超聲波發生器(即超聲電源)是一種將220v或者380v的交流電轉換成為超聲頻的電震蕩信號的功率電源,由振蕩器、電壓放大器、功率放大器和輸出變壓器等部件組成。為了保障超聲波發生器的頻率穩定、發生器和換能器的阻抗匹配,超聲波發生中還裝配有聲跟蹤電路和頻率自動跟蹤電路。
超聲波發生器的發展和電子器材的發展息息相關,從一定程度上講,電子汽車的發展主導著超聲波發生器的發展方向。超聲波發生器種類很多,根據所采用的工作原理的不同,可以分為模擬電路和數字電路兩種;根據所采用的的功率管的不同又可以分三個發展階段:電子管型、晶體管型和模擬集成電路型。
1.電子管型超聲波發生器
有自激式和他激式兩種,而自激式的又可分為頻率自動跟蹤和聲跟蹤兩種。早在上世紀50年代電子管型就已經問世,其電路型式簡單,動態范圍大,但是體積大,功耗也大,現在已經被淘汰了。
2.晶體管型超聲波發生器
又可以分為模擬晶體管型和開關晶體管型兩個階段。晶體管型的發展,得益于大功率器件水平的提高和技術路線的日益發展。模擬晶體管型,線路成熟,輸出功率小,壽命長,成本低,在小功率場合(小于200w)應用較廣泛。開關晶體管型,結合了IC電路型式之后電路型式簡單化,輸出功率大,體積小,功率小,另外可以方便與微電處理器結合,成為主流發展方向。
3.模擬集成電路型超聲波發生器
相比晶體管型來說,模擬集成電路型超聲波發生器存在著兩個明顯優勢:首先,當發生器小功率輸出時大大降低了換能器的工作電壓。晶體管型發生器小功率輸出時,換能器的工作電壓達到148v,而模擬集成電路型發生器小功率輸出時,換能器的工作電壓僅為9v。其次,相同工作狀態下,模擬集成電路型發生器比晶體管型的諧波失真明顯減少。
目前,采用數字化控制的超聲波發生器也有問世,標志著超聲波發生器向智能化發展走了一大步。這里超聲波發生器便于通過程序軟件的挑戰控制方案和實現多種新型控制策略,可以實現運行數據的自動存儲和故障自動診斷。