本發(fā)明涉及超聲波領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器。

背景技術(shù)：

超聲技術(shù)廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域，設(shè)備復(fù)雜、價格較高、安裝操作均需要專業(yè)人員，限制了民用的普及，隨著環(huán)保壓力的日益嚴(yán)峻，超聲清洗無毒環(huán)保特性受到很多民用設(shè)備青睞。

超聲應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)是超聲驅(qū)動器，也是核心難點(diǎn)，它的性能、成本決定了它的普及程度。

另外，現(xiàn)有技術(shù)方案都存在一定的缺陷，如：1)采用自激振蕩方式，主要由振蕩變壓器、諧振電容、功率管等分立元器件組成，硬件離散性大，性能與可靠性很難保證；2)pwm專用芯片改進(jìn)型雖然驅(qū)動性能有所提高，但無法實(shí)現(xiàn)動態(tài)的變頻變寬，驅(qū)動電路復(fù)雜，硬件成本也較高；3)諧振頻率不能動態(tài)跟隨負(fù)載的變化而改變，頻率穩(wěn)定度也會隨溫度、負(fù)載變化；4)輸出功率無法聯(lián)機(jī)調(diào)節(jié)與智能控制，保護(hù)功能欠缺，限制了應(yīng)用推廣。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲驅(qū)動器。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器，包括接收輸入信號并將輸入信號轉(zhuǎn)換為直流信號的輸入模塊、與所述輸入模塊連接將所述直流信號轉(zhuǎn)換為高壓驅(qū)動信號的半橋驅(qū)動電路、與所述半橋驅(qū)動電路連接根據(jù)所述高壓驅(qū)動信號進(jìn)行振動的超聲振動系統(tǒng)、與所述超聲振動系統(tǒng)連接的隔離電壓檢測電路、與所述輸入模塊連接的電流檢測電路、以及主控制電路；

所述隔離電壓檢測電路對所述超聲振動系統(tǒng)的電壓進(jìn)行檢測輸出隔離電壓檢測信號；

所述電流檢測電路對輸入電流進(jìn)行檢測輸出電流檢測信號；

所述主控制電路分別與所述隔離電壓檢測電路、所述電流檢測電路、所述半橋驅(qū)動電路連接，用于向所述半橋驅(qū)動電路輸出驅(qū)動控制信號控制所述半橋驅(qū)動電路對所述直流信號的轉(zhuǎn)換，同時在所述超聲振動系統(tǒng)振動時根據(jù)所述隔離電壓檢測電路輸出的隔離電壓檢測信號、所述電流檢測電路輸出的電流檢測信號輸出調(diào)節(jié)信號至所述半橋驅(qū)動電路以調(diào)節(jié)所述超聲振動系統(tǒng)的振動功率。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述輸入模塊包括：

與外部電路連接，接收所述輸入信號并對所述輸入信號進(jìn)行濾波處理的emi模塊；

與所述emi模塊連接，將所述輸入信號進(jìn)行整流輸出直流信號至所述半橋驅(qū)動電路的整流濾波模塊。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，還包括串聯(lián)在所述輸入模塊與所述半橋驅(qū)動電路之間，對所述超聲振動系統(tǒng)的超聲波振子進(jìn)行阻抗匹配的阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)電路。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，還包括串聯(lián)在所述半橋驅(qū)動電路與所述超聲振動系統(tǒng)之間，使所述超聲振動系統(tǒng)根據(jù)所述高壓驅(qū)動信號實(shí)現(xiàn)諧振振動的諧振電路。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，還包括分別與所述整流濾波模塊、所述主控制電路連接，向所述主控制電路提供多種規(guī)格電壓的輔助電源模塊。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述半橋驅(qū)動電路包括驅(qū)動ic2、電阻r54、電容c5、電容ec5、二極管d3、電阻r5、電阻r6、電容ec4、二極管d10、電阻r47、電阻r49、電阻r40、電阻r39、電阻r38、電阻r48、電阻r50、二極管d9、二極管d7、二極管d8、mos管q1、以及mos管q2；

所述驅(qū)動ic2的第一端通過所述電容ec5接地，所述驅(qū)動ic2的第一端還通過所述電阻r54連接至電源，所述電容c5串聯(lián)在所述電阻r54與地之間；所述驅(qū)動ic2的第二端和所述驅(qū)動ic2的第三端與所述主控制電路連接，所述驅(qū)動ic2的第二端還通過所述電阻r5接地，所述驅(qū)動ic2的第三端還通過所述電阻r6接地；所述驅(qū)動ic2的第四端接地；所述驅(qū)動ic2的第五端通過所述電阻r47與所述mos管q2的柵極連接，所述電阻r40串聯(lián)在所述mos管q2的柵極與地之間，所述電阻r49與所述二極管d10串聯(lián)后與所述電阻r47并聯(lián)；所述驅(qū)動ic2的第六端通過所述電阻r38與所述mos管q1和所述mos管q2之間的節(jié)點(diǎn)連接，所述驅(qū)動ic2的第七端通過所述電阻r48與所述mos管q1的柵極連接；所述驅(qū)動ic2的第八端通過所述電容ec4連接至第六端；

所述二極管d3的陰極與所述驅(qū)動ic2的第八端連接，所述二極管d3的陽極與所述電容ec5的正端連接；所述二極管d9與所述電阻r50串聯(lián)后與所述電阻r48并聯(lián)；

所述電阻r39串聯(lián)在所述mos管q1的柵極與所述驅(qū)動ic2的第六端之間；所述mos管q1的源極與所述mos管q2的漏極連接，所述mos管q1的漏極與所述輸入模塊連接，所述mos管q2的源極接地，所述二極管d7與所述二極管d8串聯(lián)后并聯(lián)在所述mos管q1的漏極與所述mos管q2的源極之間。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述隔離電壓檢測電路包括比較器ic1b、電容c9、電阻r64、光電耦合器ic5和ic6、電阻r11、電阻r10、電容ec9、可調(diào)電阻r53、電阻r12、電阻r13、雙二極管d14、雙二極管d15、電阻r68、以及電阻r69；

所述比較器ic1b的輸出端與所述主控制電路連接、所述比較器ic1b的反向輸入端與所述比較器ic1b的輸出端連接、所述比較器ic1b的同向輸入端通過所述電阻r64與電源連接；

所述光電耦合器ic6的第一端與所述比較器ic1b的同向輸入端連接，所述光電耦合器ic6的第二端接地，所述光電耦合器ic6的第三端與所述光電耦合器ic5的第四端連接，所述光電耦合器ic6的第四端與所述雙二極管d15的陽極連接；所述電容c9連接在所述光電耦合器ic6的第一端與地之間；

所述光電耦合器ic5的第三端通過所述電阻r11連接至第一端，所述光電耦合器ic5的第二端與所述電阻r10的第一端連接，所述電阻r10的第二端連接在所述光電耦合器ic6的第四端與所述雙二極管d15的陽極之間；

所述電阻r53的第一端與所述光電耦合器ic5的第一端連接，所述電阻r53的第三端與所述雙二極管d15的陰極連接；所述電容ec9并聯(lián)在所述電阻r53的第一端與所述光電耦合器ic6的第四端與所述雙二極管d15的陽極之間；所述電阻r12、所述電阻r13、所述雙二極管d14依次與所述雙二極管d15并聯(lián)；

所述電阻r68的第一端與所述雙二極管d15的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)連接，所述電阻r68的第二端與所述超聲振動系統(tǒng)連接；所述電阻r69的第一端與所述雙二極管d14的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)連接，所述電阻r69的第二端與所述超聲振動系統(tǒng)連接。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述電流檢測電路包括電阻r31、電阻r32、電容c12、電阻r62、電阻r9、電阻c21、比較器ic1a、電阻r36、電容ec3、電容c4、電阻r33、可調(diào)電阻r52、電阻r63、雙二極管d12、電容c15、以及電容c17；

所述比較器ic1a的同向輸入端和反向輸入端分別通過所述電阻r31、所述電阻r32與所述輸入模塊連接，所述比較器ic1a的輸出端通過所述電阻r33與所述主控制電路連接；所述比較器ic1a的供電端通過所述電阻r36與電源連接；所述比較器ic1a的接地端接地；所述比較器ic1a的供電端還通過所述電容c4接地，所述電容ec3與所述電容c4并聯(lián)連接；

所述電容c12并聯(lián)在所述比較器ic1a的同向輸入端與反向輸入端之間；所述電阻r62與所述電阻r9串聯(lián)后并聯(lián)在所述比較器ic1a的反向輸入端與輸出端之間；所述電容c21與所述電阻r9并聯(lián)連接；

所述可調(diào)電阻r52的第一端與所述電阻r33的第二端連接，所述可調(diào)電阻r52的第三端通過所述電阻r63接地；所述雙二極管d12的陰極與電源連接，所述雙二極管d12的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)與所述電阻r33的第二端連接，所述雙二極管d12的陽極接地；所述電容c15的第一端連接在所述電阻r33的第二端與所述主控制電路之間，所述電容c15的第二端接地；所述電容c17與所述電容c15并聯(lián)連接。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述主控制電路包括微處理器。

在本發(fā)明所述的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器中，優(yōu)選地，所述諧振電路包括諧振電感，所述諧振電感為功率諧振電感。

實(shí)施本發(fā)明的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器，具有以下有益效果：本發(fā)明通過采用半橋驅(qū)動電路替代原有昂貴的脈沖變壓器，節(jié)省了成本，提升了驅(qū)動效率，同時對輸出電壓進(jìn)行隔離檢測及智能控制，把復(fù)雜的控制變量歸一化為電流變量，實(shí)現(xiàn)低成本高可靠的應(yīng)用，大大提升了應(yīng)用范圍。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器的功能框圖；

圖2是本發(fā)明半橋驅(qū)動電路一實(shí)施例的電路原理圖；

圖3是本發(fā)明隔離電壓檢測電路一實(shí)施例的電路原理圖；

圖4是本發(fā)明電流檢測電路一實(shí)施例的電路原理圖；

圖5是本發(fā)明主控制電路一實(shí)施例的電路原理圖；

圖6是本發(fā)明阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊一實(shí)施例的電路原理圖；

圖7是本發(fā)明輔助電源一實(shí)施例的電路原理圖；

圖8是本發(fā)明諧振電路一實(shí)施例的電路原理圖；

圖9是本發(fā)明自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器的測量電路線性圖；

圖10是現(xiàn)有技術(shù)普通測量電路線性圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施你，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

參見圖1，圖1是本發(fā)明自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器的功能框圖。如圖1所示，本發(fā)明的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器包括輸入模塊101、防護(hù)匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20、半橋驅(qū)動電路30、諧振電路40、超聲振動系統(tǒng)50、主控制電路60、隔離電壓檢測電路70、電流檢測電路80、以及輔助電源模塊90。具體地：

輸入模塊10，主要用于接收輸入信號并將輸入信號轉(zhuǎn)換為直流信號。輸入模塊10包括emi模塊101和整流濾波模塊102。其中，emi模塊101與外部電路連接，用于接收交流電壓并對交流電壓進(jìn)行濾波處理。由于電路在工作過程中會受到電網(wǎng)的干擾，同時也會產(chǎn)生干擾電網(wǎng)的電噪聲，因此在電源輸入端接入濾波電路，可以起到雙向電噪聲隔離的作用。整流濾波模塊102與emi模塊101連接，對經(jīng)emi模塊101進(jìn)行濾波處理的輸入信號進(jìn)行整流，將電網(wǎng)提供的工頻交流電轉(zhuǎn)換為直流電(即將輸入信號轉(zhuǎn)換為直流信號)。

阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20，連接在整流濾波模塊102與半橋驅(qū)動電路30之間，主要用于對超聲振動系統(tǒng)50的超聲波振子進(jìn)行阻抗匹配。由于超聲波振子為非線性器件，需要采用變壓器對其實(shí)行阻抗匹配，才能完成功率傳輸。

參見圖6，圖6為本發(fā)明阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20一具體實(shí)施例的電路原理圖。如圖6所示，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20包括電容ec1、電容ec2、電容cf1、電容cf2、電阻r26、變壓器t1a、電容cf3、電阻r27、電阻r28、電阻r29、以及電阻r30。電容ec1與電容ec2依次串聯(lián)在高壓hv與高壓地g_hv之間，且電容ec1的正端與整流濾波模塊102連接，電容ec2的負(fù)端與整流濾波模塊102連接；變壓器t1a的第二端通過電容cf1與電容ec1和電容ec2之間的節(jié)點(diǎn)連接，變壓器t1a的第一端與半橋驅(qū)動電路30連接；電容cf2與電阻r26串聯(lián)后與變壓器t1a并聯(lián)；電容cf3的第一端與高壓hv連接、電容cf3的第二端與高壓地g_hv連接；電阻r27串聯(lián)在電容cf3的第二端與高壓地g_hv之間，電阻r30、電阻r29、電阻r28依次與電阻r27并聯(lián)。

半橋驅(qū)動電路30，分別與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20、諧振電路40、主控制電路60連接，主要用于將輸入模塊10輸出的直流信號轉(zhuǎn)換為高壓驅(qū)動信號。在本實(shí)施例中，輸入模塊10輸出的直流信號還可通過阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊20進(jìn)行阻抗匹配后再傳輸至半橋驅(qū)動電路30，半橋驅(qū)動電路30再將直流信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理為高壓驅(qū)動信號。換言之，半橋驅(qū)動電路30可將低壓的直流信號轉(zhuǎn)換為高壓橋臂所需的高壓驅(qū)動信號，進(jìn)而以低成本實(shí)現(xiàn)了低壓信號與高壓系統(tǒng)的連接。由于本實(shí)施例的半橋驅(qū)動電路30為優(yōu)化的半橋驅(qū)動電路，其具備高性能，通過該半橋驅(qū)動電路30以替代原有昂貴的脈沖變壓器以及外圍電路，大大節(jié)省了器件成本，并有效提高了超聲波驅(qū)動器的驅(qū)動效率。

參見圖2，圖2是本發(fā)明半橋驅(qū)動電路一具體實(shí)施例的電路原理圖。在該實(shí)施例中，半橋驅(qū)動電路包括驅(qū)動ic2、電阻r54、電容c5、電容ec5、二極管d3、電阻r5、電阻r6、電容ec4、二極管d10、電阻r47、電阻r49、電阻r40、電阻r39、電阻r38、電阻r48、電阻r50、二極管d9、二極管d7、二極管d8、mos管q1、以及mos管q2。

驅(qū)動ic2的第一端通過電容ec5接地，驅(qū)動ic2的第一端還通過電阻r54連接至電源(如圖2所示，接入的供電電壓為15v)，電容c5串聯(lián)在電阻r54與地之間；驅(qū)動ic2的第二端和驅(qū)動ic2的第三端與主控制電路60連接，驅(qū)動ic2的第二端還通過電阻r5接地，驅(qū)動ic2的第三端還通過電阻r6接地；驅(qū)動ic2的第四端接地；驅(qū)動ic2的第五端通過電阻r47與mos管q2的柵極連接，電阻r40串聯(lián)在mos管q2的柵極與地之間，電阻r49與二極管d10串聯(lián)后與電阻r47并聯(lián)；驅(qū)動ic2的第六端通過電阻r38與mos管q1和mos管q2之間的節(jié)點(diǎn)連接，驅(qū)動ic2的第七端通過電阻r48與mos管q1的柵極連接；驅(qū)動ic2的第八端通過電容ec4連接至第六端。

二極管d3的陰極與驅(qū)動ic2的第八端連接，二極管d3的陽極與電容ec5的正端連接；二極管d9與電阻r50串聯(lián)后與電阻r48并聯(lián)。

電阻r39串聯(lián)在mos管q1的柵極與驅(qū)動ic2的第六端之間；mos管q1的源極與mos管q2的漏極連接，mos管q1的漏極與輸入模塊10(即圖6中所示的高壓hv)連接，mos管q2的源極接地，二極管d7與二極管d8串聯(lián)后并聯(lián)在mos管q1的漏極與mos管q2的源極之間；二極管d7與二極管d8之間的節(jié)點(diǎn)還與變壓器t1a的第一端連接。

諧振電路40，連接在半橋驅(qū)動電路30與超聲振動系統(tǒng)50之間，主要用于使超聲振動系統(tǒng)50根據(jù)半橋驅(qū)動電路30輸出的高壓驅(qū)動信號實(shí)現(xiàn)諧振振動。優(yōu)選地，諧振電路40包括諧振電感，且諧振電感可以為功率諧振電感。如圖8所示，為本發(fā)明諧振電路一具體實(shí)施例的電路原理圖，諧振電路40可包括諧振電感l(wèi)3a、變壓器t1b，諧振電感l(wèi)3a的第一端與變壓器t1b的第四端連接，諧振電感l(wèi)3a的第二端與超聲振動系統(tǒng)50的正輸入端(v_sonic_b)連接，變壓器t1b的第三端與超聲振動系統(tǒng)50的負(fù)輸入端(v_sonic_a)連接?？梢岳斫獾兀捎诔暡ㄕ褡訛槿菪云骷?，因此，在本實(shí)施例中通過設(shè)置諧振電感可使超聲波振子可實(shí)現(xiàn)諧振。

超聲振動系統(tǒng)50，與諧振電路40連接，根據(jù)諧振電路40的諧振作用激勵超聲波振子振動，輸出相應(yīng)的超聲波信號。

主控制電路60，分別與隔離電壓檢測電路70、電流檢測電路80、半橋驅(qū)動電路30連接，主要用于在系統(tǒng)上電后向半橋驅(qū)動電路30輸出驅(qū)動控制信號控制半橋驅(qū)動電路30對直流信號的轉(zhuǎn)換，同時在超聲振動系統(tǒng)50振動時，根據(jù)隔離電壓檢測電路70輸出的隔離電壓檢測信號、電流檢測電路80輸出的電流檢測信號輸出調(diào)節(jié)信號至半橋驅(qū)動電路以調(diào)節(jié)超聲振動系統(tǒng)50的振動功率。

優(yōu)選地，主控制電路60可包括微處理器。當(dāng)系統(tǒng)上電后，微處理器可輸出窄脈沖的差分驅(qū)動信號至半橋驅(qū)動電路30，通過半橋驅(qū)動電路30進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理給超聲振動系統(tǒng)50提供高頻高壓方波，此方波經(jīng)過諧振電感激勵超聲波振子振動，通過隔離電壓檢測電路70與電流檢測電路80反饋到微處理器，微處理器通過隔離電壓檢測信號及電流檢測信號調(diào)節(jié)輸出頻率，同步檢測電壓與電流信號，找到最大的電流諧振點(diǎn)，即找到超聲振動系統(tǒng)50的機(jī)械振動最大諧振點(diǎn)，進(jìn)而完成掃頻。當(dāng)需要調(diào)節(jié)超聲波振動的功率時，則只需調(diào)節(jié)差分信號的脈沖寬度，進(jìn)而再通過半橋驅(qū)動電路30進(jìn)行的轉(zhuǎn)換即可。

可以理解地，該實(shí)施例的微處理器差分驅(qū)動信號可為pwm或pfm驅(qū)動信號，通過使用本實(shí)施例的微處理器替代原有的pwm專用芯片，并由微處理器的bkin引腳功能實(shí)現(xiàn)軟件的逐周期過流保護(hù)，完整地實(shí)現(xiàn)了專用電源芯片的功能，降低了成本，為軟件實(shí)現(xiàn)智能控制提供了保證。

另外，本發(fā)明通過對將電流檢測電路80反饋的電流檢測信號(即將超聲振動系統(tǒng)50的電流有效值作為反饋量)，對超聲振動系統(tǒng)50的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的諧振點(diǎn)追蹤與振幅恒定控制，把復(fù)雜的控制變量歸一化為電流變量，實(shí)現(xiàn)低成本高可靠的應(yīng)用。

本發(fā)明的主控制電路60采用了低成本、高性能mcu為核心，配置若干外圍電路，很好地解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，且設(shè)計成本低廉、功率擴(kuò)展簡易，較好解決了功率超聲在民用領(lǐng)域的推廣與普及。

參見圖5，圖5是本發(fā)明主控制電路一具體實(shí)施例的電路原理圖。如圖5所示，主控制電路60可包括微處理器ic9、電阻r78、電阻r77、電阻r76、電阻r77、電容c27、電阻c26、電容ec11、電容c28、以及電容c29。

微處理器ic9的pin1腳通過電阻r77、電阻r76與電源連接(接5v電壓)，微處理器ic9的pin1腳還通過電阻r77、電容c18接地；微處理器ic9的pin4腳接地；微處理器ic9的pin5腳通過電容c27接地，微處理器ic9的pin7腳與電源連接(接5v電壓)，微處理器ic9的pin7腳還通過電容c26接地，電容ec11與電容c26并聯(lián)；微處理器ic9的pin9腳通過電容c29接地，微處理器ic9的pin9腳接5v電源；電容c8與電容c29并聯(lián)；微處理器ic9的pin12腳與隔離電壓檢測電路70連接，微處理器ic9的pin11腳與電流檢測電路80連接。

隔離電壓檢測電路70，分別與主控制電路60、超聲振動系統(tǒng)50連接，用于對超聲振動系統(tǒng)50的電壓進(jìn)行檢測輸出隔離電壓檢測信號至主控制電路60。可以理解地，通過隔離電壓檢測電路70可實(shí)現(xiàn)對超聲振動系統(tǒng)50的電壓的實(shí)時監(jiān)測。

進(jìn)一步地，本發(fā)明的隔離電壓檢測電路70可實(shí)現(xiàn)v_p_p1500v的高頻高壓交流的線性隔離采樣。優(yōu)選地，本發(fā)明的隔離電壓檢測電路70可使用普通非線性光電耦合器作為隔離器件，可靠性更高、電壓檢測更穩(wěn)定。

參見圖3，圖3是本發(fā)明隔離電壓檢測電路一具體實(shí)施例的電路原理圖。如圖3所示，該實(shí)施例的隔離電壓檢測電路70可包括：比較器ic1b、電容c9、電阻r64、光電耦合器ic5和ic6、電阻r11、電阻r10、電容ec9、可調(diào)電阻r53、電阻r12、電阻r13、雙二極管d14、雙二極管d15、電阻r68、以及電阻r69。

比較器ic1b的輸出端與主控制電路60(微處理器ic9的pin12腳)連接、比較器ic1b的反向輸入端與比較器ic1b的輸出端連接、比較器ic1b的同向輸入端通過電阻r64與電源連接。

光電耦合器ic6的第一端與比較器ic1b的同向輸入端連接，光電耦合器ic6的第二端接地，光電耦合器的第三端與光電耦合器ic5的第四端連接，光電耦合器ic6的第四端與雙二極管d15的陽極連接；電容c9連接在光電耦合器ic6的第一端與地之間。

光電耦合器ic5的第三端通過電阻r11連接至第一端，光電耦合器ic5的第二端與電阻r10的第一端連接，電阻r10的第二端連接在光電耦合器ic6的第四端與雙二極管d15的陽極之間。

電阻r53的第一端與光電耦合器ic5的第一端連接，電阻r53的第三端與雙二極管d15的陰極連接；電容ec9并聯(lián)在電阻r53的第一端與光電耦合器ic6的第四端與雙二極管d15的陽極之間；電阻r12、電阻r13、雙二極管d14依次與雙二極管d15并聯(lián)。

電阻r68的第一端與雙二極管d15的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)連接，電阻r68的第二端與超聲振動系統(tǒng)50(即超聲振動系統(tǒng)50的正輸入端v_sonic_b)連接；電阻r69的第一端與雙二極管d14的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)連接，電阻r69的第二端與超聲振動系統(tǒng)50(即超聲振動系統(tǒng)50的負(fù)輸入端v_sonic_a)連接。

電流檢測電路80，分別與阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)模塊30、主控制電路60連接，主要對輸入信號的能量電流檢測并進(jìn)行相應(yīng)的處理輸出電流檢測信號至主控制電路60，以反饋超聲振動系統(tǒng)的能量電流?？梢岳斫獾?，由于超聲振動系統(tǒng)50為變頻系統(tǒng)，其電流變化較大，因此，本實(shí)施例通過對輸入端的能量電流進(jìn)行檢測有等效為輸出端(超聲振動系統(tǒng)50)的電流，進(jìn)而可以更精確、更穩(wěn)定地反饋超聲振動系統(tǒng)50的電流信號。

參見圖4，圖4是本發(fā)明電流檢測電路一具體實(shí)施例的電路原理圖。在該實(shí)施例中，電流檢測電路80可包括：電阻r31、電阻r32、電容c12、電阻r62、電阻r9、電阻c21、比較器ic1a、電阻r36、電容ec3、電容c4、電阻r33、可調(diào)電阻r52、電阻r63、雙二極管d12、電容c15、以及電容c17。

比較器ic1a的同向輸入端和反向輸入端分別通過電阻r31、電阻r32與輸入模塊10(即比較器ic1a的同向輸入端通過電阻r31與電阻r27的第二端連接，比較器ic1a的反向輸入端通過電阻r32與電阻r27的第一端連接)連接，比較器ic1a的輸出端通過電阻r33與主控制電路連接；比較器ic1a的供電端通過電阻r36與電源連接；比較器ic1a的接地端接地；比較器ic1a的供電端還通過電容c4接地，電容ec3與電容c4并聯(lián)連接。

電容c12并聯(lián)在比較器ic1a的同向輸入端與反向輸入端之間；電阻r62與電阻r9串聯(lián)后并聯(lián)在比較器ic1a的反向輸入端與輸出端之間；電容c21與電阻r9并聯(lián)連接。

可調(diào)電阻r52的第一端與電阻r33的第二端連接，可調(diào)電阻r52的第三端通過電阻r63接地；雙二極管d12的陰極與電源(接5v電壓)連接，雙二極管d12的內(nèi)部陽極與陰極的節(jié)點(diǎn)與電阻r33的第二端連接，雙二極管d12的陽極接地；電容c15的第一端連接在電阻r33的第二端與主控制電路60之間，電容c15的第二端接地；電容c17與電容c15并聯(lián)連接。

輔助電源模塊90，分別與整流濾波模塊102、主控制電路60連接，主要是向主控制電路提供多種規(guī)格電壓，即通過輔助電源模塊90可為驅(qū)動器提供多種規(guī)格的電壓，可滿足不同電路的供電需求。參見圖7，圖7為本發(fā)明輔助電源一具體實(shí)施例的電路原理圖，具體的電路結(jié)構(gòu)如圖7所示，在此不再贅述。

參見圖9和圖10，圖9是本發(fā)明自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器的測量電路線性圖；圖10是現(xiàn)有技術(shù)普通測量電路線性圖。根據(jù)圖9和圖10的對比可知，本發(fā)明的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器的電路線性度遠(yuǎn)比現(xiàn)有的電路線性度好。

綜上，本發(fā)明的自適應(yīng)洗滌設(shè)備數(shù)控超聲波驅(qū)動器性能穩(wěn)定、可靠性高，可把復(fù)雜的控制變量歸一化為電流變量，以電流的有效值作為反饋量以調(diào)節(jié)超聲振動系統(tǒng)的頻率，可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的諧振點(diǎn)追蹤與振幅恒定控制，功率范圍可實(shí)現(xiàn)從幾十瓦到幾百瓦，方便了超聲振動系統(tǒng)的升級換代，且無須重新高工；成本低、驅(qū)動效率高。

以上實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)此實(shí)施，并不能限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡跟本發(fā)明權(quán)利要求范圍所做的均等變化與修飾，均應(yīng)屬于本發(fā)明權(quán)利要求的涵蓋范圍。

應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。