超聲波換能器由于負(fù)載的變化以及外界環(huán)境的變化等因素，導(dǎo)致超聲波電源的輸出頻率與諧振頻率不匹配，從而使清洗效果不佳。全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)發(fā)生器電源是超聲清洗機(jī)的核心部分，為實(shí)現(xiàn)其高效穩(wěn)定的工作，需要對其工作頻率進(jìn)行自動(dòng)跟蹤控制。

為此，設(shè)計(jì)了基于單片機(jī)PIC16F886為控制核心的全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)發(fā)生器電源，其額定輸出功率為3000W，工作頻率為20kHz-40KHZ，并實(shí)現(xiàn)了對頻率的實(shí)時(shí)跟蹤控制。主要研究內(nèi)容如下：首先，根據(jù)超聲波電源的性能指標(biāo)要求，設(shè)計(jì)了超聲波電源主電路系統(tǒng)，主電路系統(tǒng)由整流濾波電路、逆變電路、匹配電路等單元組成，逆變電路采用全橋逆變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，文中對主電路系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析與設(shè)計(jì)，并采用Multisim仿真軟件對主電路系統(tǒng)各個(gè)部分進(jìn)行仿真。

其次，設(shè)計(jì)了全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)發(fā)生器電源頻率跟蹤的控制方案，該控制方案采用鎖相環(huán)頻率跟蹤的控制思路并結(jié)合PID控制方法。為此設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制軟件，采用C語言編寫主程序、A/D轉(zhuǎn)換程序、PID控制程序等。最后，以PIC16F866單片機(jī)芯片為控制核心，設(shè)計(jì)了超聲波電源控制系統(tǒng)，主要包括采樣電路、驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)外圍電路等，分析了其工作原理。并采用Proteus軟件對控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真。仿真結(jié)果表明，所設(shè)計(jì)的超聲波電源控制系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)頻率自動(dòng)跟蹤，與超聲波換能器相匹配，工作在諧振狀態(tài)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求.

全自動(dòng)超聲波清洗機(jī)發(fā)生器電源

審核編輯 黃宇