用于超声波管道清洗机的开关电源设计

　　2 具体结构

　　从图4可看出该开关电源由前级IC1的PF1000A-360型AC/DC大功率变换模块和后级IC2的DC/AC IPM—4M 模块相连并与高频大功率脉冲变压器T等三大部分一起组合而成，即成为超声波管道清洗机的信号源（超声波发生器）。

　　3 调试过程

　　合上进线交流电源220V后，当IC1的(AC/DC)PF-1000A-360型变换模块输出电压为直流360V并加于IPM-4M(DC/AC)模块IC2的P1、P4引脚上时，则输出脉冲变压器(功率应大于1200W)T的初级二端P2与P3上(接自IPM-4M模块全桥型功率管对角线端)将获得360V高频22～25KHz脉冲电压。脉冲输出电压取决于大功率脉冲变压器T次级N2端不同的匝数，可获得的幅值为100～120V的脉冲电压，见图4右上角所示。输出电压工作频率为22～25kHz±1% ，其占空比D为0.4～0.5为可调。IC2的P2、P3引脚上有脉冲波形输送，调整W3便可看到脉宽变化。当K1、K2在断开位置，频率计显示模块标称频率22kHz。当合K1上时，减少W1阻值，频率将向高端变化。当K2合上时，增加W1阻值，频率将向低端变化。根据需要来决定使用参数。调整W3，可改变稳定的输出电压的幅值。调整W2，可改变输出电流输出值。这个功能不用时可悬空。

　　大功率高压高频正弦波的实现

　　当大功率脉冲变压器T次级N2输出的100～120V的脉冲波电压加到LC谐振电路( 其L为可调高频电感线圈，C为超声波换能器的等效电容，由此则组成LC谐振器，如图4右上角虚线所示)，通过调整高频电感线圈L可使谐振器得到串联谐振。其谐振频率f0为换能器固有频率，并在电容C(换能器)两端将获得谐振后的高压高频22～25kHz正弦波（如图5右上角所示）。

　　图5　系统电路图

　　结语

　　该模块式高频高压大功率开关电源作为信号源(或称超声波发生器)，经与大功率超声波换能器配套反复使用和现场运行，其性能稳定可靠，彻底克服了以往用单个集成和分立式大功率管组合而成的开关电源那种经常被烧毁、击穿及故障率高、维修难等不足之处。经反复使用，该新型模块式高频高压大功率开关电源实现了高效率（效率达95%以上）高可靠免维护，属新一代高频高压大功率开关电源技术和产品。