移相全桥式IGBT超声波电源的研制

工作时序波形图如图3所示。

图中ugs1、ugs2、ugs3、ugs4和iL分别是S1、S2、S3、S4的控制栅极波形和电感L的电流波形。

LC谐振频率调谐在开关工作频率fs，

fs=（3）

一般略低于超声波换能器的谐振频率fc。

从工作时序波形图可以看出，采用了全桥移相式串联谐振电路拓扑结构，四个功率开关管轮流导通和关断，由于是串联谐振电路和有电感L的续流作用，实现了软开关，减小了功率开关管的导通和关断损耗，提高了整机效率。

3电路设计参数和实验结果

3.1电路参数

1）变压器

磁芯：EE28A；

初级：65匝，多股并绕（10A）；

次级：100匝，多股并绕（10A）。

2）超声换能器组7个，梅花型并放

谐振频率：28kHz；

输出功率：1kW。

3）电感L

磁芯：EE28A；

电感量：350μH。

4）功率开关管1MB60D100，4只。

5）全桥整流管20A/600V。

6）开关工作频率28kHz，可调谐。

7）吸收电路截止放电型

R：270Ω/6W；C：47000pF/1000V。

3.2实验结果

采用图1所示的拓扑电路和图3所示的控制波形，调整电感使调谐电路工作频率为26.8kHz（略低于28kHz），实测电路中的电流iL波形如图3所示，基本上是正弦波，开关管和吸收电路、散热器均不发热。

在电路调试过程中，如果调谐不当，则会使控制驱动波形和谐振不同步，电路输出功率减小，且开关管等发热严重。

4结语

综上所述，采用全桥移相式串联谐振电路、以IGBT为功率开关器件设计的超声波电源具有许多优点。实践证明，配合适当型号的清洗槽和清洗液，其清洗效果好、可靠性高。该电源的推广应用将会在采用超声波清洗的各行各业中发挥更大的作用。 参考文献