小功率超声波线路板用于换能器电路板驱动

小功率超声波线路板随着超声波清洗技术的发展，超声波清洗机被越来越广泛的应用到各行各业，逐步替代了传统的清洗方式。然而随着超声波换能器在温度、环境等不定因素的影响下，其硬件材料会发生磨损、老化等状态，随之影响换能器的额定输出工作频率。这一频率的偏移使得超声波发生器的输出频率无法与之匹配，会影响换能器的工作效率，导致清洗效果不佳，严重时甚至损坏换能器。  

小功率超声波线路板针对这一问题，本文设计了一种基于ARM7架构、输入频率给定可调、输出频率自动追踪的超声波发生器。整个系统由上位机给定频率开始，通过电压调节器将220V50Hz市电经过单相不可控整流电路、BUCK斩波电路、MOSFET全桥逆变电路、阻抗匹配网络转换为可控的输出信号送入超声波换能器。由锁相环电路对换能器作用的电压电流信号进行持续采集，将结果反馈给STM32主控芯片。主控芯片采用模糊PI自适应控制算法比较反馈结果与给定值，调节输入信号，经驱动电路转换为触发信号后重新作用于单相全桥逆变电路。

小功率超声波线路板进行了系统电路各功能模块的调试，并根据上述设计在MATLAB/Simulink平台上对各部分电路做一仿真，由实验仿真结果得出经频率自动追踪电路作用后，换能器工作电压电流相位保持基本一致，实现了对输出频率的自动控制。

审核编辑：汤梓红