面向超磁致伸缩换能器的超声电源设计与性能分析

作     者：韦泽川 李均 冯峰 查慧婷 许超 马原 赵学奇 冯平法 WEI Zechuan;LI Jun;FENG Feng;ZHA Huiting;XU Chao;MA Yuan;ZHAO Xueqi;FENG Pingfa

作者机构：清华大学深圳国际研究生院先进制造学部广东深圳518055 清华大学机械工程系北京100084 深圳市青鼎装备有限公司广东深圳518133 

基　　金：国家自然科学基金面上项目(51875311) 深圳市基础研究(学科布局)项目(JCYJ20180508152128308) 深圳市基础研究(面上)项目(JCYJ20190813173607172) 

出 版 物：《制造技术与机床》 (Manufacturing Technology & Machine Tool)

年 卷 期：2023年第1期

页      码：29-35页

摘      要：面向超磁致伸缩换能器的超声电源相对于传统的压电换能器超声电源存在一定的区别,但是目前这方面的相关研究报道较少。本研究建立了带有无线能量传输装置的等效电路模型,设计了一种面向超磁致伸缩换能器的超声电源。频率源基于直接数字合成(DDS)技术并利用全桥开关放大电路进行功率放大,使用相位和有效值(RMS)计算实现频率追踪策略,从而使该电源具备定频信号输出以及实时频率追踪的功能。最后,对超磁致伸缩换能器超声电源的输出性能进行了测试与分析,结果表明,在开环定频驱动功能下可以输出15~50 KHz的超声信号,在闭环追频驱动功能下可以在工作频率点处长时间稳定驱动超磁致伸缩换能器。此外,文章对面向超磁致伸缩换能器的超声电源进行了升级,并进行实验验证该电源可以实现超过1 kW的大功率输出。

主 题 词：超磁致伸缩换能器 超声电源 频率追踪 直接数字合成 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[070206] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

D　O　I：10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.01.004

馆 藏 号：203118078...