自动追频超声波发生器工作原理分析,自动频率跟踪超声波发生器的研究,自动频率跟踪超声波发生器的工作原理
摘 要:为了更好地提高超声波焊接机的功率,改善焊机的性能,采用IGBT管(绝缘栅极双极晶体管)设计了超声波发生器的硬件系统,运用规则取样方式实现SPWM序列的算法,采用8098单片机编制软件实现SPWM序列算法的控制及频率自动跟踪。结果表明系统具有较高的可控性,自动跟踪频率精度高,研制的超声波功率发生器适用于超声波塑料焊机。
关键词:单片机;超声波焊接机;自动频率跟踪超声波发生器
自动频率跟踪超声波发生器,自动追频超声波发生器
自动频率跟踪超声波发生器,自动追频超声波发生器
超声波塑料焊接机能实现塑料与塑料、塑料与金属之间连接,广泛应用于塑料、汽车、家电、电子、玩具及包装等工业领域中的生产和加工。
超声波塑料焊接机由功率发生器、换能器及变幅杆组成,它利用功率发生器产生频电信号,作用在换能器上,从而产生相同频率振幅为4~5Λm的机械振动,经变幅杆放大后振幅转变为20~30Λm的机械振动,此振动功能作用在塑料工件表面以产生摩擦热,使塑料表面熔化并在力的作用下连在一起。焊机工作过程中,负载发生漂移引起工作频率发生变化,使振动系统失谐,大大降低了有效功率。因而功率发生器系统要求工作频率能够自动跟踪以实现系统谐振,提高有效功率[1]。
超声波焊接机的功率元件经历了由电子管→晶闸管→晶体管→场效应管过程。 电子管体积大,功耗大;可关断晶闸管开关速度低且门极关断电流大,驱动功率大;双极晶体管需较大的驱动电流;功率场效应管导通阻抗大,而IGBT绝缘栅极双极晶体管具有双极晶体管和场效应管的优点,开关损耗小,耐压高,容量大,电流密度大,通态压降低,故成为功率设备的理想开关元件。研究采用IGBT管作为功率元件,利用8098单片机生成SPWM开关信号以及实现频率自动跟踪。