能器相匹配(pei)的(de)高頻交流電(dian)(dian)信號(hao)，這個信號(hao)可以(yi)是(shi)正弦信號(hao)，也可以(yi)是(shi)脈沖信號(hao)。
分類
超聲波電(dian)源按設(she)計分自(zi)激方式(shi)電(dian)源和他激方式(shi)電(dian)源。
自(zi)激(ji)電路(lu)沒有信號(hao)源，是把(ba)振蕩、功(gong)放(fang)、輸出變壓器(qi)及(ji)換(huan)(huan)能器(qi)集(ji)為一體，形成一閉環回路(lu)，回路(lu)在滿足幅度、相位反饋條件，組成一個有功(gong)率放(fang)大的(de)振蕩器(qi)。并諧振于(yu)換(huan)(huan)能器(qi)的(de)機械共(gong)(gong)振頻率上(shang)。一般應用(yong)(yong)于(yu)超(chao)聲(sheng)波換(huan)(huan)能器(qi)數量(liang)少的(de)小型設備(bei)；但是對(dui)于(yu)超(chao)聲(sheng)波換(huan)(huan)能器(qi)數量(liang)多的(de)情況(kuang)下，無法調試達(da)到(dao)共(gong)(gong)振效果。所以工業(ye)用(yong)(yong)超(chao)聲(sheng)波洗凈設備(bei)的(de)超(chao)聲(sheng)波電源大都(dou)采用(yong)(yong)他激(ji)方式。
他激式電(dian)(dian)源結構(gou)上主要(yao)包括(kuo)兩部(bu)(bu)分，前級是振蕩器(qi)，后(hou)級是放大器(qi)。一(yi)般通過(guo)輸(shu)出變壓(ya)器(qi)耦合，把超(chao)聲能量加到換能器(qi)上。他激方式的電(dian)(dian)路由兩部(bu)(bu)分組成(cheng)，既信(xin)號源部(bu)(bu)分和(he)信(xin)號放大部(bu)(bu)分。
信號(hao)源(yuan)部(bu)分采用CPU為核(he)心的信號(hao)發生(sheng)和控制(zhi)部(bu)分，一般都采用12-15V電壓驅動，產生(sheng)方波(bo)信號(hao)供(gong)給(gei)信號(hao)放(fang)大電路(lu)；超(chao)聲波(bo)電源(yuan)的定(ding)時(shi)控制(zhi)、調節(jie)等(deng)外加功能都可(ke)以通(tong)過控制(zhi)信號(hao)源(yuan)的信號(hao)輸出方式完成，采用低電壓控制(zhi)，安全(quan)可(ke)靠性會肯定(ding)高(gao)。
信(xin)號放(fang)大部分是將信(xin)號源產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)信(xin)號放(fang)大后輸(shu)出給超聲(sheng)波(bo)(bo)換能(neng)器。不(bu)同電(dian)路(lu)的(de)超聲(sheng)波(bo)(bo)電(dian)源，其(qi)輸(shu)出電(dian)路(lu)、電(dian)壓的(de)不(bu)同是導致傳播效率高(gao)低的(de)重要原因(yin)。輸(shu)出電(dian)壓低，發(fa)生(sheng)(sheng)器消(xiao)耗(hao)電(dian)能(neng)自然就(jiu)大，同時振子還容易發(fa)熱(re)，產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)感應電(dian)場強。適(shi)當的(de)調整電(dian)路(lu)，增大輸(shu)出給超聲(sheng)波(bo)(bo)換能(neng)器的(de)電(dian)壓可能(neng)會取得(de)很好的(de)效果(guo)。
此(ci)外，如果按末(mo)級功放管(guan)所(suo)采用的器件(jian)類型分，又可(ke)(ke)分四種：電子(zi)管(guan)式(shi)(shi)超(chao)聲波(bo)(bo)電源；可(ke)(ke)控硅(gui)逆(ni)變(bian)式(shi)(shi)超(chao)聲波(bo)(bo)電源；晶體管(guan)式(shi)(shi)超(chao)聲波(bo)(bo)電源及(ji)功率模(mo)塊超(chao)聲波(bo)(bo)電源。電子(zi)管(guan)式(shi)(shi)與可(ke)(ke)控硅(gui)逆(ni)變(bian)式(shi)(shi)基本(ben)已淘(tao)汰，當前廣泛(fan)使用的是晶體管(guan)式(shi)(shi)電源。
在數字化電(dian)(dian)子設備中,波(bo)形(xing)產生電(dian)(dian)路(lu)一(yi)(yi)直是(shi)一(yi)(yi)種很重要的電(dian)(dian)路(lu)。在各種波(bo)形(xing)中,雖然正弦(xian)波(bo)不是(shi)最常用的波(bo)形(xing),但要產生一(yi)(yi)個精確而且(qie)穩定的正弦(xian)波(bo),也(ye)并不容易。傳統(tong)的正弦(xian)波(bo)產生電(dian)(dian)路(lu)一(yi)(yi)般采用模(mo)擬電(dian)(dian)路(lu)來實現(xian),既不精確也(ye)不穩定,且(qie)體積(ji)龐(pang)大。隨(sui)著電(dian)(dian)路(lu)系統(tong)的數字化發展,直接將數字頻率合成應用。
利(li)用DSP芯片(pian)及D/A轉換器,采用直接(jie)數(shu)(shu)字頻(pin)率合成技術,設計實現了一個頻(pin)率、相位可(ke)控(kong)(kong)的 正弦信號發生器。由數(shu)(shu)字化(hua)系統對(dui)其頻(pin)率設定、追蹤補償、幅度設定、放大(da)匹配輸(shu)出(chu)、信號檢測分(fen)析(xi)來控(kong)(kong)制其輸(shu)出(chu)功率、振幅、能(neng)(neng)量。而且在(zai)超聲波電(dian)腦控(kong)(kong)制焊(han)接(jie)系統中設有時間、能(neng)(neng)量、距(ju)離尺寸(cun)、深度尺寸(cun)等多種運用模(mo)式(shi)來實現不同的焊(han)接(jie)需求。該系統具有精(jing)度高、顯(xian)示(shi)直觀、智能(neng)(neng)化(hua)程(cheng)度高、控(kong)(kong)制靈活、性(xing)(xing)能(neng)(neng)較(jiao)好、可(ke)靠(kao)性(xing)(xing)和穩(wen)定性(xing)(xing)更好、使用方(fang)便和性(xing)(xing)能(neng)(neng)價格比高等特(te)點。
傳統模擬電路(lu)(lu)采用它(ta)激(ji)式(shi)或自(zi)激(ji)式(shi)分立元器(qi)件組成(cheng),經(jing)放大匹配輸(shu)出至換能器(qi)，形(xing)成(cheng)一閉(bi)環回路(lu)(lu)。經(jing)過(guo)簡單的(de)(de)時(shi)間(jian)控制(zhi)以實(shi)現超聲(sheng)波焊接(jie)。而無法預設定其頻(pin)率、幅(fu)度、能量控制(zhi)，只(zhi)能實(shi)現簡單的(de)(de)時(shi)間(jian)焊接(jie)，現有(you)些國內廠家(jia)使(shi)用電腦觸摸屏來(lai)控制(zhi)，表面上看提高了(le)設備檔次，實(shi)際上就算時(shi)間(jian)再精確也無法滿足一些更高要求的(de)(de)產品焊接(jie)。
