[发明专利]换能器输出功率的处理方法、装置以及超声波设备

说明书

本发明公开了一种换能器输出功率的处理方法、装置以及超声波设备。其中，该方法包括：采用预设驱动方式对换能器进行扫频，确定换能器在目标负载条件下的谐振点；根据谐振点调整换能器的预设驱动方式；根据调整后的预设驱动方式，控制换能器的输出功率达到目标输出功率。本发明解决了现有技术中的驱动方式无法适用复杂的负载环境以及在扫频过程中若出现功率过大容易导致电源过载保护的技术问题。

技术领域

本发明涉及超声波技术领域，具体而言，涉及一种换能器输出功率的处理方法、装置以及超声波设备。

背景技术

随着超声波技术的快速发展，应用超声波技术的产品日益广泛，比如超声波清洗机、超声波焊接机、超声波加湿器等等。超声波驱动控制器是系统的重要组成部分，用于将市电转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号，驱动超声波换能器工作。为了节能和超声效果，要保证超声波换能器工作在谐振频率点，尤其是电池供电产品，以使超声输出功率在有限输入功率前提条件下达到最大，效率最佳。比如电池供电的超声波清洗机，工作在谐振点可以最大程度保证电池续航以及清洗效果最佳；则需要控制器的驱动频率与换能器谐振频率相匹配，但是换能器谐振频率与换能器自身固有频率、负载环境(水位高低、被清洗物多少、容器大小等)强相关。

图1是根据现有技术的一种换能器控制系统的示意图，如图1所示，多点控制单元(Multi Control Unit，MCU)输出脉冲宽度调制(Pulse Width Modulation，PWM)的驱动信号给驱动模块，驱动模块根据PWM信号驱动功率模块，此处功率模块为H桥单极型集成电路；电源给功率模块供电；功率模块连接换能器，驱动换能器高频振荡；检测模块连接换能器，将换能器的工作电流和工作电压经过采样放大处理后给MCU计算输出功率的大小。MCU根据输出功率大小调整PWM驱动信号的占空比使得输出功率达到目标功率，以达到清洗效果。然而，现有技术中控制器一般要么是固定某个驱动频率，要么是在工作期间驱动频率在持续周期性变化，不能自动适应各种不同的负载环境。并且，现有的扫频技术中，一般都以目标驱动输出信号扫频，在扫频过程中若出现功率过大会导致电源过载保护。

针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明实施例提供了一种换能器输出功率的处理方法、装置以及超声波设备，以至少解决现有技术中的驱动方式无法适用复杂的负载环境以及在扫频过程中若出现功率过大容易导致电源过载保护的技术问题。

根据本发明实施例的一个方面，提供了一种换能器输出功率的处理方法，包括：采用预设驱动方式对换能器进行扫频，确定所述换能器在目标负载条件下的谐振点；根据所述谐振点调整所述换能器的预设驱动方式；根据调整后的所述预设驱动方式，控制所述换能器的输出功率达到目标输出功率。

可选地，采用预设驱动方式对换能器进行扫频确定所述换能器在目标负载条件下的谐振点，包括：在使用所述预设驱动方式对所述换能器进行扫频时，判断所述换能器在所述目标负载条件下的反馈电流值是否为最大值；若所述反馈电流值为所述最大值，则确定当前频率为所述目标负载条件下的所述谐振点；若所述反馈电流值不为所述最大值，则继续使用所述预设驱动信号进行扫频。

可选地，在使用所述预设驱动方式对所述换能器进行扫频之前，还包括：确定频率范围，并设置最小间隔频率与间隔时间。

可选地，所述预设驱动方式包括以下至少之一：预设驱动信号占空比、预设供电电压，其中，所述预设驱动信号占空比为驱动信号的最小占空比，所述预设供电电压为第一供电电压。

可选地，根据所述谐振点调整所述换能器的驱动方式，包括：调整所述预设驱动信号占空比和/或所述预设供电电压。

可选地，根据调整后的所述预设驱动方式，控制所述换能器的输出功率达到目标输出功率，包括：在所述预设驱动方式包含所述预设驱动信号占空比的情况下，则增大所述预设驱动信号的占空比，并根据增大后的预设驱动信号占空比控制所述换能器的输出功率达到目标输出功率。