基于56F803型DSP的大功率超聲波電源的設(shè)計(jì)

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

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

上述超聲波電源的主要參數(shù)是直流側(cè)電壓270 V;開(kāi)關(guān)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(nèi)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(shí)驗(yàn)波形。

圖6(b)是Q1管控制波形和漏一源極間電壓實(shí)驗(yàn)波形。可見(jiàn),當(dāng)控制信號(hào)使開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)。其漏極和源極之間的電壓已經(jīng)為零,實(shí)現(xiàn)了開(kāi)關(guān)管零電壓導(dǎo)通。

圖6(c)是換能器二端電壓實(shí)驗(yàn)波形。換能器處于固有頻率諧振狀態(tài)時(shí)為純阻性負(fù)載,所以二端電壓為正弦。

5 結(jié)束語(yǔ)

采用頻率跟蹤和功率協(xié)調(diào)控制的數(shù)控式新型超聲波電源具有以下特點(diǎn)：

(1)采用帶輔助電路、電流增強(qiáng)型的ZVS全橋變換器．實(shí)現(xiàn)了所有開(kāi)關(guān)管的ZVS;(2)實(shí)現(xiàn)了頻率跟蹤與功率控制的協(xié)調(diào)控制策略,跟蹤精度可達(dá)4Hz．能夠滿(mǎn)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(shí)現(xiàn)ZVS的移相控制,使得程序簡(jiǎn)化;(4)采用IR2110型集成驅(qū)動(dòng),驅(qū)動(dòng)簡(jiǎn)單．減小了系統(tǒng)的體積,降低了成本。