基于DSP控制的超聲波脈沖電源系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著功率半導體技術的迅速發(fā)展，超聲波電源的研究也得到了迅速進展，目前功率超聲技術已廣泛應用在各種工業(yè)領域之中。因此對超聲波電源的要求也越來越多樣，本課題主要實現(xiàn)一種數(shù)字化高性能的超聲波電源。本文以產生超聲波的超聲電源作為研究對象，介紹了超聲波電源的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，針對超聲波在頻率方面的控制，提出了新的方案。設計了以AC-DC-DC-AC為主電路的拓撲結構，并以TMS320F2812為控制芯片的超聲波電源系統(tǒng)。
　　本文對超聲波電源

2、中壓電換能器的等效電路做了研究，最后選擇串聯(lián)單個電感匹配換能器的靜態(tài)電容，用高頻變壓器進行阻抗匹配，最終確定換能器的匹配網絡，對主電路的拓撲結構以及其中用到的器件進行了選型，確定其控制電路，包括其開關器件的保護電路做了設計，同時介紹了常用的頻率跟蹤方案，基于這些頻率跟蹤方案的優(yōu)缺點，本設計提出了新的復合式的頻率控制方案，介紹了新的復合控制策略的原理，并建立了頻率控制的模型。然后對系統(tǒng)的硬件電路，包括DSP的外圍供電電路，A/D采樣電路、

3、各種保護電路、、驅動電路，鑒相電路等做了設計，然后對本次超聲波電源系統(tǒng)的軟件方面也進行了設計，包括系統(tǒng)主程序，中斷子程序，頻率控制程序等也進行了設計。根據之前確定的方案，在MATLAB中搭建仿真模型，對之前提出的頻率方案分別進行了驗證，結果表明，復合頻率控制方案的正確性以及可行性，同時該方案能夠提高電源的工作效率，提升系統(tǒng)跟蹤的精度以及穩(wěn)定性，能夠對負載在實際工作中發(fā)生溫升，磨損等出現(xiàn)固有頻率改變漂移后進行及時快速的調節(jié)，保證負載能夠一