Ультразвуковой генератор

 

Изобретение относится к ультразвуковой технике. Цель изобретения - увеличение выходной, мощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразователя (МП). Устр-но содержит у-ль 1, выполненный по схеме моста, транзисторные ключи 2 и 3, диодные ключи 4 и 5, источник питания 6, МП 7, датчик 8 тока, за- . датчик 10 мощности, компаратор 11, эл-ты И 12 и 13, таймер 14, триггер 15, согласующие тр-ры 16 и 17. Вновь введены импульсный стабилизатор 9 напряжения, формирователь 18 экспоненциальных импульсов, компаратор 19. 2 ил. с S5 (Л со О) to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 03 В 5/40

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4051856/24-09 (22) 07.04.86 (46) ?3.02.88. Бил. М 7 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института, Рославльский завод алмазного инструмента и Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт токов высокой частоты им. В.П.Вологдина (72) А.О.Ширяев, Б.П.Рязанов, В.В.Михайлов, О.И.Бабиков и А.А.Коричев (53) 621.373.5(088.8) (56) Донской А.В. и др. Ультразвуковые электротехнологические установки. Изд. 2-е. — Л.: Энергоиздат, 1982, с, 81-87, Авторское свидетельство СССР

У 1337146, кл. В 06 В 1/00, Н 03 В 5/40, 15.02.85.,.SU 13?621? А1 (54) УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к ультразвуковой технике. Цель изобретения увеличение выходной, мощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразователя (МП).

Устр-во содержит у-ль 1, выполненный по схеме моста, транзисторные ключи

2 и 3, диодные ключи 4 и 5, источник питания 6, NII 7, датчик 8 тока, saдатчик 10 мощности, компаратор ll, эл-ты И 12 и 13, таймер 14, триггер

15, согласующие тр-ры 16 и 17. Вновь введены импульсный стабилизатор 9 напряжения, формирователь 18 экспоненциальных импульсов, компаратор 19, 2 ил.

1376217

Изобретение относится к ультразвуковой технике и может быть использовано н качестве источника ультразвуконых колебаний.

Цель изобретения — увеличение выходной мощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразонателя.

На фиг.1 приведена структурная 10 электрическая схема предлагаемого ультразвукового генератора; на фиг.2— эпюры, поясняющие принцип действия генератора.

Ультразвуковой генератор содержит усилитель 1, выполненный по схеме моста, первый 2 и второй 3 транзисторные ключи, диодные ключи 4 и 5, источник 6 питания, магнитострикционный преобразователь 7, датчик Я тока, 2р импульсный стабилизатор 9 напряжения, задатчик IО мощности, первый компаратор 11, первый !3 и второй 14 элементы И, таймер 14., триггер 15, первый !6 и второй 17 согласующие трансформаторы, формирователь 18 экспоненциальных импульсов и второй ком-. паратор !9.

Ультразвуковой генератор работает следующим образом.

Напряжение с аналогового выхода таймера 14 сравнивается в первом компараторе ll с выходным напряжением задатчика )О мощности. На выходе перного компаратора 11 (фиг,2 г) появля- 35 ются импульсы длительностью С и. Отрицательными перепадами напряжения на импульсном выходе таймера 14 (фиг.24) . переключается триггер 15 (фиг.2 s), перераспределяя поочередно импульсы 40 первого компаратора 1! через первый

12 и второй 13 элементы И (фиг.2 а, е), на входы первого 16 и второго 17 согласу|ощих трансформаторов, Выходные импульсы первого 16 и второго 17 со- 45 гласующих трансформаторов (фиг.2, s) управляют первым 2 и вторым 3 транзисторными ключами. Причем первый транзисторный ключ 2 на время С, размыкается, оставаясь замкнутым на ос- 5п татке периода, а второй транзисторный ключ 3 замыкается, оставаясь разомкнутым на остатке периода. Логика переключения первого 2 и второго

3 транзисторных ключей обеспечивает 55 при их одновременном замыкании подачу на магнитострикционный преобразователь 7 суммы напряжений источника б питания и импульсного стабилизатора 9 (фиг.2 a), при замыкании второго транзисторного ключа 3 — напряжения импульсного стабилизатора 9, а при одновременном размыкании перного 2 и второго 3 транзисторных ключей — разности напряжений 6 источника питания и импульсного стабилизатора 9 (фиг.2и!

Первый 2 и второй 3 транзисторные ключи имеют конечное время выключения или время рассасывания зарядов

С р, и С р, (фиг.2и) по отношению к управляющим сигналам с первого 16 и второго 17 согласующих трансформаторов, Время замкнутого состояния t э первого и второго транзисторных ключей 2,3 становится больше времени С

P их разомкнутого состояния, Дпя компенсации этого эффекта образован дополнительный параметрический контур из формирователя 18, второго компаратора 19 и второго элемента И

13. По командам триггера 15 формирователь 18 формирует импульсы, амплитуда которых пропорциональна среднему току подмагничивания с коэффициентом пропорциональности, равным среднему сопротивлению нагрузки (в этом проявляется параметризм компенсации). Второй компаратор 19 сравнивает выходной сигнал формирователя

18 с выходным напряжением импульсного стабилизатора 9 (фиг.2 л). Пока напряжение на выходе формирователя

18 больше выходного напряжения стабилизатора 9, единичный выходной сигнал второго компаратора 19 запрещает через второй элемент И 13 замыкание второго транзисторного ключа 3. Временная задержка на замыкание второго транзисторного ключа 3 по сравнению с исходным состоянием характеризуется значением t „ (фиг.2м). Дополнительный контур компенсации является статическим с коэффициентом передачи тем большим, чем больше постоянная

"ремени, определяющая спад выходных импульсов формирователя 18, Эффект от формирования компенсирующей временной задержки С „ выражается в приближении компенсированной длительности t „ к длительности С р„=Ср. Предлагаемая компенсация устраняет влияние не только времени выключения первого 2 и второго 3 транзисторных ключей, но и временных задержек н первом !2 и втором 13 элементах И, 13762!7

Формула изобретения

Ультразвуковой генератор, содержащий усилитель, который выполнен по схеме моста, в котором первое и второе противоположные плечи содержат соответственно первый и второй транзисторные- ключи, а каждое из двух других плеч которого содержат диодный ключ, источник питания, который включен в первую диагональ моста, последовательно соединенные магнитострикционный преобразователь и датчик тока, которые включены во вторую диагональ моста, последовательно соединенные задатчик мощности

У первьЬ компаратор и первый элемент И, второй элемент",И, первый вход которого подключен к выходу первого компаратора, таймер, аналоговый выход которого подключен к сигнальному входу первого компаратора, первый согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между выходом первого элемента И и общей шиной, а вторичная обмотка которого подключена к управляющему входу первого транзисторного ключа, второй согласующий трансформатор, первичная обмотка которого включена между выходом второго элемента И и общей шиной, а вторичная обмотка которого подключена к управляющему входу второго транзисторного ключа, триггер, вход которого подключен к импульсному выходу таймера, а неинверсный и инверсный выходы которого .подключены к вторым вхо1О дам соответственно первого и второго элементов И, отличающийся тем, что, с целью увеличения выходной мощности за счет стабилизации рабочей точки магнитострикционного преобразователя, в него введены формирователь экспоненциальных импульсов и второй компаратор, а последовательно с датчиком тока включен введенный импульсный стабилизатор напряжения, выход которого подключен к опорному входу второго компаратора, при этом выход второго компаратора подключен к входу запрета второго элемента И, первый вход формирователя экспоненциальных импульсов подключен к инверсному выходу триггера, а второй— к выходу датчика тока, сигнальный вход второго компаратора подключен к выходу формирователя экспоненциальных импульсов.

)376?17

Составитель В.Рудай

Техред А.Кравчук Корректор М,Пожо

Редактор О.Головач

Заказ 796/54 Тираж 9?8 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раулская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4