[发明专利]调压变频分级控制的超声塑料焊接电源

摘要

本发明公开了一种调压变频分级控制的超声塑料焊接电源，包括：采样控制单元、整流及直流调压单元、定移相角逆变单元、匹配升压隔离单元和超声换能器五个单元；其中，所述采样控制单元包括：微处理器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、驱动电路、有效值检测电路和相位检测电路；其中，第一信号调理电路和驱动电路均与微处理器相连；第二信号调理电路分别与有效值检测电路和相位检测电路相连；有效值检测电路和相位检测电路均与微处理器的AD采样端口相连；本发明具有输出电压电流波形THD小，调压范围宽，可以实现大功率超声焊接，调压或调功响应快，电压纹波小即换能器振动振幅波动小，频率跟踪精度和准确性高，电转换效率高等特点。

主权项

一种调压变频分级控制的超声塑料焊接电源，其特征在于，包括：采样控制单元、整流及直流调压单元、定移相角逆变单元、匹配升压隔离单元和超声换能器五个单元；其中，所述采样控制单元包括：微处理器、第一信号调理电路、第二信号调理电路、驱动电路、有效值检测电路和相位检测电路等；其中，第一信号调理电路和微处理器的AD采样端口相连；驱动电路与微处理器的EPWM端口相连；第二信号调理电路的原边电流调理信号输出端、副边电流调理信号输出端和辅助绕组电压调理信号输出端分别与三个有效值检测电路的输入端口相连；第二信号调理电路的副边电流调理信号输出端和辅助绕组电压调理信号输出端与相位检测电路的输入端口相连；三个有效值检测电路的输出端口和相位检测电路的输出端口均与微处理器的AD采样端口相连；所述整流及直流调压单元包括：二极管D1‑D6，MOS管Q1、Q2，电感L1、L2，电容C1、C2，电流霍尔传感器H1、H2，电压霍尔传感器Hv；其中，二极管D1的阳极和二极管D2的阴极相连后接市电的一端；二极管D3的阳极和二极管D4的阴极相连后接到市电的另一端；二极管D1的阴极、二极管D3的阴极、MOS管Q1的漏极、MOS管Q2的漏极、电容C1的一端均相连与一点；二极管D2的阳极、二极管D4的阳极、电容C1的另一端、二极管D5的阳极、二极管D6的阳极、电容C2的一端均相连与一点；MOS管Q1的源极和二极管D5的阴极相连后与电感L1的一端相连；MOS管Q2源极和二极管D6阴极相连后与电感L2的一端相连；电感L1的另一端和电感L2的另一端相连后与电容C2的另一端相连；电感L1和电感L2的公共端与电感L1另一端之间设置电流霍尔传感器H1；电感L1和电感L2的公共端与电感L2另一端之间设置电流霍尔传感器H2；电容C2两端与电压霍尔传感器Hv的输入端相连；MOS管Q1的栅极和MOS管Q2的栅极均与各种驱动电路的输出端相连；电流霍尔传感器H1、电流霍尔传感器H2和电压霍尔传感器Hv均分别与第一信号调理电路的输入端口相连；所述定移相角逆变单元包括：MOS管Q3、Q4、Q5、Q6；其中，MOS管Q3的漏极和MOS管Q5的漏极相连后与整流及直流调压单元的电容C2的另一端相连；MOS管Q3的源极与MOS管Q4的漏极相连；MOS管Q5的源极与MOS管Q6的漏极相连；MOS管Q3的栅极、MOS管Q4的栅极、MOS管Q5的栅极、MOS管Q6的栅极分别与各自的驱动电路的输出端口相连；所述匹配升压隔离单元包括：电容C3、C4，电感L3,变压器T1,电流互感器H3、H4；其中，MOS管Q3的源极和MOS管Q4的漏极的公共端与电容C3的一端相连；电容C3的另一端与电感L3的一端相连，电感L3的另一端与变压器T的原边一端相连；MOS管Q5的源极和MOS管Q6的漏极的公共端与变压器T的原边另一端相连，并在这两端之间设置电流互感器H3；变压器T的副边一端与电容C4的一端相连后与超声换能器的一端相连，变压器T的副边另一端与电容C4的另一端相连后与超声换能器的另一端相连；电容C4的另一端与超声换能器一端之间设置电流互感器H4；电流互感器H3、电流互感器H4和变压器T1的辅助绕组均与各自的第二信号调理电路的输入端口相连。