磁致伸縮超聲換能器驅動電源的研究.pdf

1、　　超聲技術已經廣泛應用到生產生活中，對超聲換能器的需求越來越大。目前常用的超聲換能器有兩種類型，一種是壓電陶瓷材料制作的壓電超聲換能器，另外一種是磁致伸縮材料制作的磁致伸縮換能器。后者具有結構緊湊、輸出功率大、能量密度高等特點，在現(xiàn)代工業(yè)、農業(yè)、生物醫(yī)學和軍事防御等行業(yè)和領域具有非常廣闊的應用前景。因此研制高性能的稀土超磁致伸縮超聲換能器十分必要，而為換能器提供能量的驅動電源設計生產的相對滯后是阻礙超磁致伸縮超聲換能器發(fā)展的主要原因。

2、因此，研制新型的高質量的超聲磁致伸縮換能器驅動電源，可以有效提高磁致伸縮超聲換能器的性能，對生產生活具有重要的意義。
　　本文設計了一種基于DSP控制的具有自動頻率跟蹤功能的磁致伸縮超聲電源。首先對磁致伸縮超聲換能器的結構進行了分析，得出了其等效電路，在此基礎上，設計一種諧振匹配電路，實現(xiàn)了磁致伸縮換能器負載的良好匹配。基于理論分析和仿真分析的結果，設計出了驅動電源的主電路和基于 TI 公司DSP芯片 TMS320F2812控制

3、電路，電源的逆變部分采用全橋移相控制策略實現(xiàn)高頻條件下的零電壓軟開關技術，控制電路具有頻率跟蹤功能，利用電氣仿真軟件 SABER 建立了采樣鑒相仿真模型，得出了仿真結果。本文給出了系統(tǒng)硬件電路的拓撲結構和參數(shù)，系統(tǒng)介紹了控制系統(tǒng)的控制流程，編寫出了包括主程序和終端服務子程序在內的控制程序。最后本文進行了實驗驗證，給出了磁致伸縮超聲波電源系統(tǒng)的相關實驗波形和數(shù)據。實驗結果證明本文設計的電源有良好的輸出特性，在一定范圍的負載下較好地實現(xiàn)了頻