Jak powstał generator ultradźwiękowy?

  Generator ultradźwiękowy (lub zasilacz) to urządzenie służące do generowania i dostarczania energii ultradźwiękowej do przetwornika ultradźwiękowego w celu pracy z częstotliwością rezonansową. Zgodnie z trybem wzbudzenia można go podzielić na dwa typy: jeden to tryb innego wzbudzenia, drugi to tryb samowzbudzenia. Drugi wzbudzony generator ultradźwiękowy składa się głównie z dwóch części: generatora sygnału na przednim stopniu i wzmacniacza mocy na tylnym stopniu. Zwykle energia ultradźwiękowa jest dodawana do przetwornika ultradźwiękowego poprzez sprzęgnięcie transformatora wyjściowego. Samowzbudny generator ultradźwiękowy łączy generator sygnału, wzmacniacz mocy, transformator wyjściowy i przetwornik ultradźwiękowy w całość, tworząc pętlę zamkniętą, która umożliwia całemu generatorowi ultradźwiękowemu generowanie wystarczającej mocy poprzez sprzężenie zwrotne amplitudy i fazy, dzięki czemu przetwornik ultradźwiękowy może automatycznie utrzymywać rezonans na częstotliwości rezonansu mechanicznego. 

  Wraz z szybkim rozwojem nauki i technologii, urządzenia energoelektroniczne szybko się rozwijały. Do tej pory opracowano wiele urządzeń energoelektronicznych o różnych zasadach i charakterystykach. Jedno urządzenie determinuje generację technologii energoelektroniki. Rozwój generatorów ultradźwiękowych jest także nierozerwalnie związany z rozwojem urządzeń energoelektroniki, a w pewnym stopniu z jego rozwojem. W zależności od rodzaju urządzeń zastosowanych w końcowym etapie wzmacniacza mocy generatora ultradźwiękowego, możemy wyróżnić kilka etapów jego rozwoju:

1. Wczesne produkty wykorzystywały lampy elektroniczne, a następnie rozwinęły się w tyrystorowy odwrócony generator ultradźwiękowy. Mają wiele niedociągnięć i zostały wyeliminowane.

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. Generator ultradźwiękowy typu tranzystorowego. Do generatora ultradźwiękowego nadają się wszystkie rodzaje obwodów poziomu wzmacniacza mocy OCL i OTL. Obwód jest dojrzały, a koszt niski, ale objętość jest duża, a waga duża. Trudno jest dostosować się do punktu rezonansu częstotliwości przetwornika ultradźwiękowego. Moc wyjściowa jest ograniczona przez tranzystor mocy i nie może osiągnąć pożądanego efektu. Stosowanie nowoczesnych metod cyfrowych nie jest łatwe, jedynie w zastosowaniach o małej mocy (poniżej 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. Generator ultradźwiękowy modułu mocy. Dostosowując cykl pracy przełącznika do sterowania mocą wyjściową, charakteryzuje się niskim zużyciem energii, wysoką wydajnością, niewielkimi rozmiarami, niewielką wagą, dobrą niezawodnością i łatwym w użyciu sterowaniem cyfrowym. W zależności od rodzaju przełącznika zastosowanego w module mocy, istnieją dwa główne typy:

    A. Używając tranzystora mocy MOS jako urządzenia przełączającego, zgodnie z własnym przełącznikiem, ma on następujące zalety: wysoką częstotliwość przełączania (100 KHZ-1 MHZ), dobrą odporność na przebicie (brak efektu lawinowego), prosty obwód sterujący, wadami są wysoka rezystancja włączenia, ograniczona wydajnością prądową, nieosiąganie pełnej mocy wyjściowej, moc wyjściowa nie jest wystarczająca. Oznacza to, że branża aplikacji nie jest szeroka.

    B. IGBT jest używany jako urządzenie przełączające. Stosowany jest w generatorze ultradźwiękowym o częstotliwości przełączania 20-50 kHz i dużej mocy (ponad 1500W).

Główna charakterystyka wydajności generatora ultradźwiękowego  :

	elektronowych lamp Generator  ​​​	tranzystorowy Generator ​	Generator modułu mocy
Tryb liniowy	prosty	prosty​​	prostsze
Tom​	Duży​	Środek	Mały
Waga	Ciężki	Środek	Światło
Efektywność​	Niski （ 40% ）	Środek （ 60-70% ）	Wysoki ( 80-90% )
Moc	Środek	Niski	Wysoki
Straty mocy	Wysoki	Środek	Niski
Koszt	Niski	Niski	Wysoki
Stopień  automatyzacji	Niski	Środek	Wysoki
ochronnyObwód	prosty	Środek	złożony