[实用新型]超声波电源电路及超声波清洗设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子电路技术领域，特别是涉及一种超声波电源电路以及应用该超声波电源电路的超声波清洗设备。

背景技术

超声波能够通过“空化”作用高效地清洁物件的表面，从而使得超声波清洗技术在工业领域得到广泛的应用。所谓“空化”，即指存在于液体中的微小气泡(空化核)在超声场的作用下振动、生长并不断聚集声场能量，当能量达到某个阈值时，空化气泡急剧崩溃闭合的过程。空化气泡的寿命约0.1μs，它在急剧崩溃时可释放出巨大的能量，并产生速度约为110m/s、有强大冲击力的微射流。近年来，超声波清洗技术逐渐进入了民用市场，例如超声波美容仪、超声波洗菜机、超声波洗碗机等等。

目前，在超声波清洗产品中，如果需要清洗比较大的物件表面，超声波清洗通常需要比较大的功率输出，从几十瓦到几千瓦不等。传统的实现方法是将市电交流220V整流之后通过自激或他激振荡的方式升压成高压交流电源，驱动一个或多个压电陶瓷片或压电陶瓷振子，通过压电陶瓷的机电换能转化成超声波输出，然后传递到水体，通过“空化”作用清洗物件表面。然而，传统的采用自激或他激振荡的方式的超声波电源的设备往往稳定性差，使用寿命短。

实用新型内容

基于此，有必要针对如何提高设备的稳定性、如何提高使用寿命等技术问题，提供一种超声波电源电路以及应用该超声波电源电路的超声波清洗设备。

一种超声波电源电路，包括：输入端、整流模块、变压模块、超声波换能模块、容性消除模块、所述脉冲宽度调制信号发生模块、两图腾柱驱动模块、滤波模块以及两开关管电路模块；

所述输入端与整流模块连接，所述变压模块分别与所述整流模块、两开关 管电路模块以及超声波换能模块连接，每一所述图腾柱驱动模块分别与一开关管电路模块一一对应连接，两所述图腾柱驱动模块分别与所述脉冲宽度调制信号发生模块连接，所述容性消除模块与所述超声波换能模块连接，所述变压模块还通过所述滤波模块接地。

在其中一个实施例中，所述变压模块包括推挽式变压器，所述整流模块以及所述开关管电路模块分别连接于所述推挽式变压器的原边，所述超声波换能模块连接于所述推挽式变压器的副边。

在其中一个实施例中，所述开关管电路模块包括金属氧化物半导体场效应晶体管，所述金属氧化物半导体场效应晶体管的漏极连接至所述推挽式变压器的原边，栅极连接至一所述图腾柱驱动模块，源极连接至所述脉冲宽度调制信号发生模块。

在其中一个实施例中，所述开关管电路模块包括绝缘栅双极型晶体管，所述绝缘栅双极型晶体管的漏极连接至所述推挽式变压器的原边，栅极连接至一所述图腾柱驱动模块，源极连接至所述脉冲宽度调制信号发生模块。

在其中一个实施例中，所述容性消除模块包括耦合电感，所述耦合电感连接至所述推挽式变压器的副边，且与所述超声波换能模块并联。

在其中一个实施例中，所述耦合电感为自感系数可调型耦合电感。

在其中一个实施例中，所述超声波换能模块包括压电陶瓷片，所述压电陶瓷片两端连接至所述推挽式变压器的副边。

在其中一个实施例中，所述图腾柱驱动模块包括PNP型晶体管和NPN型晶体管，所述PNP型晶体管的集电极用于连接供电电压，基极连接至所述脉冲宽度调制信号发生模块，发射极连接至所述开关管电路模块，所述NPN型晶体管的集电极连接至所述开关管电路模块，基极连接至所述PNP型晶体管的基极，发射极接地。

在其中一个实施例中，所述脉冲宽度调制信号发生模块包括固定频率脉宽调制电路。

一种超声波清洗设备，具有如上所述的超声波电源电路。

上述超声波电源电路及超声波清洗设备，通过脉冲宽度调制信号发生模块 产生两路反相的脉冲宽度调制信号，每一脉冲宽度调制信号经由图腾柱驱动模块及开关管电路模块后，输出至变压模块，由变压模块驱动超声波换能模块工作产生超声波，实现了零电压开关技术，大幅度减小超声波电源中发热量，延长电路的寿命，同时减少噪声和电磁干扰。

附图说明

图1为一个实施例中超声波电源电路的电路模块示意图；

图2为一个实施例中超声波电源电路的电路结构示意图；

图3为一个实施例中开关管的零电压开关实测曲线示意图。

具体实施方式