[实用新型]一种基于可变电容的超声波电源设备

说明书

技术领域

本实用新型属于磁滞超声波技术领域，尤其涉及一种基于可变电容的超声波电源设备。

背景技术

磁滞超声材料由于其特有的等效电感特性，需要外接电容来实现提供谐振回路，现有的设备都是提供一个固定电容来实现谐振，谐振电容一旦设定，则其谐振频率也就固定，其工作点也基本固定。但是当在清洁对象或者超声材料自身特性参数发生变化时，此谐振点并不一定是最佳工作点，可能需要进行一个比较大的调整才能达到最佳的效果。现有设备在设定一个工作点后，就无法调整，无法实现通过改变谐振电容来改变工作点的功能。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种基于可变电容的超声波电源设备，其通过控制多路继电器的开闭，来改变和超声波振子串联的电容容量，以此获得最佳的谐振电容容量，提高磁滞超声振子的清洗能力。

本实用新型的一种基于可变电容的超声波电源设备包括：供电变压器、整流电源、可控硅、可控硅驱动电路、数字控制板、上位机、数字输出接口电路以及四路投切电路，其中上位机包括PC机和人机界面HMI产品；

供电变压器、整流电源、可控硅依次相接，用于为与可控硅外接的磁滞超声波振子输出可控电源；

数字控制板、可控硅驱动电路、可控硅依次相接，用于控制可控硅在给定的工作频率下工作；

上位机与数字控制板连接，通过上位机修改系统自动扫描参数，数字控制板根据该自动扫描参数改变所述可控电源的工作频率，为可控硅提供变动的工作频率；

数字输出接口电路包括；电平转换电路、逻辑控制芯片、四路光耦；

四路投切电路以并联方式连接到外接的磁滞超声波振子上，其中每路包括：一个继电器和一个电容；四个继电器分别用来控制与之连接电容是否接入磁滞超声波振子作为磁滞超声波振子的谐振电容，四个电容的电容容量分别为C、2C、3C、4C，其中C＝2μF；

数字控制板的3.3V输出经电平转换电路转换5V逻辑电压，然后逻辑控制芯片利用该5V逻辑电压驱动四路光耦，该四路光耦的输出对应控制四个继电器的开闭；

进一步的，

该数字控制板上自带FLASH芯片，该FLASH芯片用于记录自动扫描的工作频率和工作谐振电容的个数；

上位机与数字控制电路板连接，用于通过该上位机更新所述工作频率，并将更新后的工作频率和工作谐振电容的个数保存于所述FLASH芯片上；

所述工作频率包括：每次跳动频率数值a、频率变化的时间间隔b、频率输出的上限值c和下限值d。

进一步的，

所述四路投切电路不允许全部开路，共获得15种电容容量值。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型通过控制多路继电器的开闭来改变和超声波振子串联的电容容量，以此获得最佳的谐振电容容量，并通过软件将此设置固化在FLASH中。通过此实用新型可以方便用户灵活设置与振子串联的电容容量大小，改变了磁滞超声材料谐振工作点，提高了磁滞超声振子的清洗能力。

附图说明

图1是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备示意图；

图2是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备的GPIO接口控制示意图；

图3是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备的可变谐振电容的连接电路示意图；

图4是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备的DSP与FLASH连接示意图；

图5是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备的系统配置软件接口示意界面。

具体实施方式

图1是本实用新型的基于可变电容的超声波电源设备示意图。如图1所示，超声波电源的脉冲电源输出连接到超声波振子时，一般都使用了谐振电容。本实用新型就是提出了一种通过开关投切电容来改变谐振电容容量的方法。本控制系统基于DSP控制系统，其中DSP芯片使用TI公司的TMS320F28335芯片，外接FLASH芯片来存储系统运行参数。使用四个GOIO口来实现投切开关的控制，使用光耦隔离驱动脉冲变压器来驱动可控硅。