[发明专利]一种超声波洗牙机控制系统和方法

权利要求书

1.一种超声波洗牙机控制系统，其特征在于，包括：MCU控制器(8)、电压采样模块(4)、门极驱动模块(9)、电流采样模块(6)和EMC滤波器(5)、逆变升压模块(3)，其中，所述EMC滤波器(5)连接电源(1)，所述逆变升压模块(3)连接超声波振荡头(7)，其中，MCU控制器(8)连接所述电压采样模块(4)、门极驱动模块(9)、电流采样模块(6)，且EMC滤波器(5)连接所述逆变升压模块(3)，所述电压采样模块(4)采集EMC滤波器(5)和逆变升压模块(3)之间的电压，所述电流采样模块(6)采集逆变升压模块(3)和超声波振荡头(7)之间的电流，所述MCU控制器(8)和所述逆变升压模块(3)之间设置所述门极驱动模块(9)。

2.根据权利要求1所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述超声波振荡头(7)包含超声波振荡片和清洗锅，所述超声波振荡片通过丝网绝缘材料进行粘合到清洗锅上。

3.根据权利要求1或2所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述逆变升压模块(3)，包括：包含两个功率管Q1,Q2,一个变压器T1,一个升压电感L1,谐振电容C1,C2,C3构建逆变升压模块。

4.根据权利要求1或2所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述门极驱动模块(5)由MCU控制器(8)提供信号实现Q1和Q2导通和截止。

5.根据权利要求1或2所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述电流采样模块(6)包括逆变升压模块(3)的负汇流条上感测电阻器R1,跨电流传感器11的电压提供链接到超声波振荡器(7)中电流的测量值，跨电流传感器作为电流感测信号I_sense输出到MCU控制器(8)。

6.根据权利要求1或2所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述电压采样模块(4)，由R2和R3跨接市电ACL和ACN两端，感测市电电压变化，电压采样模块(4)作为电压感测信号V_sense输出到所述MCU控制器(8)中。

7.根据权利要求1或2所述的超声波洗牙机控制系统，其特征在于，所述MCU控制器(8)负责控制超声波振荡器(7)的操作并且参数两个信号DIR1和DIR2控制信号被输出到门极驱动模块(9)，门极驱动模块(9)作为回应驱动逆变升压模块(3)的开关Q1,Q2的断开和闭合。

8.一种超声波洗牙机控制方法，其特征在于，包括：

MCU控制器(8)默认频率输出到门极驱动模块(5)，转换信号控制逆变升压模块(3)，电流采样模块(6)将检测到I_sense信号输出返回到MCU控制器(8)实现闭环控制；

所述MCU控制器(8)的频率缓慢增加直到软件设置最高频率，超声波振荡头(7)的特性为MCU控制器(8)频率和超声波本振频率一致功率最大效率最高，MCU控制器(8)通过内部运算得出控制曲线，电流在峰值是锁定频率，并且通过处理器内部储存保存频率数据和电流曲线。

9.根据权利要求8所述的超声波洗牙机控制方法，其特征在于，所述电压采样模块(4)检测到V_sense信号输出到MCU控制器(8)，MCU处理器(8)提取运算后电压值乘以运算后的电流值计算出当前功率，通过比较内部存储的超声波振荡头(7)的最佳工作功率，并进行PID算法调节DIR1,DIR2的输出频率从而实现功率校准，参考公式如下：

其中，Δu(n)为采样差值，u：采样数值n:当前状态，Kp:比例值e:采样数值T：采样周期Ti:积分周期，Td:微分周期，(n-1):上次状态；(n-2):上上次状态。