单片机在超声电源频率跟踪电路中的应用研究

目前,在各种电子设备控制中单片机成为一种重要的手段,它被广泛应用在各种电子设备产品中,对于超声电源频率跟踪电路来说,单片机起着非常重要的作用,文章主要探讨的是单片机在超声电源频率跟踪电路中的应用。

超声电源频率跟踪电路的改进

介绍了传统频率跟踪电路在超声电源中的应用,简要分析它们存在的优、缺点,对现有的检相电路进行改进,提出了一种由PIC18F458单片机控制和检相电路相结合的频率自动跟踪电路,提高了电源系统的稳定性,实现超声高效加工并获得了良好的加工效果。

基于改进粒子群算法的超声雾化电源频率跟踪

超声波雾化技术由于其良好的雾化效果获得了广泛关注,具有极大的研究价值和应用前景。但是在超声雾化的过程中,由于换能器的温度变化、刚度变化以及在水中的负载变化等因素,会产生谐振频率漂移的现象。当工作频率偏移谐振频率时,将造成换能器的工作效率降低和元器件损坏等问题。针对此问题,设计了基于改进粒子群算法优化PID参数的超声雾化电源频率跟踪算法,并对该算法进行频率跟踪的仿真验证和实验对比,在频率跟踪上实现了更好的效果,使换能器能够稳定工作在谐振状态,提高了电源的利用率。

功率超声电源的频率跟踪电路

功率超声技术广泛使用在许多领域。由于其核心器件换能器的谐振频率在长时间工作情况下会漂移,就需要超声电源能够跟踪谐振频率的变化。提出一种基于锁相环的频率跟踪技术,设计了频率跟踪电路,详细说明电路参数的计算,利用仿真验证了设计的可行性,为实现频率跟踪提供了依据。

频率跟踪的超声波电源研究与设计

为了解决换能器在工作过程中谐振频率漂移的问题,对换能器的等效电路模型以及匹配网络进行了研究,分析了换能器谐振点的特性,提出了一种基于双路电流信号的谐振频率跟踪的控制方法。该方法通过采样两路电流信号的有效值以及相位,计算出系统状态,并通过变步长控制对电源输出电压频率进行调整。利用示波器检测系统的追踪效果,实验结果表明,基于该方法设计的超声波电源能够在负载动态变化时快速对频率跟踪,且跟踪精度达到1 Hz。

基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计

为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral,PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统PI控制法控制输出功率。在Matlab软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在0.01 s后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。

基于UC3844开关电源频率抖动电路的设计

开关电源的频率抖动技术是由模拟电路和数字电路共同来实现的,实现频率抖动技术模拟电路的设计思路为利用PWM控制芯片UC3844结合外部调制电路实现对载波正弦波的调制,数字电路的设计思路为通过数字信号处理编写频率调制程序。开关电源的频率抖动技术主要是通过分散谐波干扰的能量来解决EMI的问题,进而去减小电磁干扰。

超声波电源的复合频率跟踪策略研究

针对现有超声波电源输出谐振频率固定及无法锁定超声波换能器多谐振模态的现象,提出基于数字锁相式频率跟踪技术与变步长搜索电流极值方式相结合的复合频率跟踪策略。复合频率跟踪策略综合数字化锁相技术与搜索电流极值方式的优点,通过数字鉴相器电路采样电源系统环路的电压和电流的相位差信息。超声波电源的控制系统依据相位差和电流极值信息进行频率调整,实现频率跟踪。利用示波器检测电路模板的跟踪效果,实验结果表明,复合频率跟踪策略能有效地实现频率跟踪,动态锁定换能器多谐振模态。

程控超声加工电源的频率跟踪和恒幅控制

频率跟踪和恒定振幅控制是超声加工电源两个重要的特性。本文用电路理论分析了电流作了反馈控制量的理论依据 ,介绍了发生器的结构、频率跟踪和恒幅输出的实现方法 。

基于LPC2212的超声波电源频率跟踪系统研究

频率跟踪是超声波电源的一个重要特性。针对目前超声波电源负载发生突变时系统易失锁的问题,提出了一种基于LPC2212的超声波电源频率自动跟踪控制,并对其频率跟踪控制方法进行了阐述,给出了频率自动跟踪实现流程图。通过实验证明该控制方法具有检测精度高、动态响应速度快、频率跟踪稳定性高等优点。

基于电流搜索与锁相技术的超声碎石电源频率扫描/跟踪

针对超声碎石治疗过程中因负载突变和换能器参数变化等因素导致的频率漂移和失锁问题,提出了一种基于电流搜索与锁相技术复合的频率扫描/跟踪策略,采用基于DDS技术的电流搜索法进行粗扫描/跟踪,以大步长快速扫描/跟踪到超声碎石振动系统的谐振频率附近,转为基于锁相技术的精扫描/跟踪,最终实现超声碎石振动系统谐振频率的快速精确扫描/跟踪.根据该频率扫描/跟踪方法研制超声碎石电源,并对其扫描/跟踪性能进行测试,测试结果表明,运用这种控制方法的超声碎石电源具有频率扫描/跟踪准确、速度快等优点.

负载分压式大功率超声波电源频率跟踪研究

针对负载分压式反馈大功率超声波电源的频率漂移问题,基于数字单片机,利用控制外加数字电感方式实现大功率超声波电源频率自动跟踪和功率恒定。实验结果表明,这种频率跟踪方式具有较高的可靠性和良好的动态调节性能,可用于频率漂移大的场合。

基于DDS-PLL超声波电源的频率自动跟踪研究

针对超声电源负载系统工作过程中的频率漂移问题,提出了一种基于直接数字频率合成(DDS)与锁相环(PLL)相结合的粗精频率复合跟踪控制策略,即通过DDS技术实现频率的粗调;通过PLL硬件电路实现频率的精调。试验结果表明,研制的超声电源系统具有频率跟踪速度快,跟踪准确的优点,并能实现振动系统的恒定振幅输出,可实现系统的稳定、高效运行。此外,逆变器的输出功率因数接近1,提高了整机效率。

超声波发生器的频率跟踪电路

频率跟踪电路是超声波发生器中的一种特殊电路。本文在介绍频率跟踪的基本原理和应用情况的基础上,分析了实现频率跟踪的不同方案,并对于几种典型的频率跟踪电路作了详细的说明。

功率超声波电源频率跟踪系统设计

针对压电换能器谐振频率漂移的问题,讨论了一种基于电流有效值、相位差复合反馈的功率超声波电源频率跟踪系统的设计。根据压电换能器的电路模型,分析了电流有效值以及相位差与超声波电源工作频率间的关系;确定利用电流真有效值和相位差双参数进行反馈控制;并讨论了系统各部分的具体设计。实际的频率跟踪实验表明,该频率跟踪系统具有较好的稳定性和精度,跟踪时间最长不超过70ms,频率调整分辨率0.233Hz,满足了压电换能器频率跟踪的要求。

功率超声电源谐振频率自动跟踪技术

本文针对匹配网络对压电超声换能器谐振频率影响问题,介绍了具有电流反馈式频率跟踪功能的超声发生器的系统结构,阐述了电流反馈式频率跟踪的原理,基于AT89C52设计了相应的硬件控制电路,实现了电流反馈式频率自动跟踪方法,具有实际的工程应用价值。

基于变步长谐振频率跟踪的超声驱动电源

用于超声清洗的超声驱动电源,压电换能器工作在水中的深度不同会导致其固有串联谐振频率产生偏移,进而使得电源输出处于失谐状态,降低了电源的输出效率。针对该问题,采用了一种基于变步长谐振频率跟踪方法,通过测量逆变桥输出电流有效值与直流电源输出电流平均值,并变步长调节电源的输出频率,使得两者的电流比值达到最小,能够使电源输出恢复谐振状态,提高电源输出效率。最后,搭建了一套超声驱动电源,当压电换能器工作在不同的水深时,分别进行串联谐振频率跟踪实验验证。结果表明,该方法能有效实现串联谐振频率的跟踪,提高了电源输出效率,且最大效率提升幅度为14.06%。

对超声波发生器频率自动跟踪电路的研究

频率跟踪电路是超声系统中的重要组成电路,文章介绍了频率自动跟踪原理,分析了实现频率自动跟踪所选取的方案,对于几种典型的频率跟踪电路进行了分析说明,并提出电路应用中需注意之处。

基于PI-DPLL的超声波电源频率控制电路的研究

频率跟踪是超声波电源的一个非常重要的特性。传统的频率跟踪系统又存在频率跟踪范围较窄,可靠性较差等不足。为此,本文在介绍了超声波电源基本原理基础上,提出了一种新颖的比例积分结合数字锁相环(PI-DPLL)的频率跟踪方法。利用DSP作为主控芯片,设计了一台基于PI-DPLL频率跟踪系统的超声波清洗机试验装置。试验表明,基于PI-DPLL控制的超声波电源具有电路简单、频率跟踪性能好、电源输入因数高等特点。

超声波焊接电源频率跟踪与调节

超声波电源是超声波焊接的关键设备,其频率跟踪速度、功率调节性能和输出振幅稳定性等直接影响金属的焊接质量。针对模拟锁相式金属用超声焊接电源频率跟踪速度慢、负载突变时易失锁等缺点,研制出一种基于PI-DDS控制的精密金属用超声波焊接电源。实验结果表明,所设计的金属用超声波焊接电源能实现对换能器谐振频率的毫秒级自动跟踪,频率周期分辨率高达0.1 Hz。同时移相调功方式能使电源在0～1.5 kW内实现输出功率的连续可调,可用于小型有色金属薄件的焊接。