[实用新型]功率超声驱动器

说明书

本实用新型涉及超声驱动器，具体是一种功率超声驱动器。

在现有技术条件下，超声驱动器主要分为自激式超声驱动器和它激式超声驱动器。其中，自激式超声驱动器通常仅适用于驱动中、小功率换能器。它激式超声驱动器虽然适用于驱动大功率换能器，但其由于自身结构所限，难以保证各个换能器同时起振，因而其工作可靠性较差。基于此，有必要发明一种全新的它激式超声驱动器，以解决现有它激式超声驱动器工作可靠性差的问题。

本实用新型为了解决现有它激式超声驱动器工作可靠性差的问题，提供了一种功率超声驱动器。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：功率超声驱动器，包括驱动电路和控制电路；所述驱动电路包括整流滤波电路、三端稳压电源、它激IC、功率开关、变压器、滤波电容、调谐电感、取样电阻、以及若干个换能器；所述控制电路包括鉴相器、场效应管、定时电容、积分电容、定时电阻、积分电阻、电位器、以及开关；其中，整流滤波电路的输出端与功率开关的电源输入端连接；三端稳压电源的输出端与它激IC的电源输入端连接；它激IC的信号输出端与功率开关的信号输入端连接；功率开关的信号输出端通过变压器的一次绕组接地；滤波电容的一端与整流滤波电路的输出端连接，另一端接地；各个换能器的一端均依次通过调谐电感、变压器的二次绕组接地，另一端均通过取样电阻接地；鉴相器的一个信号输入端与它激IC的信号输出端连接，另一个信号输入端分别与各个换能器的另一端连接；鉴相器的信号输出端与场效应管的栅极连接；场效应管的漏极与它激IC的信号输入端连接；场效应管的源极接地；定时电容的一端与它激IC的信号输入端连接，另一端接地；定时电阻的一端与它激IC的信号输入端连接，另一端接地；积分电容的一端通过积分电阻与它激IC的信号输出端连接，另一端接地；电位器的一个固定端通过积分电阻与它激IC的信号输出端连接，另一个固定端接地；电位器的滑动端通过开关与场效应管的栅极连接。

本实用新型是采用如下技术方案实现的：功率超声驱动器，包括驱动电路和控制电路；所述驱动电路包括整流滤波电路、三端稳压电源、它激IC、功率开关、变压器、滤波电容、调谐电感、取样电阻、以及若干个换能器；所述控制电路包括鉴相器、场效应管、定时电容、积分电容、定时电阻、积分电阻、电位器、以及开关；其中，整流滤波电路的输出端与功率开关的电源输入端连接；三端稳压电源的输出端与它激IC的电源输入端连接；它激IC的信号输出端与功率开关的信号输入端连接；功率开关的信号输出端通过变压器的一次绕组接地；滤波电容的一端与整流滤波电路的输出端连接，另一端接地；各个换能器的一端均依次通过调谐电感、变压器的二次绕组接地，另一端均通过取样电阻接地；鉴相器的一个信号输入端与它激IC的信号输出端连接，另一个信号输入端分别与各个换能器的另一端连接；鉴相器的信号输出端与场效应管的栅极连接；场效应管的漏极与它激IC的信号输入端连接；场效应管的源极接地；定时电容的一端与它激IC的信号输入端连接，另一端接地；定时电阻的一端与它激IC的信号输入端连接，另一端接地；积分电容的一端通过积分电阻与它激IC的信号输出端连接，另一端接地；电位器的一个固定端通过积分电阻与它激IC的信号输出端连接，另一个固定端接地；电位器的滑动端通过开关与场效应管的栅极连接。

工作时，将整流滤波电路的输入端与外部交流电连接，将三端稳压电源的输入端与外部直流电连接。具体工作过程如下：外部交流电经整流滤波电路进行整流、滤波后，用于向功率开关供电。外部直流电经三端稳压电源进行稳压后，用于向它激IC供电。它激IC输出开关脉冲信号，用于驱动功率开关输出功率信号。功率信号依次经变压器、调谐电感进行变压、调谐后，用于驱动各个换能器起振。在此过程中，鉴相器实时采集开关脉冲信号和功率信号，并对开关脉冲信号和功率信号进行实时比较，得出相位差信号。相位差信号实时加载到场效应管的栅极上，使得场效应管的栅极产生偏置电压。同时闭合开关，积分电容和积分电阻共同实时采集开关脉冲信号，并将开关脉冲信号实时转换为三角波脉冲信号。三角波脉冲信号依次经电位器、开关实时加载到场效应管的栅极上，使得场效应管的栅极电压在偏置电压附近产生一定线性偏差。此线性偏差能够改变它激IC的外围定时电阻阻值，进而改变开关脉冲信号的频率，使得开关脉冲信号的频率同时落在各个换能器的振荡频率范围内，进而使得功率信号的频率同时落在各个换能器的振荡频率范围内，从而保证各个换能器能够同时起振。基于上述过程，本实用新型有效解决了现有它激式超声驱动器工作可靠性差的问题。

本实用新型结构合理、设计巧妙，有效解决了现有它激式超声驱动器工作可靠性差的问题，适用于超声驱动。