一种超声清洗电源系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种超声清洗电源系统，用于控制超声换能器的输出功率，其包括：电网电源整流滤波模块、压控振荡器、微控制器、PWM驱动模块、功率逆变器和变压器；电网电源整流滤波模块连接功率逆变器，所述微控制器通过PWM驱动模块连接功率逆变器，所述功率逆变器通过变压器连接超声换能器，所述压控振荡器连接微控制器。本实用新型专利技术提供的超声清洗电源系统，其超声频率直接由微控制器输出，避免了现有技术由外部压控振荡器直接输出而产生频率漂移的现象，同时超声换能器的功率调节直接由微控制器内部完成，不必另外增加调节电路，简化了电路结构，满足电子产品小型化要求，提高了产品在市场上的竞争力。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及超声清洗
，特别涉及一种超声清洗电源系统。
技术介绍
现有超声波清洗电源系统的频率主要通过外部的压控振荡器产生频率信号或者由微处理器模拟振荡器输出频率信号控制超声换能器的功率，在工作时，其功率调整一般采用间隙工作、可控硅调压、改变PWM(Pulse Width Modulation，脉宽调制)占空比等方式。但是压控振荡器产生的频率容易产生频率漂移现象，而单纯采用微处理器模拟振荡器输出频率信号的方式，存在信号处理困难的问题，如在改变PWM信号的占空比时需要外加复杂的电路来实现；功率调整采用可控硅调压时，容易引起电网谐波干扰。有鉴于此，本技术提供一种超声清洗电源系统。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种超声清洗电源系统，以解决现有技术在调节超声换能器的功率时容易出现频率漂移现象和电网干扰的问题。为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案:—种超声清洗电源系统，用于控制超声换能器的输出功率，其包括:用于对电网的 电压信号进行整流、滤波处理的电网电源整流滤波模块；用于产生原始频率信号输出给下述微控制器的压控振荡器；用于对压控振荡器输出的原始频率信号进行分频处理后，输出两路PWM信号给下述PWM驱动模块的微控制器；用于对微控制器输出的两路PWM信号进行处理，推动下述功率逆变器工作的PWM驱动模块；用于放大PWM驱动模块输出的信号的功率逆变器；用于将功率逆变器输出的直流信号转换成交流信号来驱动超声换能器工作的变压器；所述电网电源整流滤波模块连接功率逆变器，所述微控制器通过PWM驱动模块连接功率逆变器，所述功率逆变器通过变压器连接超声换能器，所述压控振荡器连接微控制器。所述的超声清洗电源系统，还包括用于采集功率逆变器输出的电压信号和电流信号的电压电流传感器，所述电压电流传感器串联在功率逆变器、变压器之间，电压电流传感器还连接微控制器。所述的超声清洗电源系统，还包括用于比较功率逆变器输出信号的电压电流相位差，控制压控振荡器的输出频率的电压电流相位检测模块，所述电压电流相位检测模块连接电压电流传感器和压控振荡器。所述的超声清洗电源系统，还包括用于检测功率逆变器的温度的温度检测模块，所述温度检测模块连接功率逆变器和微控制器。所述的超声清洗电源系统，还包括用于对变压器输出的信号进行过压过流欠压检测的过压过流欠压检测模块，所述过压过流欠压检测模块连接变压器和微控制器。所述的超声清洗电源系统，还包括用于对超声换能器空载时的电压信号和电流信号进行检测的空载检测模块；空载检测模块连接超声换能器和微控制器。所述的超声清洗电源系统中，所述PWM驱动模块包括:用于判断微控制器输出的信号是否为故障信号的与门判断单元；用于对与门判断单元输出的信号进行隔离处理的隔离光耦单元；用于对隔离光耦单元输出的信号进行处理来驱动功率逆变器工作的PWM驱动单元;微控制器、与门判断单元、隔离光耦单元、PWM驱动单元和功率逆变器依次连接。所述的超声清洗电源系统中，所述隔离光耦单元包括光耦芯片、第一三极管和第二三极管，所述光耦芯片的+VFl端和+VF2端均连接与门判断单元，-VFl端和-VF2端接地；所述光耦芯片的VOl端连接第一三极管的基极，第一三极管的集电极连接PWM驱动单元的第一信号输入端，第一三极管的发射极接地；所述光耦芯片的V02端连接第二三极管的基极，第二三极管的集电极连接PWM驱动单元的第二信号输入端，第二三极管的发射极接地。所述的超声清洗电源系统中，所述PWM驱动单元包括第一驱动芯片和第二驱动芯片；所述第一驱动芯片的IN端连接第二三极管的集电极，第一驱动芯片的HO端和LO端均连接功率逆变器；所述第二驱动芯片的IN端连接第一三极管的集电极，第二驱动芯片的HO端和LO端均连接功率逆变器。所述的超声清洗电源系统中，所述电网电源整流滤波模块包括:用于对电网的电压信号进行滤波的电网滤波器；用于对电网滤波器输出的交流信号转换成直流信号的整流单元；用于将整流单元输出的信号进行滤波处理的滤波单元； 所述电网滤波器、整流单元、滤波单元和功率逆变器依次连接。相较于现有技术，本技术提供的超声清洗电源系统，其超声频率直接由微控制器输出，避免了现有技术由外部压控振荡器直接输出而产生频率漂移的现象，同时超声换能器的功率调节直接由微控制器内部完成，不必另外增加调节电路，简化了电路结构，满足电子产品小型化要求，提高了产品在市场上的竞争力。附图说明图1为本技术超声清洗电源系统中第一较佳实施例的结构框图。图2为本技术超声清洗电源系统中第二较佳实施例的结构框图。图3为本技术超声清洗电源系统中微控制器、与门判断单元和压控振荡器的电路图。图4为本技术超声清洗电源系统中隔离光耦单元和PWM驱动单元的电路图。具体实施方式本技术提供一种超声清洗电源系统，为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。本技术提供的超声清洗电源系统用于控制超声换能器10的输出功率，请参阅图1，其为本技术超声清洗电源系统中第一较佳实施例的结构框图。如图1所示，所述超声清洗电源系统包括电网电源整流滤波模块20、压控振荡器U2、微控制器U1、PWM驱动模块30、功率逆变器40和变压器50。所述电网电源整流滤波模块20连接功率逆变器40，所述微控制器Ul通过PWM驱动模块30连接功率逆变器40，所述功率逆变器40通过变压器50连接超声换能器10，所述压控振荡器U2连接微控制器Ul。本实施例中，所述功率逆变器40为高频逆变器、变压器50为高频变压器，高频逆变器和高频变压器工作的频率范围均为 20KHz 150KHz。其中，电网电源整流滤波模块20用于对电网的电压信号进行整流、滤波处理，所述压控振荡器U2用于产生原始频率信号输出给微控制器Ul，通过微控制器Ul分频处理后，输出两路PWM信号(在图3和图4中，这两路信号用PWMA和PWMB表示)给PWM驱动模块30，由PWM驱动模块30判断是否有故障信号，再经过隔离、PWM驱动处理后至功率逆变器40中推动功率逆变器40工作，之后由功率逆变器40将PWM驱动模块30输出的两路PWM信号放大，并通过变压器50将直流信号转换成交流信号来驱动超声换能器10工作。其中，所述电网电源整流滤波模块20包括电网滤波器201、整流单元202和滤波单元203，所述电网滤波器201、整流单元202、滤波单元203和功率逆变器40依次连接。电网电源输入的电压信号由电网滤波器201滤波后，经过整流单元202将电网滤波器201输出的交流信号转换成直流信号，再由滤波单元203进行滤波处理后输出至功率逆变器40中。 本技术实施例中，所述超声换能器10输出的功率通过调整两路PWM信号的占空比来实现，具体通过输入相应的工作参数至微控制器中来实现。所以本技术提供的超声清洗电源系统还包括输入模块60，其与微控制器Ul连接，用于输入清洗参数，即控制PWM占空比的参数，该输入模块60可为按键、键盘、旋转编码器或者触摸屏。并且所述的超声清洗电源系统还可包括显示模块70，其与微控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超声清洗电源系统，用于控制超声换能器的输出功率，其特征在于，包括：用于对电网的电压信号进行整流、滤波处理的电网电源整流滤波模块；用于产生原始频率信号输出给下述微控制器的压控振荡器；用于对压控振荡器输出的原始频率信号进行分频处理后，输出两路PWM信号给下述PWM驱动模块的微控制器；用于对微控制器输出的两路PWM信号进行处理，推动下述功率逆变器工作的PWM驱动模块；用于放大PWM驱动模块输出的信号的功率逆变器；用于将功率逆变器输出的直流信号转换成交流信号来驱动超声换能器工作的变压器；所述电网电源整流滤波模块连接功率逆变器，所述微控制器通过PWM驱动模块连接功率逆变器，所述功率逆变器通过变压器连接超声换能器，所述压控振荡器连接微控制器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈嵘，苏日庆，李正中，刘力，
申请(专利权)人：然斯康波达机电设备深圳有限公司，
类型：实用新型
国别省市：