無(wú)級(jí)調(diào)頻超聲波發(fā)生器是由深圳緯圖科技自主研發(fā)的一款新型產(chǎn)品。
全國(guó)首款無(wú)級(jí)調(diào)頻超聲波發(fā)生器,13KHZ~75KHZ連續(xù)可調(diào),精密到0.1KHZ可調(diào);設(shè)置簡(jiǎn)單靈活,使輸出匹配更佳,工作效率更高。
高端智能化:主要采用數(shù)字化模塊化技術(shù),能滿足任何精密清洗的要求
輸出電流為純正弦波,可以延長(zhǎng)振子及信號(hào)發(fā)生器本身的壽命。
可自由設(shè)置掃頻功能:掃頻頻率可調(diào),使清洗效果更佳。(可以產(chǎn)生變化的多次諧波)
頻率自動(dòng)追蹤功能: 自動(dòng)追蹤輸出電感和振頭諧振頻率,清洗效果不會(huì)隨溫度、濕度、水深、振子老化以及使用時(shí)間等條件的變化而變化,使清洗效果一直保持在最高水平。
保護(hù)功能:過(guò)功率保護(hù),過(guò)流保護(hù),過(guò)壓保護(hù),欠壓保護(hù),頻率追蹤失效保護(hù),過(guò)溫度保護(hù),輸出短路保護(hù),在不同狀態(tài)下均能對(duì)信號(hào)發(fā)生器和振子進(jìn)行保護(hù),延長(zhǎng)整機(jī)工作壽命。
無(wú)級(jí)調(diào)頻超聲波發(fā)生器,是由深圳緯圖科技自主研發(fā)的一款新型產(chǎn)品,它具備了普通超聲波發(fā)生器的功能,也超越了普通超聲波發(fā)生器,可說(shuō)是全國(guó)首款性能優(yōu)越級(jí)超聲波發(fā)生器。
第一個(gè)是提供輸出功率信號(hào),我們知道當(dāng)超聲波發(fā)生器的供電電源(電壓)發(fā)生變化時(shí).超聲波發(fā)生器的輸出功率也會(huì)發(fā)生變化,這時(shí)反映在超聲波換能器上就是機(jī)械振動(dòng)忽大忽小,導(dǎo)致清洗效果不穩(wěn)定.因此需要穩(wěn)定輸出功率...
超聲波發(fā)生器,通常稱為超聲波電源。它的作用是把我們的市電(220V或380V,50或60Hz)轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號(hào)。從放大電路形式,可以采用線性放大電路和開(kāi)關(guān)電源電路,大功率超聲...
就是1MHz 和 3MHz 的震蕩電路 具體還要考慮超聲陶瓷片的頻率,以達(dá)到諧振,實(shí)現(xiàn)最大效率
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超聲波發(fā)生器電源技術(shù)的發(fā)展
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超聲波發(fā)生器電源技術(shù)的發(fā)展 作者: 徐濤 作者單位: 深圳市聯(lián)合環(huán)保設(shè)備有限公司,深圳,518109 刊名: 洗凈技術(shù) 英文刊名: CLEANING TECHNOLOGY 年,卷(期): 2003,(4) 引用次數(shù): 5次 參考文獻(xiàn)(2條) 1.劉勝利 現(xiàn)代高頻開(kāi)關(guān)電源實(shí)用技術(shù) 2.趙異波 . 何湘寧 電力電子電路的數(shù)字化控制技術(shù) 相似文獻(xiàn)(10條) 1.學(xué)位論文 張勝宇 數(shù)字式超聲波發(fā)生器的研制 2005 在特殊形狀物體清洗過(guò)程中,超聲清洗是一種新型的清洗方法.超聲波發(fā)生器作為超聲清洗電源,是超聲波清洗設(shè)備的重要組成部分.本文針對(duì)超聲波 發(fā)生器研制中存在的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題,分別對(duì)主回路、聲學(xué)系統(tǒng)諧振頻率自動(dòng)跟蹤系統(tǒng)和輸出功率控制系統(tǒng)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì),并且進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析.主 回路是超聲波發(fā)生器功率傳輸系統(tǒng),它的可靠性對(duì)整個(gè)系統(tǒng)十分關(guān)鍵.論文主要對(duì)EMI濾波電路、APFC
有線調(diào)頻的簡(jiǎn)介
有線調(diào)頻廣播就是將音頻信號(hào)采用FM調(diào)頻調(diào)制的方式,調(diào)制在87-108MHz這一頻段內(nèi),與有線電視信號(hào)混合后,采用同軸電纜或者是光纜進(jìn)行傳輸?shù)囊环N廣播信號(hào)傳輸方式,也就是我們常說(shuō)的FM CATV共纜傳輸方式,有線調(diào)頻廣播可以傳輸立體聲調(diào)頻廣播信號(hào),指標(biāo)高的調(diào)頻調(diào)制器可以達(dá)到CD音質(zhì)。
有線調(diào)頻的應(yīng)用
廣泛應(yīng)用于擁有有線電視系統(tǒng)的單位進(jìn)行背景音樂(lè)廣播、講話通知、音樂(lè)打鈴、外語(yǔ)教學(xué)、聽(tīng)力考試和消防緊急廣播等。采用調(diào)頻傳輸方式與閉路電視共纜傳輸多套廣播節(jié)目。主要功能與特點(diǎn):
1.室內(nèi)采用有線調(diào)頻廣播為主,與學(xué)校閉路電視共纜傳輸多套調(diào)頻廣播節(jié)目,使各年級(jí)或?qū)I(yè)擁有自己獨(dú)立的頻道;
2.軟件對(duì)終端廣播箱可進(jìn)行獨(dú)立尋址,實(shí)現(xiàn)對(duì)任意班級(jí)(教室)、任意年級(jí)或組的打開(kāi)與關(guān)閉;
3.教室采用16頻道遙控型調(diào)頻廣播箱,操作方便,一箱多用,具有音樂(lè)鈴聲,學(xué)校廣播,收聽(tīng)開(kāi)路節(jié)目和教室擴(kuò)音四合一功能;
4.系統(tǒng)的定壓廣播部分,在同一時(shí)間里,對(duì)不同的區(qū)域允許播放相同或不同的廣播節(jié)目;由軟件設(shè)定的矩陣切換器輸出狀態(tài)決定,最多能播放八套不同節(jié)目;
5.系統(tǒng)可選用遠(yuǎn)程遙控子系統(tǒng),非常適合學(xué)校在升旗儀式和廣播操集合時(shí)使用;
6.即時(shí)打開(kāi)廣播室設(shè)備電源與分區(qū),利用無(wú)線話筒進(jìn)行廣播講話;可隨時(shí)進(jìn)行點(diǎn)曲播放:在軟件中可以預(yù)先設(shè)定四組遙控列表曲目,當(dāng)雙擊遙控手柄上的5-8按鈕時(shí),即時(shí)調(diào)用對(duì)應(yīng)列表進(jìn)行播放;
7.對(duì)正在播放(自動(dòng)播放或遙控播放)的曲目可以進(jìn)行暫停、播放、下一曲、停止、音量增大、音量減小等操作,此功能十分適合中小學(xué)升旗儀式和廣播操集合時(shí)使用;
8.軟件可對(duì)矩陣切換器的十六路輸出音源進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)任意切換分配。
中波(MW):它的頻率要比調(diào)頻小很多,波長(zhǎng)比較大,所以比較容易傳過(guò)那些障礙物繼續(xù)傳播,它適用于遠(yuǎn)距離傳播。但是,它的收聽(tīng)效果就不是很穩(wěn)定,清晰度就不高。2100433B
超聲波發(fā)生器分類
可分為頻率可調(diào)超聲波發(fā)生器、100W/300W超聲波發(fā)生器、小功率超聲波發(fā)生器、高頻超聲波發(fā)生器、大功能超聲波發(fā)生器、數(shù)字顯示超聲波發(fā)生器。
新式,功率從"0"~3000瓦功率可調(diào),頻率從20KHZ~40KHZ可調(diào)的超聲波發(fā)生器。使用換能器不同,超聲波發(fā)生器都可共用。
結(jié)構(gòu)合理,做到防潮、防沖擊、防燒管、操作簡(jiǎn)單。從沒(méi)有使用過(guò)超聲波清洗機(jī),對(duì)頻率功率不了解的人,只要有點(diǎn)電工常識(shí)的人都一看就會(huì)。
隨著現(xiàn)代電子技術(shù),特別是微處理器(uP)及信號(hào)處理器(DSP)的發(fā)展,超聲波發(fā)生器的功能越來(lái)越強(qiáng)大,但不管如何變化,其核心功能應(yīng)該是如下所述的內(nèi)容,只是每部分在實(shí)現(xiàn)時(shí)技術(shù)不同而已。超聲波發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生一個(gè)特定頻率的信號(hào),這個(gè)信號(hào)可以是正弦信號(hào),也可以是脈沖信號(hào),這個(gè)特定頻率就
是超聲波換能器的頻率,一般在超聲波設(shè)備中使用到的超聲波頻率為25KHz、28KHz、35KHz、40KHz;100KHz
相信使用面會(huì)逐步擴(kuò)大.比較完善的超聲波發(fā)生器還應(yīng)有反饋環(huán)節(jié),主要提供二個(gè)方面的反饋信號(hào):
第一個(gè)是提供輸出功率信號(hào),我們知道當(dāng)超聲波發(fā)生器的供電電源(電壓)發(fā)生變化時(shí).超聲波發(fā)生器的輸出功率也會(huì)發(fā)生變化,這時(shí)反映在超聲波換能器上就是機(jī)械振動(dòng)忽大忽小,導(dǎo)致清洗效果不穩(wěn)定.因此需要穩(wěn)定輸出功率,通過(guò)功率反饋信號(hào)相應(yīng)調(diào)整功率放大器,使得功率放大穩(wěn)定。
第二個(gè)是提供頻率跟蹤信號(hào).當(dāng)超聲波換能器工作在諧振頻率點(diǎn)時(shí)其效率最高,工作最穩(wěn)定,而超聲波換能器的諧振頻率點(diǎn)會(huì)由于裝配原因和工作老化后改變,當(dāng)然這種改變的頻率只是漂移,變化不是很大,頻率跟蹤信號(hào)可以控制信號(hào)超聲波發(fā)生器,使信號(hào)超聲波發(fā)生器的頻率在一定范圍內(nèi)跟蹤超聲波換能器的諧振頻率點(diǎn).讓超聲波發(fā)生器工作在最佳狀態(tài)。
超聲波內(nèi)置發(fā)生器,一體式超聲波發(fā)生器。
一.性能簡(jiǎn)小功率超聲波發(fā)生器介:控制箱采用微電腦控制下的它激式線路,頻率自動(dòng)跟蹤及掃頻工作方式等先進(jìn)技術(shù)。與傳統(tǒng)控制箱相比,具有工作穩(wěn)定可靠、超聲功率連續(xù)可調(diào),能最大限度地發(fā)揮換能器的潛能。工作頻率自動(dòng)跟蹤,使輸出匹配更佳,功率更加強(qiáng)勁,效率更高。獨(dú)特的掃頻工作方式,使清洗液在掃頻的作用下形成一股細(xì)小的回流,及時(shí)把超聲剝離下來(lái)的污垢帶離工件表面,從而達(dá)到更快速、更徹底的清洗效果,超聲清洗效率更高。同時(shí),具有完善的保護(hù)功能:過(guò)熱保護(hù)和過(guò)流保護(hù),工作更加可靠。
小功率超聲波發(fā)生器配合數(shù)碼功率調(diào)整可適應(yīng)各種不同的清洗要求。
二.主要技術(shù)指標(biāo):工作電壓: 220V 10% 額定功率 100W 200W 300W 工作頻率:28 KHz 40KHZ 時(shí)間
控制: 0--59分59秒 功率控制范圍:0-100%
適用于:小功率超聲波清洗機(jī),家用清洗機(jī),內(nèi)置發(fā)生器型超聲波機(jī)。
一.性能簡(jiǎn)介:
控制箱采用 微電腦控制下的它激式線路,頻率自動(dòng)跟蹤及掃頻工作方式等先進(jìn)技術(shù)。與傳統(tǒng)控制箱相比,具有工作穩(wěn)定可靠、超聲功率連續(xù)可調(diào),能最大限度地發(fā)揮換能器的潛能。工作頻率自動(dòng)跟蹤,使輸出匹配更佳,功率更加強(qiáng)勁,效率更高。獨(dú)特的掃頻工作方式,使清洗液在掃頻的作用下形成一股細(xì)小的回流,及時(shí)把超聲剝離下來(lái)的污垢帶離工件表面,從而達(dá)到更快速、更徹底的清洗效果,超聲清洗效率更高。同時(shí),具有完善的保護(hù)
功能:過(guò)熱保護(hù)和過(guò)流保護(hù),工作更加可靠。
工作電壓: 220V 10% 額定功率 600W 900W 1200W 1500W 1800W 2400W 2700W 工作電流 2.5A 3.5A
4.5A 5A 工作電流: 請(qǐng)注意,設(shè)備不能在長(zhǎng)時(shí)間在大于額定電流的狀態(tài)下運(yùn)行環(huán)境溫度: 0-40C° 相對(duì)濕度:40%--90%
工作頻率:25KHZ 28KHz 40KHZ 35KHZ 68KHZ 120KHZ 時(shí)間控制: 0--59分59秒 功率控制范圍:0-100%
16級(jí)數(shù)控調(diào)節(jié)機(jī)內(nèi)過(guò)熱保護(hù):65 C° 外型尺寸: L x W x H =300 x 360 x 150 。
由超聲波發(fā)生器產(chǎn)生的高于28KHZ音頻電信號(hào),通過(guò)換能器的壓電逆效應(yīng)轉(zhuǎn)換成同頻率的機(jī)械振蕩,并以超
音頻縱波的形式在清洗液中輻射。由于超音頻縱波傳播的正壓和負(fù)壓交替作用,產(chǎn)生無(wú)數(shù)超過(guò)1000個(gè)大氣壓的微
小氣泡并隨時(shí)爆破,形成對(duì)清洗物表面的細(xì)微局部高壓轟擊,使物體表面及縫隙之中的污垢迅速剝落,這就是超
聲波清洗所特有的"空化效應(yīng)"。
概述
傳統(tǒng)的A類、B類、C類放大器是把有源器件(例如晶體管為討論對(duì)象)作為電流源工作。在這些放大器中,晶體管工作在伏安特性曲線的有源區(qū)。集電極電流受基極激勵(lì)信號(hào)控制作相應(yīng)變化,而集電極電壓是正弦波或正弦波的一部分。因此集電極在信號(hào)一周內(nèi)同時(shí)存在頗大的電流和電壓。要消耗相當(dāng)一部分功率,這就是傳統(tǒng)放大器的能量轉(zhuǎn)換效率受限制的主要原因。開(kāi)關(guān)模式放大器在提高放大器效率方面做了質(zhì)的改革,它把有源器件作為接通/斷開(kāi)的開(kāi)關(guān)運(yùn)用。晶體管工作在伏安特性曲線的飽和區(qū)或截止區(qū)。當(dāng)晶體管被激勵(lì)而接通時(shí)進(jìn)入飽和區(qū),斷開(kāi)時(shí)進(jìn)入截止區(qū)。由于晶體管飽和壓降很低,集電極功耗降到最低限度,提高了放大器的能量轉(zhuǎn)換效率。一般在理想的晶體管條件下(飽和壓降為零,飽和電阻為零.斷開(kāi)電阻為無(wú)窮大,開(kāi)關(guān)時(shí)間為零),屬于開(kāi)關(guān)模式工作的D類放大器,理論效率為100%,實(shí)際效率可達(dá)90%以上。而通常的A類放大器效率只有 50%,B類效率為78.5%。從而可以看出開(kāi)關(guān)模式功率放大器在功率超聲的應(yīng)用中具有相當(dāng)大的實(shí)際意義。實(shí)際使用中大多數(shù)的超聲波發(fā)生器都是b,c類放大器,c類居多,部分特殊用途的設(shè)計(jì)為b類。
推挽式D類功率放大器如圖1.35所示,輸入激勵(lì)信號(hào)使一管導(dǎo)通時(shí)另一管截止,導(dǎo)通截止時(shí) 間各占交流半周期。這種放大器有兩種組態(tài),一種是電壓開(kāi)關(guān)放大器圖1,35(a);另一種是電流開(kāi)關(guān)放大器(圖1.35(b))。在電壓開(kāi)關(guān)組態(tài)中,晶體管作為電壓開(kāi)關(guān)工作,集電極電壓為方波,串聯(lián)調(diào)諧電路只讓基波電流通過(guò)。因此輸出電壓為集電極電壓的基波分量,集電極電流為半個(gè)正弦波。在電流開(kāi)關(guān)組態(tài)中,晶體管起電流開(kāi)關(guān)作用。扼流圈L、,維持恒定的直流饋電電流,集電極電流為方波,而集電極電壓為半個(gè)正弦波。
這里著重介紹電壓開(kāi)關(guān)型放大器。在功率超聲中電壓型開(kāi)關(guān)放大器用得較多,其原因:
一是從飽和損耗來(lái)看.電壓開(kāi)關(guān)放大器通常比電流開(kāi)關(guān)放大器小,因?yàn)殡妷洪_(kāi)關(guān)放大器中晶體管電流僅在180。飽和期間是大的,而在電流開(kāi)關(guān)放大器中,整個(gè)導(dǎo)通角內(nèi)保持峰值集電極電流;另外方波電流時(shí)的飽和電壓往往要大于正弦電流下的飽和電壓;
二是電流開(kāi)關(guān)型的效率比電壓開(kāi)關(guān)型放大器低。但電流開(kāi)關(guān)放大器取得功率的能力要強(qiáng)些;
三是在電流開(kāi)關(guān)電路中,當(dāng)負(fù)載R突然斷開(kāi)時(shí)所出現(xiàn)的瞬態(tài)效應(yīng),會(huì)使開(kāi)關(guān)承受較高的浪涌電壓,因此降低了開(kāi)關(guān)元件伏安容量的利用率。同時(shí)給設(shè)計(jì)者帶來(lái)一定的麻煩。
四是用相同開(kāi)關(guān)元件,電流開(kāi)關(guān)電路比電壓開(kāi)關(guān)電路的選用電源電壓要低n倍,電源供出的電流大x倍。
五是負(fù)載失調(diào)時(shí),通過(guò)電壓開(kāi)關(guān)的電流變小,通過(guò)電流開(kāi)關(guān)的電流變大。如果設(shè)計(jì)要求發(fā)生器能在一定的失調(diào)范圍內(nèi)工作,則電流開(kāi)關(guān)電路對(duì)晶體管伏安容量的利用率又要降低好多。
然而以上兩種開(kāi)關(guān)放大器其基本形式的輸出特性都是恒壓源性質(zhì),同時(shí)在固定負(fù)載下,伏安容量利用率相等。用相同的開(kāi)關(guān)元件可以得到相同的輸出功率。
電壓型開(kāi)關(guān)放大器還可分成并聯(lián)型電壓開(kāi)關(guān)放大器,如圖1-35(a)所示和串聯(lián)型電壓開(kāi)關(guān)放大器,如圖1.36所示。
必須注意的是,無(wú)論開(kāi)關(guān)如何連接,只要它們"開(kāi)關(guān)出來(lái)的"是電壓源,即只要它們是用作 電壓開(kāi)關(guān)的,那么,它們的負(fù)載只能是一個(gè)串聯(lián)諧振電路。這是因?yàn)殡娙菰谶@里不允許作為"開(kāi)關(guān)出來(lái)的"方波電壓源的負(fù)載。否則,由于電容對(duì)高次諧波的短路作用.會(huì)給開(kāi)關(guān)帶來(lái)危害。
串聯(lián)開(kāi)關(guān)電路和并聯(lián)開(kāi)關(guān)電路的原理是完全一樣的。因此設(shè)計(jì)也是類同的,僅有的區(qū)別在于電源電壓的選擇方面。如果開(kāi)關(guān)元件所能承受的電流和電壓是一定的,那么并聯(lián)接法比串聯(lián)接法所選 用的電源電壓應(yīng)低一倍,而電源供出的電流應(yīng)大一倍,舉例來(lái)說(shuō),如果用串聯(lián)開(kāi)關(guān)選220V電壓消耗4A電流,那么改用并聯(lián)開(kāi)關(guān)時(shí)應(yīng)選110V電壓消耗8A電流。
我們以串聯(lián)電壓開(kāi)關(guān)型D類功率放大器為例,如圖1. 37所示,該圖與圖1.36實(shí)際是等效的,所不同的是圖1.36中的負(fù)載Rl可看作變壓器次級(jí)換能器在諧振時(shí)的純阻反映到變壓器初級(jí)的電阻。BG1與BG2為兩個(gè)參數(shù)基本相同的晶體管,LC串聯(lián)回路對(duì)工作頻率fo諧振。
假如激勵(lì)信號(hào)是頻率為fo的正弦波,在正半周時(shí),BG1飽和導(dǎo)通,BG2截止;負(fù)半周時(shí)BG1截止,BG2飽和導(dǎo)通。圖1.38為其電壓、電流波形。
當(dāng)BG1飽和導(dǎo)通時(shí),p點(diǎn)電壓為電源電壓vcc減去BG1的飽和壓降vcs。當(dāng)BG2飽和導(dǎo)通時(shí),p點(diǎn)電壓則為BG2的飽和壓降vcs,兩管參數(shù)基本相同,故vcs1=vcs2=vcs且Up為矩形波。
經(jīng)過(guò)LC串聯(lián)諧振回路選頻濾波后.在負(fù)載電阻Rl.上就可得到頻率為fo的正弦波電壓ul,完成其放大功能。
由于兩管輪流導(dǎo)通處于開(kāi)關(guān)工作狀態(tài),up為矩形波,故稱為電壓開(kāi)關(guān)型,且輸出的最低諧波是三次,所以輸出波形較好。
根據(jù)周期性對(duì)稱方波諧波表示式:
式中Upm是方波振幅,ωo是基波角頻率,在D類開(kāi)關(guān)電路中
當(dāng)LC回路諧振于fo時(shí),在RL上的基波電壓幅度為
所以RL上的有效值電壓為
放大器的輸出功率:
又因
這里IA為基波電流的有效值,其峰值為
所以流過(guò)晶體管的直流分量ICO為
電源輸入功率為:
放大器的效率η為:
可見(jiàn),當(dāng)晶體管的飽和壓降vcS愈小,則放大器的效率愈高,若VCS→0則η→100%。以上是在 電感、電容、晶體管都不計(jì)損耗的理想情況下得到的結(jié)果,實(shí)際上是有損耗的。其損耗主要存在著兩類,在高頻運(yùn)用時(shí),其晶體管內(nèi)部損耗更不容忽視的。
(1)閉態(tài)飽和損耗
由(1.101)式可知.晶體管飽和壓降愈大則效率越低。理論和實(shí)驗(yàn)可以說(shuō)明,隨著頻率的升高和功率加大,飽和壓降將迅速增大,為了減小飽和損耗,必須選用fT高的晶體管。一般來(lái)說(shuō),對(duì)小功率管(<10W),f≥0.1fT,對(duì)于大功率管(>10W) f ≥0.01fT時(shí)才需考慮飽和壓降的影響。
因?yàn)檫@時(shí)飽和壓降隨頻率急劇增大,在大功率時(shí)由于電流的增加飽和壓降也大大上升,因此D類放大器的效率在這些頻率和電流下將急劇下降。
(2)開(kāi)關(guān)過(guò)程引起的過(guò)渡損耗。
過(guò)渡損耗是由過(guò)渡瞬變過(guò)程的時(shí)間來(lái)確定,它取決于晶體管電流或電壓的上升和下降時(shí)間及基極和集電極的電荷存儲(chǔ)效應(yīng)。在晶體管電流或電壓上升和下降時(shí)間內(nèi),晶體管處于有源狀態(tài),要消耗一定功率。此外接通延遲時(shí)間td(由晶體管基極電容和其他電路電容的充電時(shí)間決定)和晶體管開(kāi)關(guān)從飽和進(jìn)入有源狀態(tài)時(shí),從基區(qū)和集電極抽出過(guò)量電荷的存儲(chǔ)時(shí)間ts也要增大過(guò)渡損耗。延遲時(shí)間td和存儲(chǔ)時(shí)間ts,不僅延長(zhǎng)晶體管的開(kāi)關(guān)過(guò)渡過(guò)程,而且要產(chǎn)生電流和電壓瞬變,會(huì)使晶體管由于二次擊穿或雪崩效應(yīng)而損壞。
如果晶體管存儲(chǔ)時(shí)間大于接通延遲時(shí)間,兩個(gè)晶體管將同時(shí)處于閉態(tài)。大的瞬間集電極電流將通過(guò)低阻通路從集電極電源到地。不僅要降低放大器的效率,而且要使器件的可靠性降低,因?yàn)樵诟叩募簧潆妷合?,過(guò)大的集電極電流要使器件由于二次擊穿而損壞。這種瞬態(tài)的集電極電流尖峰可以用附加基一射間的電容,增大器件接通延遲時(shí)間,限止兩個(gè)晶體管都處于"閉態(tài)"的時(shí)間間隔來(lái)減弱。
ib的負(fù)脈沖愈大,持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng),ts愈長(zhǎng),td主要取決于集電極電荷的存儲(chǔ)。隨著工作頻率的上升,晶體管的電荷存儲(chǔ)效應(yīng)愈顯著,嚴(yán)重時(shí)可使兩管同時(shí)導(dǎo)通,出現(xiàn)危險(xiǎn)的雪崩,使晶體管損壞。集電極電荷存儲(chǔ)時(shí)間是隨著集電極電流的增加而增大,集電極電流又隨基極電流增加而增大,基極電流又隨激勵(lì)信號(hào)的加大而增大。因此選擇開(kāi)關(guān)特性好,ft高且功率滿足要求的晶體管,設(shè)計(jì)最佳激勵(lì),對(duì)于提高D類功率放大器的效率是完全必要的。
回路參數(shù)對(duì)p點(diǎn)電壓有相當(dāng)影響程度,圖1.41為激勵(lì)信號(hào)對(duì)P點(diǎn)波 形的影響。
基極加速電容CP對(duì)p點(diǎn)波形的影響,CP使p點(diǎn)電壓 波形的上升沿更徒,波形有所改善,略有提高。LC串聯(lián)諧振回路對(duì)p點(diǎn)電壓波形的影響是表演為電感上,它是放大器重要元件,要求Q值愈高愈好,若LC回路調(diào)諧不準(zhǔn)時(shí),尤其回路呈感性時(shí),p點(diǎn)也會(huì)出現(xiàn)激勵(lì)過(guò)大那樣的波形,對(duì)影響頗大。
激勵(lì)信號(hào)對(duì)p點(diǎn)電壓波形的影響
a信號(hào)小,功率小
b信號(hào)過(guò)大,功率大,效率低
c信號(hào)適當(dāng),功率大,效率高
開(kāi)關(guān)模式功率放大器除了上面講到的串聯(lián),并聯(lián)式開(kāi)關(guān)放大器外,還有橋式功率放大器,下面我們分析這種電路。
橋式功率放大器可分成半橋功率放大和全橋功率放大兩種形式。半橋式的原理圖如圖1.42所示
R1,R2為橋平衡電阻;C1、C2為橋臂電容,R3,R4,C3、C4為橋開(kāi)關(guān)管吸收電路元件,其值可通過(guò)實(shí)驗(yàn)調(diào)整。橋與負(fù)載兩者,通過(guò)變壓器B連接。
工作原理如下;當(dāng)t1時(shí)刻,U1電平觸發(fā)BG1導(dǎo)通,i1通過(guò)BG1至變壓器初級(jí)1、2向電容C2充電,同時(shí)C1上的電荷向BG1和變壓器B1初級(jí)放電。從而在輸出變壓器B1次級(jí)感應(yīng)一個(gè)正半周脈沖電壓;當(dāng)在t2時(shí)刻.BG2,被觸發(fā)導(dǎo)通,i2通過(guò)電容c1,變壓器初級(jí)2,1向BG2充電,而C2的電荷也經(jīng)由變壓器初級(jí)2,1向BG2放電。在變壓器次級(jí)感應(yīng)一個(gè)負(fù)半周脈沖電壓,從而完成一個(gè)工作頻率的周期波形。
橋式開(kāi)關(guān)功率放大器其設(shè)計(jì)原理同串聯(lián)電壓開(kāi)關(guān)放大器,它主要適合在大功率的超聲源中。
輸出功率的調(diào)整
一般采用以下兩種方法
1 改變激勵(lì)信號(hào)導(dǎo)通角
2 改變電源電壓
可以采用可控硅調(diào)整直流電源電壓或者采用開(kāi)關(guān)控制切換電源變壓器繞組方式。
功率放大器的保護(hù)
參加調(diào)頻的發(fā)電廠稱為調(diào)頻廠。區(qū)域調(diào)度中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī),對(duì)調(diào)頻火電廠是計(jì)算出機(jī)組功率,因?yàn)槟壳?0萬(wàn)kW及以上的火電機(jī)組絕大部分為單元機(jī)組,故可直接將控制信號(hào)發(fā)送到單元機(jī)組;對(duì)調(diào)頻水電站是計(jì)算出全站的總功率,當(dāng)此設(shè)定功率到達(dá)水電站后需經(jīng)過(guò)站內(nèi)分配裝置才去控制機(jī)組。
非調(diào)頻廠是指不參加調(diào)頻的電廠,一般指10萬(wàn)kW以下的火電機(jī)組和母管式火電廠以及暫不參加在線控制的電廠,但必需按日計(jì)劃負(fù)荷曲線進(jìn)行手動(dòng)調(diào)整,承擔(dān)電網(wǎng)的調(diào)峰、谷任務(wù)(包括按開(kāi)停機(jī)計(jì)劃啟停)。
自動(dòng)發(fā)電控制對(duì)調(diào)頻廠的要求為:
①所有調(diào)頻廠的調(diào)速系統(tǒng)均應(yīng)符合自動(dòng)控制的要求,調(diào)整靈敏,死區(qū)小,無(wú)卡滯現(xiàn)象。調(diào)差系數(shù)應(yīng)統(tǒng)一整定。
②消除調(diào)頻廠內(nèi)主、輔機(jī)設(shè)備的各種缺陷,水電廠的機(jī)組自動(dòng)裝置和火電廠的常規(guī)熱工自動(dòng)裝置應(yīng)完好地投用。
③水電站的機(jī)組振動(dòng)區(qū)應(yīng)設(shè)法消除,可調(diào)容量應(yīng)滿足0~100%的要求。
④火電廠的可調(diào)容量,對(duì)老機(jī)組應(yīng)力爭(zhēng)滿足70~100%額定范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)整;對(duì)新裝機(jī)組則要求滿足50~100%額定范圍內(nèi)調(diào)整。負(fù)荷變動(dòng)速度要求最大為每分鐘3%額定值。
⑤火電廠新裝機(jī)組都應(yīng)有爐隨機(jī)方式的機(jī)爐協(xié)調(diào)自動(dòng)裝置。
現(xiàn)代電力系統(tǒng)的自動(dòng)發(fā)電控制不單是為了調(diào)整電網(wǎng)頻率,更重要的是在控制各機(jī)組發(fā)電出力時(shí)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)負(fù)荷分配,為了明確起見(jiàn)把自動(dòng)發(fā)電控制和自動(dòng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度(EDC)連在一起,簡(jiǎn)稱為AGC/EDC,這時(shí)須考慮實(shí)時(shí)控制。