Wie ist der Ultraschallgenerator entstanden?

  Ein Ultraschallgenerator (oder Netzteil) ist ein Gerät zur Erzeugung und Bereitstellung von Ultraschallenergie für den Ultraschallwandler, damit er bei der Resonanzfrequenz arbeitet. Je nach Anregungsmodus kann es in zwei Typen unterteilt werden: Der eine ist der Fremderregungsmodus und der andere der Selbsterregungsmodus. Der fremderregte Ultraschallgenerator besteht im Wesentlichen aus zwei Teilen: dem Signalgenerator in der vorderen Stufe und dem Leistungsverstärker in der hinteren Stufe. Normalerweise wird die Ultraschallenergie dem Ultraschallwandler durch Ankopplung des Ausgangstransformators zugeführt. Der selbsterregte Ultraschallgenerator verbindet den Signalgenerator, den Leistungsverstärker, den Ausgangstransformator und den Ultraschallwandler zu einem Ganzen und bildet einen geschlossenen Regelkreis, der es dem gesamten Ultraschallgenerator ermöglicht, durch Amplituden- und Phasenrückkopplung genügend Leistung zu erzeugen, sodass der Ultraschallwandler automatisch die Resonanz auf der mechanischen Resonanzfrequenz aufrechterhalten kann. 

  Mit der rasanten Entwicklung von Wissenschaft und Technologie haben sich leistungselektronische Geräte rasant weiterentwickelt. Bisher wurden viele leistungselektronische Geräte mit unterschiedlichen Prinzipien und Eigenschaften entwickelt. Ein Gerät bestimmt die Generation der Leistungselektronik-Technologie. Die Entwicklung des Ultraschallgenerators ist auch untrennbar mit der Entwicklung leistungselektronischer Geräte verbunden und in gewissem Maße mit deren Entwicklung verbunden. Abhängig von den Gerätetypen, die im Endstufen-Leistungsverstärker des Ultraschallgenerators verwendet werden, können wir verschiedene Entwicklungsstadien erkennen:

1. Die frühen Produkte verwendeten elektronische Röhren und wurden dann zu einem invertierten Thyristor-Ultraschallgenerator weiterentwickelt. Sie haben viele Mängel und wurden beseitigt.

2.晶体管式超声波发生器.各种OCL及OTL功放级电路均适用于超声波发生器, 其线路成熟, 成本较低, 但体积大, 质量重, 很难调整到超声波换能器频率谐振点上,输出功率受功率管限制,不能达到理想的效果.不易于采用现代的数字方式来处理, 仅仅在小功率（200W以下）应用.

2. Ultraschallgenerator vom Transistortyp. Für den Ultraschallgenerator sind alle Arten von OCL- und OTL-Leistungsverstärker-Pegelschaltungen geeignet. Die Schaltung ist ausgereift und die Kosten niedrig, aber das Volumen ist groß und das Gewicht hoch. Es ist schwierig, sich auf den Frequenzresonanzpunkt des Ultraschallwandlers einzustellen. Die Ausgangsleistung wird durch den Leistungstransistor begrenzt und kann nicht den gewünschten Effekt erzielen. Der Einsatz moderner digitaler Methoden ist nicht einfach, sondern nur bei Anwendungen mit geringer Leistung (weniger als 200 W).

3.功率模块超声波发生器.通过调节开关管的占空比来控制输出的功率, 具有功耗低, 效率高, 体积小, 重量轻, 可靠性好, 易于采用数字方式控制.根据功率模块所采用的开关管类型主要有以下两种:

3. Ultraschallgenerator des Leistungsmoduls. Durch die Anpassung des Arbeitszyklus des Schalters zur Steuerung der Ausgangsleistung zeichnet er sich durch einen geringen Stromverbrauch, einen hohen Wirkungsgrad, eine geringe Größe, ein geringes Gewicht, eine gute Zuverlässigkeit und eine einfach zu bedienende digitale Steuerung aus. Je nach Art des im Leistungsmodul verwendeten Schalters gibt es zwei Haupttypen:

    A. Die Verwendung eines Leistungs-MOS-Transistors als Schaltgerät bietet je nach eigenem Schalter die folgenden Vorteile: hohe Schaltfrequenz (100 kHz bis 1 MHz), gute Durchbruchfestigkeit (kein Lawineneffekt), einfache Treiberschaltung, Nachteile sind hoher Einschaltwiderstand, begrenzt durch die Stromkapazität, nicht die volle Leistungsabgabe wird erreicht, die Ausgangsleistung reicht nicht aus. Das heißt, die Anwendungsbranche ist nicht groß.

    B. Als Schaltgerät wird ein IGBT verwendet. Es wird in Ultraschallgeneratoren mit einer Schaltfrequenz von 20–50 kHz und hoher Leistung (über 1500 W) verwendet.

Hauptleistungsmerkmale des Ultraschallgenerators  :

	Elektronenröhrengenerator ​​ ​​​	Transistorgenerator ​​	Leistungsmodulgenerator
Linienmodus	einfach	einfach​​	einfacher
Lautstärke​	Groß​	Mitte	Klein
Gewicht	Schwer	Mitte	Licht
Effizienz​	Niedrig ( 40 % )	Mittel ( 60-70 % )	Hoch ( 80-90 % )
Leistung	Mitte	Niedrig	Hoch
Stromverschwendung	Hoch	Mitte	Niedrig
Kosten	Niedrig	Niedrig	Hoch
Automatisierungsgrad ​	Niedrig	Mitte	Hoch
Schutzschaltung​	einfach	Mitte	Komplex