摘要：超声波电源系统中电压电流相位差测量精度影响着换能器振幅稳定性以及系统工作效率。目前基于异或门原理,采用分立数字芯片实现鉴相的方案,存在信号调理电路复杂、线性范围小、精度低等问题。为提高电压电流鉴相精度,该文提出了一种数字鉴相器设计。该数字鉴相器采用正交解调原理鉴相,并使用坐标旋转数字算法在FPGA上实现了鉴相器的设计,简化了电路,减少了杂散信号的干扰。经过Modelsim仿真测试表明在30 dB信噪比条件下鉴相误差为0.21°,最后经过实验测试,数字鉴相器鉴相最大误差绝对值为0:256°,提高了测量精度。

摘要：超声电源在生物处理领域的应用越来越广泛,主要集中在细胞破碎和生物酶催化领域。该文以细胞壁破碎提取辅酶为研究背景设计了一种全新的电源系统,针对生物介质提取的特点引入功率控制。研究了超声频率﹑输出功率及辐射时间对破碎效果的影响,并以浓度监测信号对输出功率进行反馈控制。实验结果表明,针对不同的浓度选择合适的输出功率可实现最高效率的辅酶提取。

摘要：针对传统超声波电源结构复杂、主要集中在大功率方面的问题,设计了一种基于频率合成技术的新型微功率超声波电源,方案包括信号源的产生、滤波和功率放大等方面。设计的电源具有极高频率精度、较宽的频率调节范围和电路简单等特点。以单片机作为主控芯片,可根据需求调整输出频率。实验结果表明该系统达到了设计要求并填补了国内生物用超声波电源的空白。

摘要：针对超声波电源工作时负载状态改变,换能系统产生谐振漂移的问题,提出了一种基于STM32的频率自动跟踪超声波电源的设计。电源逆变电路采用带辅助网络的全桥结构,阻抗匹配电路选择了一种改进型的T型匹配网络,应用PWM移相调功技术控制电源的输出功率,通过数字鉴相技术得到电压电流的相位差作为电路谐振状态的反馈信号,结合STM32主控制器进行PI控制,调节PWM波的输出频率使电路始终工作于谐振状态,实现了谐振频率的自动跟踪。最后基于该设计方案,实际制作了一款应用于超声波清洗仪的电源,并通过实验验证了该电源具有输出功率稳定,负载适应性强,输出频率自动跟踪等特点。

摘要：首先推导了基于低通滤波器的有功功率测量方法,通过对瞬时功率进行低通滤波,即可得到有功功率。利用电流互感器与电容分压采集换能器两端的电流、电压信号,再通过高采样率的AD芯片将模拟信号转换为数字信号传入现场可编程门阵列(FPGA)。为提高测量精度,在FPGA内部设计了无限脉冲响应(IIR)带通数字滤波器分别对输入电压、电流信号进行数字滤波,对滤波后的值进行乘积运算得到瞬时功率。再设计截止频率为2 kHz的IIR低通数字滤波器对瞬时功率进行低通滤波,即得到有功功率。仿真与实际测试表明,该测量装置具有高实时性、高精度,对大功率超声波电源功率测量研究具有一定参考价值。

摘要：针对新型稀土功能材料作大功率超声波换能器件需要性能优良的配套超声波电源,介绍了一种应用单片机产生SPWM信号、由IPM智能功率模块组成的大功率超声波电源系统的构成、工作原理和软件设计思想。

摘要：针对目前的传统超声波电源在生物处理方面效率低下的问题,设计了一种基于PWM控制芯片SG3525调频控制的新型功率超声波电源。给出了主电路拓扑结构,并分析了控制原理和控制电路的设计,对其调频控制方法进行了阐述,给出了调频控制的软件流程图。通过实验证明了该控制方法具有检测精度高、动态响应速度快、频率调节稳定性高等优点。

摘要：研制出一种工作频率为２０ｋ Ｈｚ ～１ Ｍ Ｈｚ 的超声波电源，介绍了超声换能器的基本性质、应用及其主电路的原理和设计。

摘要：针对现有的经过整流和逆变得到的大功率超声电源存在的体积大、功耗高等不足,介绍了一种以ATmega16芯片为核心的小功率高频超声波电源的设计方法,并给出了软件实现流程图。仿真结果和样机实验表明,该电源具有频率误差小、功耗低、使用灵活等优点,能够较好地适应小功率高频率的工作要求。

摘要：针对当前超声波处理装置的频率单一、专机专用等问题,提出了一种基于可编程片上系统（System-On-aProgrammable-Chip,SOPC）的新型宽频带超声波电源系统。该系统基于现场可编程门阵列（Field-Programmable Gate Array,FPGA）可编程逻辑及数学运算等方面的优势,移植了NIOS II软核作为主控制器,移相脉宽调制（Phase-Shifted Pulse-Width-Modulation,PS-PWM）用于调频调功,正交相关电路检测输出电压与电流间的相位差。实验结果表明,该方案能在指定带宽范围内（20~40 k Hz）使超声波振子工作状态趋近于谐振状态。