移相全桥式IGBT超声波电源的研制

摘要：介绍了某型超声波电源的工作原理，采用移相式全桥串联谐振电路，以IGBT为功率开关器件，热耗小，转换效率高，噪音低，配合适当型号的清洗槽和清洗液，清洗效果好。关键词：超声波电源；全桥；移相；绝缘栅晶体管

图1超声波清洗机电源主电路

图2等效电路拓扑

1引言

随着科学技术的发展和社会的进步，超声波清洗机在很多领域中得到了广泛的应用，尤其是在军事装备和各种电子、机械、光学等零部件的加工和处理过程中。但以前的超声波清洗机大多存在噪声大、效率低等缺点。为此，采用全桥移相式串联谐振电路拓扑，以IGBT为功率开关器件，研制成功某型便携式超声波清洗机。它具有热耗小，转换效率高，噪音低，清洗效果好等特点。

2超声波清洗机电源主电路和工作原理

2.1主电路拓扑

超声波清洗机电源主电路采用全桥移相式串联谐振电路拓扑，以IGBT为功率开关器件，如图1所示。

其等效电路拓扑如图2所示。

图2中R0和C并联电路是将负载超声波换能器组的阻抗归算到变压器初级的等效阻抗。等效关系式如式（1）及式（2）所示：

R0=n2RL（1）

C=CL/n2（2）

式中：RL——超声波换能器组等效电阻；

CL——超声波换能器组等效电容；

n——输出变压器初次级匝比。

()

开关电源

图3主电路控制时序波形图

移相全桥式IGBT超声波电源的研制