摘要：随着超声技术在工业领域应用的深入和广泛，作为超声设备能源提供者的超声波电 源的需求也越来越急切，对其性能要求也越来越高。本文主要分析了比较常见的超声波电

源电路结构及其优缺点，并介绍了移相 PWM 的工作原理。本文设计的超声波电源主要包括 整流电路和逆变电路两部分，其中整流电路采用二极管不可控整流，逆变电路采用单相半 桥型逆变电路。本设计采用 STC11F02 单片机来设计控制和驱动电路。最后在 Pspice 中对 逆变电路的移相调功进行仿真，得到在不同移相角下的仿真波形。 74413

毕业论文关键词：超声波电源，逆变电路，移相 PWM，单片机 

Abstract: With the deep and wide application of ultrasonic technology in industry, the demand of ultrasonic power supply, which is used as the power source of ultrasonic equipment, becomes more and more urgent。The common ultrasonic power circuit structure and its advantages and disadvantages are introduced in this paper。 And the working principle of phase shifting PWM is introduced。 In this paper, the design of the ultrasonic power supply mainly includes rectifying circuit and inverter circuit,in which the rectifier uses not controlled rectifier and the inverter circuit adopts single-phase half bridge inverter circuit。 This design uses STC11F02 microcontroller to design the control and drive circuit。 Finally, the phase shift modulation of the inverter circuit is simulated in Pspice, and the simulation waveforms are obtained at different phase shift angle。

Keywords: ultrasonic power supply,Inverter circuit , PS-PWM,Single-Chip Microcomputer

目录

1 绪论 4

1。1 研究背景与意义 4

1。2 超声波电源的发展概况与趋势 4

2 超声波电源系统结构与原理说明 5

3 逆变电路分析 6

3。1 逆变电路拓扑结构选择 7

3。2 半桥型逆变电路工作原理 8

3。3 PS-PWM 原理 10

4 电路设计 12

4。1 整流电路元器件参数设计 12

4。2 逆变电路元器件参数设计 14

4。3 主电路设计 14

4。4 基于单片机的驱动电路设计 15

5 仿真 22

结论 24

参考文献 25

致谢 26

1  绪论 

1。1 研究背景与意义 

声波由物体振动产生，能够通过空气、固体、液体等介质传播，其频率范围为 10-4-1014Hz。 通常频率高于 20kHz 的声波被称为超声波，但是在实际的应用中，并非严格按照 20kHz 的 频率界定超声波，一些频率高于 13kHz 的超声波也被应用于超声技术中。本质上，超声波 由以超声频率振动的物体产生，所以超声波就是一种高频率的机械波，因而具有折射、反 射、干涉、衍射等机械波固有的特点，在传播过程中会与传播介质相互作用产生各种超声 效应。超声波的特点使其具有方向性好、穿透能力强、易于获得较集中的声能、具有空化 作用等优点。随着电力电子技术、信号处理技术和控制技术等多方面技术的发展，超声技 术在现代工业、农业生产、生物医学、国防军事、航空航天等领域中的应用已经非常广泛， 例如超声焊接、无损探伤、应力释放、超声清洗、医疗、成像无损检测、声纳测距等。超 声波在各领域的应用能够有效提高设备运行安全性，保障生产安全；降低生产成本，提高 产品质量；减少环境污染。因此，国内外正积极研究超声技术的应用。随着超声应用技术 的发展与成熟，其应用领域将继续扩大，各行业对超声波电源的需求也将越来越大，其前 景十分广阔。 论文网