[实用新型]基于锁相环的超声波电源

说明书

本实用新型公开了一种基于锁相环的超声波电源，属于超声波电源技术领域。本实用新型包括依次连接的振荡器、驱动电路、功率放大电路、阻抗匹配电路和超声换能器，功率放大器与振荡器之间还连接有电压取样电路，阻抗匹配电路与振荡器之间还连接有电流取样电路，供电模块分别与振荡器、驱动电路、电压取样电路和电流取样电路连接供电。本实用新型超声波电源为一种模拟式、高性价比、高精度和高可靠性的超声波电源，实现了频率跟踪，从而保证了超声换能器驱动的稳定、较大的振幅和超声电源的输出功率，提高了功率因素，具有较高的性价比。

技术领域

本实用新型设计超声波电源技术领域，具体是一种基于锁相环的超声波电源。

背景技术

在现有技术中，超声波电源可以说是百花齐放、百家争鸣。上市的超声波电源有模拟电路的，也有数字电路的；有固频、扫频和跟频的；有半桥功率放大电路，也有全桥功率放大电路；有通过最大电流找到谐振频率的，也有通过相位差查找谐振频率的；有采用多个大功率三极管并联和输出变压器提高输出功率的，也有选用IGBT的。但这些电源要么成本高昂，要么精度稍低，或者稳定性不够，或者可靠性欠缺，而无法做到同时具备以上优点。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术中存在的问题，而提供一种基于锁相环的模拟式、高性价比、高精度和高可靠性的超声波电源。本实用新型基于锁相环的超声波电源就是用振荡器产生信号，信号依次经过驱动电路、功率放大电路、阻抗匹配电路驱动超声换能器向前辐射声波。同时，提取电压反馈信号和电流取样信号反馈回振荡器，振荡器根据相位差调整信号频率。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

一种基于锁相环的超声波电源，包括振荡器、驱动电路、功率放大电路、阻抗匹配电路、超声换能器、电压取样电路、电流取样电路和供电模块；振荡器的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与功率放大电路的输入端连接；功率放大电路的输出端分两路：一路与阻抗匹配电路的输入端连接、另一路与电压取样电路的输入端连接，电压取样电路的输出端与振荡器的输入端连接，阻抗匹配电路的输出端分两路：一路与超声换能器的输入端连接、另一路与电流取样电路的输入端连接，电流取样电路的输出端与振荡器的输入端连接；供电模块分别与振荡器、驱动电路、电压取样电路和电流取样电路连接供电。

本实用新型超声波电源中，振荡器产生微弱信号，微弱信号经过驱动电路放大为小信号，小信号驱动功率放大电路成为大信号，大信号经过阻抗匹配电路成为强信号，强信号驱动超声换能器向前辐射声波。同时，在功率放大电路和阻抗匹配电路之间通过电压取样电路提取电压反馈信号，反馈回振荡器；在阻抗匹配电路和超声换能器之间通过电流取样电路提取电流取样信号，也反馈回振荡器；振荡器根据电压反馈信号和电流取样信号的相位差调整产生信号的频率。