新型超聲波管道清洗機與模塊化電源的應用(04-100)

　　管道式壓電換能器主要指標為：

　　·靜態(tài)電容為3~100nf(25℃)；

　　·機械品質因素2-10；

　　·絕緣電阻1000MΩ；

　　·壓電晶體耐壓1200V；

　　·諧振頻率22~25KHz；

　　·允許介質溫度≤135℃。

　　確保超聲波管道清洗機性能的高可靠高聲強的關鍵是高頻高壓大功率的超聲波發(fā)生器，這是因為分立式高頻高壓大功率開關電源實用性差。

　　由于換能器需要的超聲波發(fā)生器均必須是高頻高壓大功率開關電源，雖然此類開關電源均是用單個集成電源控制芯片和MOSFET或IGBT大功率全橋式組成，但還是多個分立元器件的組合, 連線間分布電容所形成的尖峰干擾或特別在大負載開閉情況下會造成大功率管的擊穿或燒毀，故此類開關電源非但效率低，而且故障率高、難維護、壽命短、實用性差。為徹底改變此現(xiàn)狀，最緊迫的是應用高可靠模塊化的高頻高壓大功率開關電源。

　　我們采用聯(lián)美蘭達公司的PF1000A-360型AC/DC功率變換模塊和IPM-4M型全橋式DC/AC高頻大功率變換模塊并將其前后級相連又與高頻大功率脈沖變壓器T等一起組合而成新型模塊式高頻(22-25)KHz 高壓(100V-120V)大功率(1000W)開關電源，并作為超聲波發(fā)生器(信號源)與換能器匹配組合成高聲高強度超聲波管道清洗機。

　　高頻高壓大功率開關電源設計

　　高頻高壓大功率開關電源由前級AC-DC和后級DC-AC(直流高壓逆變成高頻高壓)兩大主要部分組成。

　　按目前常規(guī)的設計，前級AC-DC往往采用市電220V交流輸入經(jīng)整流濾波；而后級采用電源管理IC和全橋大功率管(MOSFTT管或IGBT管) 及脈沖大功率變壓器一起組成的零電壓開通、關斷的諧振電路 (ZVS)拓撲方式來實現(xiàn)DC-AC(見圖2)。

　　這種分立組合式的設計有較大缺陷。