匹配电路
　　
　　由于超声波振于是容性负载。可能产生尖峰电流损坏输出元件。需要加入电感元件L（L1）：且振子在负载变化时其谐振阻抗世将变化。会影响到谐振时的等效串联电阻值：故必须在半桥输出电路和超声波振子之间加入匹配电路。

　　虽然半桥输出电路输出的是对称方波，但如果占空比不是准确的1：1时。就会产生直流成分而使输出变心器被直流磁化。故需串人隔直电容器C（C19）。为了使输出变压器匝数比与振子阻抗匹配良好，输出变压器次级设计了抽头。为了自动跟踪谐振频率，在输出变压器次级用33kn电阻降压，二极管D16一D19限幅取出电压信号e；用电流互感器TA1200：1，1V/1A）取出电流信号，反馈到PLL电路控制振荡频率。同时电流i还反馈到可变电源的输入端作恒流控制。

　　确定匹配电路参数
　　
　　首先要确定匹配电路的鼎质因数Q1.考虑到是用PLL，电路来控制频率。Q1可以稍低一些，根据经验数据假设Ql=5。由于振子在谐振状态时可等效为CR并联电路，将其作右图那样的等效串联变换。

　　便于计算匹配电路的元件参数。以前而测量过的振子为例，首先计算CR并联电路的品质因数Qcr值。

　　fs=38kHz，Cd=10.66nF，  Rm=146ΩQcr≈2πfs Cd Rm=6.28 ×38×10的3次方×10.66×1O的负9次方×146=0.371Rmo=Rm/1+Qcr的2次方=146/1.138=128.3ΩCdo=Cd [ 1+I/Qcr的2次方]=1O.66×10的负3次方×8.265=88.105nF谐振必需的合成容量：

　　Co=1/2πfs Rmo Ql=6532pF可求出C1和L的值：

　　C1=Co Cdo/（ Cdo-Co）=7055pFI=Rmo Q1/2πfs=2.688mH
　　
　　由于振子用高电压驱动时其谐振频率会略有下降。因此应对L、C1的计算值进行修正；而且将电容值选择为标称值便于制作。经更换不同的电感试验。

　　在实际电路中选择C19=6800pF、L1=3mH.实际使用证明可行。

　　恒流可变电压源
　　
　　给超声波振子提供恒流、可变电压源的电路见下图.其中IC4b及IC7-IC1O构成振子恒流控制电路，将振子电流的反馈信号与输出电流设定信号作比较。

　　其误差经放大后送入脉宽调制（PWM）控制IC（IC1O）。挖制PWM的输出。

　　由W5作输出电流设定（0一+5V）。经IC7a反桕（O一5V）后送入误差放大器IC7b；由振予匹配电路中串入的电流互感器TA取出电流反馈信号i送人IC4h放大。再经IC9作全波整流后送入误差放大器与设定电流作比较并放大，由于恒流控制的牺度取决于误差放大器的增益。因比该级在直流范围下作于开环状态，环形滤波器仍采用延迟、超前型，反馈电路中加入一只二极管作负电压的钳位。误差放大器的输出经IC8a反相后送入IC10的反馈端FB。IC8b把IC10的基准电压Vref反相并作1/2变换，将IC8a的输出电压偏置为+2.5V。当负载电流小于设定值时，误差放大器的输出作正向上升，IC8a的输出从+2.5V向+1.5V变化，使PWM输出占空比从0％增大至100％，可变电源电路的输出电压升高。连接在占空时间端子DT的电阻用来设定最大占空比（设定为95％）：在IC1O的DT和Vref端子间接入电容C25以实现软启动功能IC1O的振荡频率由Ct、Rt端的阻、容决定。图示参数的频率约50kHz。PWM的输出经光电耦合器IC11隔离后作为可变电压源的输入。利用其占空比的变化来控制输出电压的高低。

　　可变电压源主要由专用驱动集成电路IR2111（IC12）和MOSFET管V10、V11组成半桥输出电路。IR2111内藏驱动级，用以驱动半桥输出电路的高位和低位MOSFET，控制300V直流电压的开、关。当lR2111的输入为低电平邮，其高位输出（（7）、（6）脚问）为OV，低位输出，（（4）、（3）脚间）为12V.敞低位的V11导通。会造成电容c34瞬时放电。损坏V11，故在V11的源极串入限流电阻R77。

　　负载短路保护电路半桥输出电路的输出阻抗很低。一旦负载短路将通过很大电流。损坏MOSFET及其他元件。故本电路设计了保护电路。

　　方法是用电流互感器取出振子电流信号并整流。同时取出PWM控制电压作为保护电路的输入信号。分别经比较器、RS触发器等控制继电器的通断，达到保护的目的。电路图中的继电器触点J1、J2即用于此目的，在超声波振荡器正常工作时处于断开状态。

　　低压电源电路中的正负5V、正负12V电源均用小功率变压器降压、整流及三端稳压器提供，电流小于 O.5A，但可变电源中IR2111的12V 电源需单独供电，不能与其他低压电源有任何连接。

　　通过本系统的设计、样机的制作及试用。证明采用锁桐环频率控制的他激振荡电路，以及恒流控制的可变电源。实现了宽范围的频率跟踪控制和稳定的输出功率；同时选用了集成运放、专用集成电路、大功率MOSFET开关管等。提高了电路的可靠性，是一款值得推广的超声波电源。

　　若要适当增大输出功率，可以在半侨输出电路中并联相同的MOSFET开关管。

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