新型超聲波管道清洗機(jī)與模塊化電源的應(yīng)用(04-100)

　　管道式壓電換能器主要指標(biāo)為：

　　·靜態(tài)電容為3~100nf(25℃)；

　　·機(jī)械品質(zhì)因素2-10；

　　·絕緣電阻1000MΩ；

　　·壓電晶體耐壓1200V；

　　·諧振頻率22~25KHz；

　　·允許介質(zhì)溫度≤135℃。

　　確保超聲波管道清洗機(jī)性能的高可靠高聲強(qiáng)的關(guān)鍵是高頻高壓大功率的超聲波發(fā)生器，這是因?yàn)榉至⑹礁哳l高壓大功率開關(guān)電源實(shí)用性差。

　　由于換能器需要的超聲波發(fā)生器均必須是高頻高壓大功率開關(guān)電源，雖然此類開關(guān)電源均是用單個(gè)集成電源控制芯片和MOSFET或IGBT大功率全橋式組成，但還是多個(gè)分立元器件的組合, 連線間分布電容所形成的尖峰干擾或特別在大負(fù)載開閉情況下會(huì)造成大功率管的擊穿或燒毀，故此類開關(guān)電源非但效率低，而且故障率高、難維護(hù)、壽命短、實(shí)用性差。為徹底改變此現(xiàn)狀，最緊迫的是應(yīng)用高可靠模塊化的高頻高壓大功率開關(guān)電源。

　　我們采用聯(lián)美蘭達(dá)公司的PF1000A-360型AC/DC功率變換模塊和IPM-4M型全橋式DC/AC高頻大功率變換模塊并將其前后級(jí)相連又與高頻大功率脈沖變壓器T等一起組合而成新型模塊式高頻(22-25)KHz 高壓(100V-120V)大功率(1000W)開關(guān)電源，并作為超聲波發(fā)生器(信號(hào)源)與換能器匹配組合成高聲高強(qiáng)度超聲波管道清洗機(jī)。

　　高頻高壓大功率開關(guān)電源設(shè)計(jì)

　　高頻高壓大功率開關(guān)電源由前級(jí)AC-DC和后級(jí)DC-AC(直流高壓逆變成高頻高壓)兩大主要部分組成。

　　按目前常規(guī)的設(shè)計(jì)，前級(jí)AC-DC往往采用市電220V交流輸入經(jīng)整流濾波；而后級(jí)采用電源管理IC和全橋大功率管(MOSFTT管或IGBT管) 及脈沖大功率變壓器一起組成的零電壓開通、關(guān)斷的諧振電路 (ZVS)拓?fù)浞绞絹韺?shí)現(xiàn)DC-AC(見圖2)。

　　這種分立組合式的設(shè)計(jì)有較大缺陷。