[发明专利]超音波驱动器及方法

权利要求书

1.一种超音波驱动器，用以驱动一超音波工具，且包含：

一开关模块；

一感测元件，电连接于该开关模块及该超音波工具，用以感测该超音波工具的一电压及一电流，并依据该电压及该电流产生一感测信号；以及

一控制元件，电连接于该感测元件及该开关模块，以接收该感测信号，并输出一控制信号至该开关模块，其中该开关模块依据该控制信号输出一超音波信号至该超音波工具，该超音波工具受该超音波信号控制而进行振动，

其中，在该超音波驱动器执行一扫频功能时，依据该超音波工具在不同操作频率下的该电压及该电流，该控制元件获得该超音波工具的一频域阻抗特性及一共振参考点，并依据该共振参考点于该频域阻抗特性中决定一操作区间及该超音波信号的一操作频率，

在该超音波工具以该操作频率进行振动时，该超音波驱动器执行一调频追随功能，该控制元件依据该感测信号调整该操作频率，以使该超音波工具的一阻抗维持一致，且调整后的该操作频率亦落于该操作区间内，其中，该操作区间设于该共振参考点的左右两侧。

2.如权利要求1所述的超音波驱动器，其中在该超音波驱动器执行该扫频功能时，所决定的该操作频率具有对应的一参考阻抗，而在该超音波驱动器执行该调频追随功能时，该控制元件依据该感测信号获得该超音波工具的一实时阻抗，该控制元件是调整该操作频率而使该实时阻抗与该参考阻抗保持一致。

3.如权利要求1所述的超音波驱动器，其中在该频域阻抗特性中，该超音波工具在共振参考点上具有最小的阻抗。

4.如权利要求1所述的超音波驱动器，其中该超音波驱动器是于该超音波工具的该电压及该电流处于稳态时执行该调频追随功能。

5.如权利要求1所述的超音波驱动器，其中该超音波工具具有一等效电路，该超音波驱动器通过执行该扫频功能获得该等效电路的多个预设参数，该控制元件是依据该频域阻抗特性及该感测信号获得该等效电路的多个实际参数，并经由比较该多个预设参数及该多个实际参数来对该频域阻抗特性及该感测信号进行验证。

6.如权利要求1所述的超音波驱动器，还包含一整流电路及一滤波电路，其中该整流电路电连接于开关模块，该整流电路接收一交流电源并转换为一直流电源，该滤波电路电连接于该开关模块与该感测元件之间，该滤波电路对该直流电源进行滤波，并将滤波后的该直流电源输出至该超音波工具。

7.如权利要求6所述的超音波驱动器，其中该滤波电路对该开关模块所输出的该超音波信号进行滤波。

8.一种超音波驱动方法，用以驱动一超音波工具，包含：

(a)执行一扫频功能，以依据该超音波工具在不同操作频率下的一电压及一电流获得该超音波工具的一频域阻抗特性及一共振参考点，并依据该共振参考点于该频域阻抗特性中决定一操作区间及一操作频率；

(b)对该超音波工具进行特性诊断，若诊断结果存在异常，则控制该超音波工具停止运行；

(c)决定一操作功率；

(d)控制该超音波工具以该操作功率及该操作频率进行发振；

(e)判断该超音波工具的该电压及该电流是否处于稳态，若判断结果为是，则执行一步骤(f)，若判断结果为否，则执行一步骤(h)；

(f)执行一调频追随功能，以通过调整该操作频率而使该超音波工具的一阻抗维持一致，其中调整后的该操作频率亦落于该操作区间内；

(g)判断是否发生一系统变异，若判断结果为是，则执行该步骤(h)，若判断结果为否，则执行该步骤(f)；以及

(h)判断该系统变异是否为可控制的，若判断结果为是，则执行该步骤(d)，若判断结果为否，则控制该超音波工具停止运行，

其中，该操作区间设于该共振参考点的左右两侧。

9.如权利要求8所述的超音波驱动方法，其中该超音波工具的该阻抗的变化程度小于一预设幅度。

10.如权利要求8所述的超音波驱动方法，其中在该操作区间内，该超音波工具的该操作频率与该阻抗之间为正相关。