1、隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，超聲技術(shù)在加工、清洗、醫(yī)療等領(lǐng)域都發(fā)揮了重要作用。而超聲電源作為超聲應(yīng)用中的關(guān)鍵技術(shù)，其阻抗匹配一直是研究的重點(diǎn)。傳統(tǒng)的超聲電源多用靜態(tài)阻抗匹配，使得超聲電源在諧振頻率漂移時(shí)無(wú)法及時(shí)調(diào)整匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)，從而帶來(lái)效率降低、換能器停震等不良后果。本文在此基礎(chǔ)上提出了動(dòng)態(tài)匹配的概念，并以STM32為主控制器設(shè)計(jì)了智能超聲電源實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)分析了超聲波換能器的阻抗特性，對(duì)比了串聯(lián)匹配和并聯(lián)匹

2、配兩種匹配方式下的匹配網(wǎng)絡(luò)參數(shù)區(qū)別，并進(jìn)行了MATLAB仿真。針對(duì)傳統(tǒng)的靜態(tài)匹配存在的問(wèn)題提出了兩種動(dòng)態(tài)匹配方法:動(dòng)態(tài)調(diào)整匹配電感參數(shù)法和頻率自動(dòng)跟蹤法，在進(jìn)行了原理對(duì)比之后選用了后者作為此次超聲電源的動(dòng)態(tài)匹配方案。
　　(2)設(shè)計(jì)了超聲電源的硬件主體方案，將系統(tǒng)劃分為多個(gè)子模塊進(jìn)行分析。在調(diào)壓整流模塊中應(yīng)用了晶閘管調(diào)壓技術(shù)實(shí)現(xiàn)了直流母線電壓可調(diào)，保證了輸出功率的可變性;在高頻逆變模塊中使用了半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)從直流到交流的逆變，使

3、用了DDS芯片來(lái)產(chǎn)生高精度的PWM波，配合硬件加死區(qū)電路來(lái)得到半橋的驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并針對(duì)柵極驅(qū)動(dòng)芯片IR2110的缺陷設(shè)計(jì)了負(fù)偏壓電路，能更好的實(shí)現(xiàn)功率管的關(guān)斷;在頻率跟蹤模塊中使用了霍爾傳感器檢測(cè)電流電壓相位，經(jīng)過(guò)調(diào)理電路后得到相位差的脈寬信號(hào)，再使用STM32的PWM輸入功能完成相位差檢測(cè)。
　　(3)根據(jù)超聲波電源的硬件電路編寫(xiě)了對(duì)應(yīng)的軟件程序，主要包括晶閘管調(diào)壓子程序和頻率自動(dòng)跟蹤子程序。其中針對(duì)超聲波電源運(yùn)行過(guò)程中可能發(fā)生諧