[发明专利]超声波水槽恒功率控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波水槽控制方法，尤其是涉及一种超声波水槽恒功率控制方法。

背景技术

在现有的超声波水槽功率控制中，一般都采用人工手动调节。偶尔有自动调节的电路，其电压和电流的取样参数都取自高频功率输出端。而高频功率输出端的电压值，会随着超声波水槽负载的变化而大幅度变化，这为实现恒功率控制带来了很大困难，进而影响超声波水槽的清洗效果。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种超声波水槽恒功率控制方法。

为了实现以上目的，本发明的解决方案包括：电源供电模块、输入电流检测模块、高频功率输出模块、高频电流电压相位检测模块、感抗匹配模块、超声波换能器、水槽、占空比调整模块、频率调整模块、高频方波振荡模块。

所述电源供电模块，是将50Hz的交流电转变成两组电压值恒定的直流电，一组供给高频功率输出模块，为换能器提供电能；另一组供给输入电流检测模块、高频方波振荡模块、占空比调整模块、高频电流电压相位检测模块、频率调整模块等，为整个控制系统提供电能。

所述高频功率输出模块，是将电源供电模块提供的恒压直流电源转变成一定频率和一定电压的高频交流电，用于驱动超声波换能器。

所述超声波换能器，它是一个有着电容性质的电器元件，它紧密安装在水槽的底部或侧面的外侧。它能将高频功率输出模块送来的高频交流电能，直接转变为机械能，以高频机械振动的方式把能量传送到水槽内的水中，用于清洗。

所述感抗匹配模块，它是一个电感值固定的电感器，它与高频功率输出模块和超声波换能器共同组成了高频电路系统，是用来调整高频电路系统谐振的，使高频电路系统中的电流相位与电压相位在某一频率上保持同步。

所述高频电流电压相位检测模块，是用来检测高频电路中电流和电压相位的，把电流和电压相位的变化量检测出来，送给频率调整模块。

所述频率调整模块，是根据高频电流电压相位检测模块传送来的电流相位与电压相位的变化量，适当调整高频方波振荡模块的振荡频率。

所述高频方波振荡模块，是能产生一定频率和一定占空比的高频方波信号的，用来控制和驱动高频功率输出模块。

所述输入电流检测模块，是将电源供电模块供给高频功率输出模块的电流值检测出来，送到占空比调整模块。

所述占空比调整模块，是根据输入电流检测模块检测到的输入电流变化值，适当调整高频方波振荡模块的方波占空比，进而控制高频功率输出模块的输出电压，最终控制高频功率输出模块的输入电流。

相较于现有技术，本发明的超声波水槽恒功率控制方法，采用了两个闭环控制系统。其一是由高频功率输出模块、高频电流电压相位检测模块、频率调整模块、高频方波振荡模块组成的频率自动控制系统，使由高频功率输出模块、超声波换能器、感抗匹配模块组成的高频系统，始终工作在谐振状态，这时超声波换能器输出的功率最大。其二是由输入电流检测模块、占空比调整模块、高频方波振荡模块、高频功率输出模块组成的输入电流自动控制系统，使高频功率输出模块的输入电流始终保持恒定值。由于电源供电模块供给高频功率输出模块的电压是一个恒定值，而高频功率输出模块的输入电流又被控制为恒定值，且高频系统又工作在谐振状态，所以超声波换能器所消耗的电功率是一个恒定值，即超声波水槽恒功率控制。

附图说明

图1是本发明超声波水槽恒功率控制方法的原理框图

具体实施方法

以下内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只限于这些说明，对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一实施例提供了一种超声波水槽恒功率控制方法，其包括电源供电模块、输入电流检测模块、高频功率输出模块、高频电流电压相位检测模块、感抗匹配模块、超声波换能器、水槽、频率调整模块、占空比调整模块、高频方波振荡模块。