28khz-40khz超声波频率控制线路板

(资料图片)

超声波频率控制线路板是功率超声技术的一个重要发展方向，由于其清洗效果好、无污染、成本低等优点，正逐步代替传统的清洗方式，广泛地应用于实际的生产生活中。超声波发生器是超声波清洗机的核心部分，其输出信号的频率和功率是超声波清洗技术的关键指标。

超声波换能器在恶劣的工作环境下会发生老化、产生机械损耗，导致其固有的谐振频率发生漂移，若超声波频率控制线路板输出信号频率与换能器谐振频率不匹配，则会使换能器工作效率降低，影响超声波清洗机的安全运行。　　

超声波频率控制线路板为解决换能器谐振频率漂移问题，在对换能器相关特性分析后，本文研制了一种基于STM32单片机、输出功率可调、换能器谐振频率自动跟踪的超声波发生器。该超声波发生器主功率电路由整流滤波电路、逆变电路和高频变压器三部分组成，采用移相PWM控制技术调节超声波发生器的输出功率。控制系统电路以STM32F407ZGT6为处理芯片，采用数字锁相技术实现换能器谐振频率的跟踪，并设计了相应的相位差信息采集电路和信号驱动电路。在软件方面，利用Keil编译器设计了超声波发生器控制系统程序。在控制算法方面，采用模糊PI控制，并对模糊控制器进行了设计。最后，本文对各电路模块进行测试，并在MATLAB/Simulink上搭建超声波发生器仿真模型进行验证，结果证明，所设计的超声波发生器可以较好地实现对换能器谐振频率的跟踪。

关键词：