磁致伸縮換能器驅(qū)動電源的設(shè)計與制作.pdf

1、隨著磁致伸縮材料的廣泛應(yīng)用，磁致伸縮換能器件迅速發(fā)展。磁致伸縮換能器是一種使不同類型的能量互相轉(zhuǎn)換的機械裝置。換能器能量轉(zhuǎn)換的大小由驅(qū)動電源決定。因此，磁致伸縮換能器驅(qū)動電源的研究、設(shè)計與制作十分必要。
　　根據(jù)磁致伸縮換能器電路理論，得出其諧振附近的等效電路。經(jīng)過分析換能器線圈呈現(xiàn)感性阻抗的特性。通過對比分析兩種匹配電路，即串聯(lián)匹配電路和并聯(lián)匹配電路，確定匹配電路選擇串聯(lián)諧振匹配電路。然后對阻抗匹配電路的方波響應(yīng)進行了仿真分析，

2、得出匹配電路應(yīng)設(shè)計為欠阻尼的工作方式。在此基礎(chǔ)上設(shè)計了頻率連續(xù)可調(diào)的驅(qū)動電源。電源主要由四個部分組成，整流部分、逆變部分和阻抗匹配部分、控制部分。
　　通過以上理論研究分析，完成了主電路的設(shè)計，包括不可控整流電路、全橋逆變電路和阻抗匹配電路。并且針對逆變電路，對其開關(guān)管設(shè)計了吸收電路。在主電路的基礎(chǔ)上，設(shè)計了控制電路。電源主電路的運行由控制電路進行控制，同時逆變電路需要隔離保護，及由驅(qū)動電路進行隔離驅(qū)動。同時還對該電源設(shè)計了頻率跟

3、蹤電路，以實現(xiàn)頻率的跟蹤與調(diào)節(jié)，電源可實現(xiàn)連續(xù)調(diào)頻功能。
　　對電源的樣機進行了制作。對電源的工作性能進行了測試，并對電源驅(qū)動不同的負(fù)載進行了實驗研究。從測試以及實驗研究得出，電源可以實現(xiàn)頻率500Hz~30kHz連續(xù)可調(diào)，在驅(qū)動不同負(fù)載時可以通過阻抗匹配實現(xiàn)諧振，且匹配電路性能良好。當(dāng)電路發(fā)生諧振時，輸出電流達(dá)到最大。電源最大輸出電壓約為250V，最大輸出電流有效值可達(dá)6A。由實驗研究得出，本電源可以滿足驅(qū)動不同種類換能器負(fù)載的