一种超声波清洗机电源自动追频电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种超声波清洗机电源自动追频电路，包括输出控制模块和输入采样模块，输出控制模块包括EMI电路、整流电路、全桥移相电路、匹配电路和DSP主控芯片，输入采样模块包括取样电路、相位检测电路、电流有效值计算电路和DSP主控芯片；本实用新型专利技术的优点在于：提高清洗机电源的转换效率、自动实时跟踪最佳工作频率、保证清洗效果。保证清洗效果。保证清洗效果。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波清洗机电源自动追频电路


[0001]本技术涉及电源自动追频
，具体是指一种超声波清洗机电源自动追频电路。

技术介绍

[0002]超声波清洗机的最佳工作频率是随清洗液的温度，清洗液深度以及清洗工件的大小的变化而变化的，为了达到最好的清洗效果，需要超声电源能够自动、实时跟踪清洗机的频率。
[0003]目前通常的做法是实时跟踪超声电源的最大电流处对应的频率点,如专利CN200720119112.4数字超声波发生器就是采用的最大电流法来追频，最大电流处对应的有功电流不一定最大，转换效率低，并且清洗效果不是最佳的。
[0004]这种追频方法存在以下的缺点：输出的无功分量大，电源转换效率低；输出的电流峰值越大，并不表示清洗效果越好，峰值电流过大反而有损超声振子的寿命。

技术实现思路

[0005]本技术要解决的技术问题是，针对上述问题，提供一种提高清洗机电源的转换效率、自动实时跟踪最佳工作频率、保证清洗效果的超声波清洗机电源自动追频电路。
[0006]为解决上述技术问题，本技术提供的技术方案为：一种超声波清洗机电源自动追频电路，包括输出控制模块和输入采样模块，所述输出控制模块包括EMI电路、整流电路、全桥移相电路、匹配电路和DSP主控芯片，所述EMI电路与整流电路信号连接，所述整流电路与全桥移相电路信号连接，所述全桥移相电路与匹配电路信号连接，所述全桥移相电路与 DSP主控芯片信号连接，所述输入采样模块包括取样电路、相位检测电路、电流有效值电路和DSP主控芯片，所述取样电路与相位检测电路信号连接，所述相位检测电路与电流有效值电路信号连接，所述相位检测电路和电流有效值电路与DSP主控芯片信号连接，所述DSP 主控芯片上信号连接有启停按键，所述EMI电路与电源电性连接，所述输出控制模块和输入采样模块在工作时构成一个实时的闭环反馈系统。
[0007]作为改进，所述取样电路和相位检测电路检测相位差Φ，所述取样电路和电流有效值电路检测视在电流，所述DSP主控芯片计算出最大有功电流所对应的频率区间，计算公式为I 有功＝I视在*cosΦ，在此区间内以一个大周期内的电流峰值的差值作为自动追频的判据。
[0008]本技术与现有技术相比的优点在于：该超声波清洗机电源自动追频电路，以超声波电源在一个单位周期内输出的电流峰值的差值做为实时频率跟踪的依据，当温度随着清洗时间上升时，以及清洗机的负载改变时，能保证最好的清洗效果；同时提升电源的转换效率，保证超声振子的使用寿命。
附图说明
[0009]图1为本技术一种超声波清洗机电源自动追频电路的电路原理图。
[0010]图2为本技术一种超声波清洗机电源自动追频电路的追频方法的流程图。
具体实施方式
[0011]下面结合附图对本技术做进一步的详细说明。
[0012]如图所示，一种超声波清洗机电源自动追频电路，包括输出控制模块和输入采样模块，所述输出控制模块包括EMI电路、整流电路、全桥移相电路、匹配电路和DSP主控芯片，所述EMI电路与整流电路信号连接，所述整流电路与全桥移相电路信号连接，所述全桥移相电路与匹配电路信号连接，所述全桥移相电路与DSP主控芯片信号连接，所述输入采样模块包括取样电路、相位检测电路、电流有效值电路和DSP主控芯片，所述取样电路与相位检测电路信号连接，所述相位检测电路与电流有效值电路信号连接，所述相位检测电路和电流有效值电路与DSP主控芯片信号连接，所述DSP主控芯片上信号连接有启停按键，所述EMI 电路与电源电性连接，所述输出控制模块和输入采样模块在工作时构成一个实时的闭环反馈系统。
[0013]所述取样电路和相位检测电路检测相位差Φ，所述取样电路和电流有效值电路检测视在电流，所述DSP主控芯片计算出最大有功电流所对应的频率区间，计算公式为I有功＝I视在 *cosΦ，在此区间内以一个大周期内的电流峰值的差值作为自动追频的判据。
[0014]本技术的工作原理：该超声波清洗机电源自动追频电路，电源经过EMI电路，EMI 电路中的X1电容、共模电感L1和Y电容Y1、Y2进行抗干扰处理，整流电路中的整流二极管D1、D2、D3和D4进行全波整流，整流电路中的C1将整流后的电压滤波成脉动直流电，然后输出到全桥移相电路，全桥移相电路中的IGBT G1、G2、G3、G4根据DSP主控芯片输出的频率，对脉动直流电进行逆变、放大，然后输出到匹配电路中的变压器T1的原边，变压器T1将原边的能量转移到电感L2和换能器构成的串联谐振电路上，完成一次能量传递。全桥移相电路对流经的能量逆变放大时，并通过变压器T1转移出去时，在全桥移相电路的输出回路上产生电压V和电流C，取样电路中的电压互感器CT1及电流互感器CT2上将感应出同比例的电压信号，经过U1A和U1B运放的调理后，分别送入相位检测电路及电流有效值电路，相位检测电路中的逻辑芯片U2A、U2B及D触发器芯片U3A、U3B分离出电流信号及电压信号之间的相位的超前、滞后量，并送入运放U3，U3将相位差转换为电压信号，并送入DSP主控芯片进行处理，电流有效值电路中的U4将调理好的电流信号转成与电流RMS 值相对应的电压值，并送入DSP主控芯片进行处理。取样电路和相位检测电路检测相位差Φ，取样电路和电流有效值电路检测视在电流，DSP主控芯片计算出最大有功电流所对应的频率区间，计算公式为I有功＝I视在*cosΦ，在此区间内以一个大周期内的电流峰值的差值作为自动追频的判据。超声电源依次从最小频率到最大频率以一定的步距输出，对负载进行评估，期间不断采集有功电流，形成一条频率
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有功电流的响应曲线。负载评估完后，在最大有功电流对应的频率区间，开启追频方法，即每个固定周期计算出电流峰值的差值，并与上一个周期的电流峰值的差值进行比较，当本周期的电流峰值的差值比上一个周期小的时候，则把下一周期的输出频率值向上一周期靠拢；反之，则把下一周期的输出频率值远离上一周期的频率值，如此反复进行。
[0015]本技术及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所述的也只是本技术的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本技术创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波清洗机电源自动追频电路，包括输出控制模块和输入采样模块，其特征在于：所述输出控制模块包括EMI电路、整流电路、全桥移相电路、匹配电路和DSP主控芯片，所述EMI电路与整流电路信号连接，所述整流电路与全桥移相电路信号连接，所述全桥移相电路与匹配电路信号连接，所述全桥移相电路与DSP主控芯片信号连接，所述输入采样模块包括取样电路、相位检测电路、电流有效值电路和DSP主控芯片，所述取样电路与相位检测电路信号连接，所述相位检测电路与电流有效值电路信号连接，所述相位检测电路和电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜非，张一虎，谢朝林，吴成，
申请(专利权)人：东莞市本量电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：