一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器，包括包括电源接入口、整流电路、保护电路、滤波电路、功率放大电路、输出接口、超声波接入口、调制电路和直流电源；所述电源接入口的输出端与所述整流电路的输入端电性连接，所述整流电路的输出端分别与所述保护电路的输入端电性连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端电性连接，所述滤波电路的输出端与所述功率放大电路的输入端电性连接，所述功率放大电路的输出端电性连接所述输出接口；本实用新型专利技术具有防浪涌冲击、减少功率放大器功率损耗的优点。

A high power ultrasonic power amplifier for wire harness welding

【技术实现步骤摘要】
一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器
本技术属于功率放大
，具体涉及一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器。
技术介绍
超声波焊接是利用超声波的机械振动，使被焊接件在一定压力下，通过原子键的联合，实现固相连接，由于焊接过程中只发生微熔化就能在金属之间、非金属之间实现焊接，因而具有其它焊接方法所不及的优点。在对线束等体积小的材料进行焊接时，为了达到良好的焊接效果，通常采用高功率的超声波进行焊接；超声波产生后，需要通过功率放大器放大送给换能器进行焊接。然而在现有的功率放大器中，很容易在接通功率放大器的瞬间，电路中产生的浪涌电流造成功率放大器损坏，从而造成超声波焊接机不能正常工作。部分功率放大器中加入了保护电路，然而保护电路过于复杂，从而减少了功率放大的放大效果。
技术实现思路
本技术针对以上所述的不足，提供一种防浪涌冲击、减少功率放大器功率损耗的适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器,包括电源接入口、整流电路、保护电路、滤波电路、功率放大电路、输出接口、超声波接入口、调制电路和直流电源；所述电源接入口的输出端与所述整流电路的输入端电性连接，所述整流电路的输出端分别与所述保护电路的输入端电性连接，所述保护电路的输出端与所述滤波电路的输入端电性连接，所述滤波电路的输出端与所述功率放大电路的输入端电性连接，所述功率放大电路的输出端电性连接所述输出接口；所述超声波接入口的输出端与所述调制电路的输入端电性连接，所述调制电路的输出端与所述功率放大电路的输入端电性连接，所述直流电源与所述调制电路的电源输入端电性连接；所述电源接入口连接220V的交流电源，所述整流电路为由四个二极管构成的整流桥，所述滤波电路为滤波电容C1，所述直流电源为+5V直流电源；所述功率放大电路包括场效应管T1、场效应管T3、场效应管T4、场效应管T5、变压器TR1；所述场效应管T1的漏极、场效应管T3的漏极均与所述滤波电容C1的正极端电性连接，所述场效应管T4的源极、场效应管T5的源极与所述滤波电容C1的负极端电性连接；所述场效应管T1的源极与场效应管T4的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的一端，所述场效应管T3的源极与场效应管T5的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的另一端；所述变压器TR1的次级线圈与所述输出接口电性连接；所述保护电路包括限流电阻R1和电感L1；所述电阻R1的一端电性连接所述整流电路的输出端，所述电阻R1的另一端经所述电感L1连接所述滤波电容C1的正极端。优选的，还包括控制电路；所述控制电路包括晶闸管T2、电阻R2、电阻R6、电容C2；所述电阻R2、电阻R6串联连接，所述电阻R2、电阻R6串联连接的一端连接所述晶闸管T1的阴极，且连接所述电阻R1的一端，所述电阻R2、电阻R6串联连接的另一端接地，所述电阻R2、电阻R6串联连接的公共端与所述晶闸管T1的控制极典型连接，且经电容C2接地；所述晶闸管T1的阳极连接所述电阻R1的另一端。优选的，所述调制电路包括比较器U1、比较器U2、驱动器U3；所述超声波接入口分别与所述比较器U1的第二引脚、比较器U2的第三引脚电性连接；所述比较器U1的第七引脚分别与所述驱动器U3的第一引脚、第三引脚电性连接，所述比较器U2的第七引脚分别与所述驱动器U3的第九引脚、第十一引脚电性连接；所述驱动器U3的第二引脚与所述场效应管T4的栅极电性连接，所述驱动器U3的第四引脚与所述场效应管T3的栅极电性连接，所述驱动器U3的第八引脚与所述场效应管T5的栅极电性连接，所述驱动器U3的第十引脚与所述场效应管T1的栅极电性连接。优选的，所述比较器U1、比较器U2的型号均为LM311；所述驱动器U3的型号为CD74HC14。优选的，所述场效应管T1、场效应管T3、场效应管T4、场效应管T5均为N沟道的场效应管。优选的，还包括钳位电路；所述钳位电路包括电阻R3、电容C3、电容C4；所述电阻R3、电容C3、电容C4并联连接，所述电阻R3、电容C3、电容C4并联连接的一端与所述变压器TR1初级线圈的一端电性连接，所述电阻R3、电容C3、电容C4并联连接的另一端与所述场效应管T3的源极电性连接。本技术与现有技术相比，具有以下有益效果：本技术通过保护电路中的限流电阻R1的限流作用，能够有效的防止从电源接入口经整流电路进入浪涌电流进入后一级电路中，从而有效的保护后一级电路免受浪涌电流的影响，避免浪涌电流对功率放大电路的损坏；通过保护电路中的电感L1，能够防止整流后电流波幅偏差较大对功率放大电路的影响，使功率放大电路得到稳定的功率输出；通过控制电路在浪涌电流过后，控制晶闸管的打开，使电流经晶闸管进入下一级电路，减少功率在限流电阻R1上的损耗，减少了功率放大器的内在损耗，提高了功率放大的效果；通过调制电路对输入的超声波信号进行调整，使超声波的功率得到稳定的放大效果。附图说明图1为本技术的一种实施方式电路示意图。图2为本技术的另一种实施方式电路示意图。图中：1、电源接入口；2、整流电路；3、保护电路；4、控制电路；5、滤波电路；6、功率放大电路；8、输出接口；9、钳位电路；10、调制电路；11、直流电源；12、超声波接入口。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。请参阅图1、图2所示，本技术提供如下技术方案：一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器，包括包括电源接入口1、整流电路2、保护电路3、滤波电路5、功率放大电路6、输出接口8、超声波接入口12、调制电路10和直流电源11；所述电源接入口1的输出端与所述整流电路2的输入端电性连接，所述整流电路2的输出端分别与所述保护电路3的输入端电性连接，所述保护电路3的输出端与所述滤波电路5的输入端电性连接，所述滤波电路5的输出端与所述功率放大电路6的输入端电性连接，所述功率放大电路6的输出端电性连接所述输出接口8；所述超声波接入口12的输出端与所述调制电路10的输入端电性连接，所述调制电路10的输出端与所述功率放大电路6的输入端电性连接，所述直流电源11与所述调制电路10的电源输入端电性连接；所述电源接入口1连接220V的交流电源，所述整流电路2为由四个二极管构成的整流桥，所述滤波电路5为滤波电容C1，所述直流电源11为+5V直流电源；所述功率放大电路6包括场效应管T1、场效应管T3、场效应管T4、场效应管T5、变压器TR本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器，其特征在于：包括电源接入口(1)、整流电路(2)、保护电路(3)、滤波电路(5)、功率放大电路(6)、输出接口(8)、超声波接入口(12)、调制电路(10)和直流电源(11)；所述电源接入口(1)的输出端与所述整流电路(2)的输入端电性连接，所述整流电路(2)的输出端分别与所述保护电路(3)的输入端电性连接，所述保护电路(3)的输出端与所述滤波电路(5)的输入端电性连接，所述滤波电路(5)的输出端与所述功率放大电路(6)的输入端电性连接，所述功率放大电路(6)的输出端电性连接所述输出接口(8)；所述超声波接入口(12)的输出端与所述调制电路(10)的输入端电性连接，所述调制电路(10)的输出端与所述功率放大电路(6)的输入端电性连接，所述直流电源(11)与所述调制电路(10)的电源输入端电性连接；/n所述电源接入口(1)连接220V的交流电源，所述整流电路(2)为由四个二极管构成的整流桥，所述滤波电路(5)为滤波电容C1，所述直流电源(11)为+5V直流电源；/n所述功率放大电路(6)包括场效应管T1、场效应管T3、场效应管T4、场效应管T5、变压器TR1；所述场效应管T1的漏极、场效应管T3的漏极均与所述滤波电容C1的正极端电性连接，所述场效应管T4的源极、场效应管T5的源极与所述滤波电容C1的负极端电性连接；所述场效应管T1的源极与场效应管T4的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的一端，所述场效应管T3的源极与场效应管T5的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的另一端；所述变压器TR1的次级线圈与所述输出接口(8)电性连接；/n所述保护电路(3)包括限流电阻R1和电感L1；所述电阻R1的一端电性连接所述整流电路(2)的输出端，所述电阻R1的另一端经所述电感L1连接所述滤波电容C1的正极端。/n...

【技术特征摘要】
1.一种适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器，其特征在于：包括电源接入口(1)、整流电路(2)、保护电路(3)、滤波电路(5)、功率放大电路(6)、输出接口(8)、超声波接入口(12)、调制电路(10)和直流电源(11)；所述电源接入口(1)的输出端与所述整流电路(2)的输入端电性连接，所述整流电路(2)的输出端分别与所述保护电路(3)的输入端电性连接，所述保护电路(3)的输出端与所述滤波电路(5)的输入端电性连接，所述滤波电路(5)的输出端与所述功率放大电路(6)的输入端电性连接，所述功率放大电路(6)的输出端电性连接所述输出接口(8)；所述超声波接入口(12)的输出端与所述调制电路(10)的输入端电性连接，所述调制电路(10)的输出端与所述功率放大电路(6)的输入端电性连接，所述直流电源(11)与所述调制电路(10)的电源输入端电性连接；
所述电源接入口(1)连接220V的交流电源，所述整流电路(2)为由四个二极管构成的整流桥，所述滤波电路(5)为滤波电容C1，所述直流电源(11)为+5V直流电源；
所述功率放大电路(6)包括场效应管T1、场效应管T3、场效应管T4、场效应管T5、变压器TR1；所述场效应管T1的漏极、场效应管T3的漏极均与所述滤波电容C1的正极端电性连接，所述场效应管T4的源极、场效应管T5的源极与所述滤波电容C1的负极端电性连接；所述场效应管T1的源极与场效应管T4的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的一端，所述场效应管T3的源极与场效应管T5的漏极电性连接，且电性连接所述变压器TR1初级线圈的另一端；所述变压器TR1的次级线圈与所述输出接口(8)电性连接；
所述保护电路(3)包括限流电阻R1和电感L1；所述电阻R1的一端电性连接所述整流电路(2)的输出端，所述电阻R1的另一端经所述电感L1连接所述滤波电容C1的正极端。


2.根据权利要求1所述的适应于线束焊接的高功率超声波功率放大器，其特征在于：还包括控制电路(4)；所述控制电...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘斌，
申请(专利权)人：长沙恒波科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43