超声波焊接机功率发生器的重要性
来源:未知  发布时间:2014-12-08 23:13  点击:

最近一段时间,强劲从实用的角度对超声波焊接机的功率发生器进行了研究,着重对功率发生器的关键技术:功率调整电路和频率跟踪电路进行了探索。

超声波塑焊机包括换能器与功率发生器,功率发生器把市电转换成与换能器谐振频率相匹配的高频交流电信号,换能器再把高频高压的电信号转换成机械振动信号。所以设计从换能器的特性出发,设计功能强大的功率发生器。由于换能器的性能一致性较差,而且焊接对象多变,焊接过程参数变化明显,为了得到高效率的焊接效果,对功率发生器的性能指标提出了严格的要求。

    当功率发生器输出信号与换能器的固有频率一致时,电能最大程度转换成机械能。但是由于负载变化等原因,造成两者频率并不一致,使超声波塑焊机的效率低下,使功率发生器有频率跟踪的功能而输出频率随着换能器的变化而变化,提高焊接效率是本文的一个研究重点。

    综合比较了各种频率跟踪的方法的优缺点及考虑到产品的性价比后,并对焊接机的谐振特性作了分析和研究后从理论上论证了反馈电流作为频率跟踪控制量的可行性后,选择了电流反馈法来作为调节频率的方法,并在实践上证实了以上结论。电流反馈法是根据在功率发生器与换能器谐振状态下,换能器处于共振状态,耗能最小,电流最大,所以实时监控反馈电流,并将电流采样值作为控制开关电源工作频率的控制信号的方法来实现频率跟踪是一种比较好的办法。

    设计采用开关速度快,损耗小,驱动电流小,无二次击穿现象的MOSFET管的半桥式逆变电路,通过单片机对动态反馈电流进行检测计算,改变MOSFET管的导通与关闭频率,使开关电源频率与换能器的谐振频率一致。

    当负载变化或电网电压不稳定时,会引起输出功率的变化,设计电压调整电路使功率发生器输出稳定的功率,让超声波塑焊机工作稳定。利用IR1150,TLP250,MAX5467EUT设计稳压值可调的数控稳压电路。实验证明设计可以实现预期目标,效果比较好。

    功率发生器电路的设计与控制采用软硬件相结合的方法,使电路更简洁,生产更方便,整机体积更小。程序设计上,澳门游戏平台注册网站根据电路的实际,充分利用单片机处理速度的特点,将反馈电流作比较,搜索最大电流对应的频率从单片机输出给开关管,处理速度越快,谐振频率跟踪的效果越好。

    澳门游戏平台注册网站的功率发生器应实际应用需求研制,可达到换能器的要求,与换能器配合良好,可实现功率自动调节和频率自动跟踪的作用,性能良好。可以进行塑料件的焊接,完成达到了设计要求指标。系统软硬件己经设计,调试完成,试焊效果良好。

    超声波电源发展飞快,有功率自动调节和频率跟踪功能的功率发生器在生产和生活中发挥了其高效优质的性能。超声波功率发生器的是项大而繁琐的工作,澳门游戏平台注册网站的超声波功率发生器可能还不够完善,有很多方面值得再深入研究作出改进。

    焊接过程是一个复杂的过程,有多种参数的影响结果,任喊拿庞蜗菲教ㄗ⒉嵬净个的变化都可以影响焊接效果和焊接质量。早期的焊接机还没有引入数字化处理时,有经验的操作工人可以让凭着多次的经验和智慧调整焊接系统,焊接质量也比较好。所以设想引入智能化功率发生器,可以开机检测换能器谐振频率,开机自动检测振动系统阻抗电路,自动调整匹配阻抗。有记忆和自适应功能,能够根据焊接的实际情况像有经验的操作工一样调整各种参数到最优状态。

 

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