基于FPGA的大功率超聲波電源研究.pdf

1、超聲波焊接具備操作簡(jiǎn)便、焊接速度快、接頭強(qiáng)度高、生產(chǎn)效率高等特點(diǎn)已在醫(yī)療器材、包裝、汽配、手機(jī)等行業(yè)廣泛應(yīng)用。由于超聲波焊接電源設(shè)備存在頻率跟蹤慢、負(fù)載突變易失鎖等缺點(diǎn)，因此設(shè)計(jì)穩(wěn)定性強(qiáng)、頻率跟蹤速度快、人機(jī)界面友好的超聲波電源將有非常重要的顯示意義。本課題以設(shè)計(jì)基于FPGA控制的2kW的超聲波焊接電源為目標(biāo)，并詳細(xì)介紹設(shè)計(jì)過(guò)程。
　　首先，本文對(duì)超聲波電源系統(tǒng)原理做了簡(jiǎn)要概述。并通過(guò)對(duì)多種整流電路、逆變電路、諧振匹配電路、功率調(diào)

2、節(jié)方式進(jìn)行分析，最終確定了單相不可控整流電路、全橋逆變電路、串聯(lián)諧振匹配電路、移相調(diào)控方式。
　　接著對(duì)超聲波電源硬件的總體框架做了簡(jiǎn)要說(shuō)明。隨后對(duì)硬件電路進(jìn)行了具體設(shè)計(jì)，包括整流電路、逆變電路、諧振匹配電路、高頻變壓器、驅(qū)動(dòng)電路、采樣電路、保護(hù)電路、脈沖捕捉電路、真有效值變換電路、通信電路。此外，還對(duì)電路中器件相關(guān)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算和其工藝進(jìn)行選擇。
　　然后設(shè)計(jì)了以FPGA為核心控制器的總體控制方案，采用頂層到底層的設(shè)計(jì)方式，