[发明专利]一种数字化智能式超声功率源及其使用方法

摘要

本发明公开了一种数字化智能式超声功率源及其使用方法，通过微处理器直接产生PWM激励脉冲信号，经后级电路调整用于驱动超声换能器；通过调节电压可调电源，控制超声功率源的输出功率；通过实时监测工频市电的电流和电压可调电源的电压，调整超声功率源的工作状态；通过实时采样阻抗匹配电路的电压和谐振匹配电路的电流，经微处理器分析阻抗特性来动态调整PWM激励脉冲信号的频率，实现一个动态匹配的过程，保证换能器始终工作在谐振点，输出最大的有用功率，本发明超声功率可调，匹配方式简单、精度较高，电路简单，安全可靠，成本低，具有较广的应用前景。

主权项

一种数字化智能式超声功率源，其特征在于：包括微处理器，用于直接产生PWM激励脉冲信号和控制超声功率源工作；电压可调电源，用于给功率放大电路提供工作电压；过压过流监测电路，用于实时监测工频市电的电流、电压可调电源的电压；电压电流采样电路，用于实时采样阻抗匹配电路的电压、谐振匹配电路的电流；控制面板，用于控制超声功率源，实现人机交互；超声换能器，用于实现电声能量转换；第一滤波整形电路，用于对过压过流监测电路的监测信号进行滤波整形处理；第二滤波整形电路，用于对电压电流采样电路的采样信号进行滤波整形处理；还包括用于对微处理器产生的PWM激励脉冲信号调整，依次串联的隔离缓冲电路、功放驱动电路、功率放大电路、阻抗匹配电路、谐振匹配电路；所述隔离缓冲电路，用于隔离微处理器与功放驱动电路，提高PWM激励脉冲信号的幅值；所述功放驱动电路，用于驱动功率放大电路；所述功率放大电路，用于PWM激励脉冲信号的功率放大；所述阻抗匹配电路，用于实现功率放大后的PWM激励脉冲信号与超声换能器的阻抗匹配；所述谐振匹配电路，用于使超声换能器工作在纯电阻状态；所述微处理器通过电压可调电源与功率放大电路的电源输入端相连接，所述电压可调电源通过过压过流监测电路与第一滤波整形电路相连接，所述第一滤波整形电路与微处理器相连接，所述阻抗匹配电路、谐振匹配电路分别与电压电流采样电路相连接，所述电压电流采样电路通过第二滤波整形电路与微处理器相连接。