本發(fā)明涉及大功率超聲波，尤其涉及多負載超聲波驅動電源。

背景技術：

1、隨著工業(yè)自動化與數(shù)字化的快速發(fā)展，超聲波設備在工業(yè)領域的應用日益廣泛。然而，超聲波設備的驅動問題一直是技術瓶頸，即每個負載需獨立配備一個驅動電源，這不僅增加了成本、體積和控制復雜性，還限制了設備的靈活性和擴展性。傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅動多個負載，但無法充分利用電源的高級控制功能。

2、當前的技術挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)一個驅動電源同時驅動多個負載，并允許精細控制，為此研發(fā)出多負載超聲波驅動電源，用于解決傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅動多個負載，但無法充分利用電源的高級控制功能的問題。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供多負載超聲波驅動電源，以解決傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅動多個負載，但無法充分利用電源的高級控制功能的問題。

2、本發(fā)明提供多負載超聲波驅動電源，包括：轉換開關模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊，轉換開關模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊安裝在超聲波驅動電源內部；

3、轉換開關模塊：用于在切換不同負載時，同步切換匹配電路；

4、搜頻電路控制模塊：用于在轉換開關啟動時，同步激活搜頻電路，搜頻電路控制模塊還用于頻率匹配，用于功率匹配，用于阻抗匹配以及用于電容量匹配；

5、匹配電流控制模塊：用于實現(xiàn)電流與超聲波設備的匹配；

6、分配控制模塊：用于使一臺驅動電源推動多個負載工作，并同步啟動搜頻電路控制模塊以及匹配電流控制模塊；

7、轉換開關模塊接收用戶或外部系統(tǒng)的切換指令，將切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，向分配控制模塊發(fā)送信號，分配控制模塊接收到轉換開關模塊發(fā)送的信號后生成多負載進行負載分配策略；

8、搜頻電路控制模塊根據(jù)多負載進行負載分配策略激活搜頻電路，將激活后的搜頻電路頻率信息反饋給分配控制模塊；

9、匹配電流控制模塊接收來自轉換開關模塊的切換指令和激活后的搜頻電路頻率信息，調整電流使電流與超聲波設備的匹配。

10、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，轉換開關模塊，包括

11、對接收到的切換指令進行解析，得到切換的目標和參數(shù)，將解析后的切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，向分配控制模塊發(fā)送信號，通知新的負載切換需求；

12、根據(jù)切換指令，同步切換匹配電路，使新負載接收到電源匹配設置，監(jiān)控切換過程的狀態(tài)，將切換狀態(tài)或錯誤信息反饋給用戶端以及后臺控制端。

13、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，搜頻電路控制模塊，包括；

14、當轉換開關模塊接收到用戶或外部系統(tǒng)的切換指令時，搜頻電路控制模塊會接收到啟動信號；

15、搜頻電路控制模塊根據(jù)接收到的啟動信號，激活內部的搜頻電路，搜頻電路用于掃描或檢測最佳的超聲波工作頻率；

16、搜頻電路進行頻率掃描，通過掃頻算法找到最佳的超聲波工作頻率，將最佳的超聲波工作頻率傳遞給搜頻電路控制模塊；

17、搜頻電路控制模塊對接收到的最佳的超聲波工作頻率進行預處理，然后反饋至分配控制模塊。

18、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，匹配電流控制模，包括；

19、匹配電流控制模塊接收來自轉換開關模塊的切換指令，并同時接收搜頻電路控制模塊提供的激活后的搜頻電路頻率信息；

20、根據(jù)接收到的頻率信息，分析當前超聲波設備的工作頻率，并根據(jù)分析結果調整輸出電流的大小和相位，使電流與超聲波設備的工作頻率和負載要求相匹配；

21、匹配電流控制模塊會將其調整后的電流狀態(tài)反饋給分配控制模塊或其他相關模塊，以保持系統(tǒng)整體的同步和穩(wěn)定性。

22、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，分配控制模塊，包括；

23、當轉換開關模塊接收到用戶或外部系統(tǒng)發(fā)出的切換負載指令時，開始負載分配策略的生成流程；

24、轉換開關模塊將切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，

25、同時向分配控制模塊發(fā)送信號，通知其有新的負載切換需求，分配控制模塊接收到信號后，分析當前系統(tǒng)的狀態(tài)包括已連接的負載數(shù)量、類型和工作狀態(tài)；

26、根據(jù)預設的分配規(guī)則，分配控制模塊生成多負載的負載分配策略，依據(jù)生成的負載分配策略，分配控制模塊同步啟動搜頻電路控制模塊，使搜頻電路控制模塊開始工作，搜頻電路控制模塊根據(jù)策略激活相應的搜頻電路，尋找并鎖定每個超聲波設備的最佳工作頻率。

27、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，還包括，優(yōu)化單元，優(yōu)化單元采集電流參數(shù)、電壓參數(shù)，分析負載分配策略，并基于實時負載狀態(tài)和電源能力進行動態(tài)調整，用于平衡各負載之間的功率分配。

28、進一步地，本發(fā)明提供的多負載超聲波驅動電源，還包括，檢測單元，

29、檢測單元通過內置的電流傳感器和電壓傳感器，實時監(jiān)測超聲波設備在工作過程中的電流和電壓變化；

30、利用頻率檢測器，實時檢測超聲波設備的工作頻率，并與搜頻電路控制模塊提供的最佳工作頻率進行對比；

31、檢測單元通過監(jiān)測負載的接入與斷開狀態(tài)，以及負載的工作狀態(tài)，實時評估負載的整體狀態(tài)。

32、本發(fā)明有益效果：本發(fā)明通過集成化設計，對多個超聲波設備進行精確控制和高效驅動，優(yōu)化了電源的能量分配，進而提高了整體能效。其次，本發(fā)明顯著提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，通過搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊的協(xié)同工作，確保了電流與超聲波設備的工作頻率和負載要求精確匹配，同時，實時監(jiān)測與調整機制預防了故障的發(fā)生，此外，還能降低成本與體積，因為一臺驅動電源即能推動多個負載工作，這相較于傳統(tǒng)方式中每個負載需獨立配備一個驅動電源，顯著減少了成本、體積和控制復雜性。而且，本發(fā)明還提高了靈活性與擴展性，使其能夠更靈活地應對不同負載的需求，并適用于各種復雜多變的工況。另外，它還優(yōu)化了能量轉換效率，通過優(yōu)化單元進行動態(tài)調整，平衡各負載之間的功率分配。本發(fā)明的智能化與自動化水平也得到了提升，通過引入智能匹配與分配策略實現(xiàn)了這一點。最后，它還為后續(xù)的故障診斷、性能優(yōu)化和設備維護提供了數(shù)據(jù)支持，提高了設備維護的便利性和效率。

技術特征：

1.多負載超聲波驅動電源，其特征在于，包括：轉換開關模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊，轉換開關模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊安裝在超聲波驅動電源內部；

2.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，轉換開關模塊，包括

3.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，搜頻電路控制模塊，包括；

4.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，匹配電流控制模，包括；

5.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，分配控制模塊，包括；

6.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，還包括，優(yōu)化單元，優(yōu)化單元采集電流參數(shù)、電壓參數(shù)，分析負載分配策略，并基于實時負載狀態(tài)和電源能力進行動態(tài)調整，用于平衡各負載之間的功率分配。

7.如權利要求1所述的多負載超聲波驅動電源，其特征在于，還包括，檢測單元，

技術總結
本發(fā)明涉及大功率超聲波技術領域，具體涉及多負載超聲波驅動電源，本發(fā)明電源融合了轉換開關、搜頻電路控制、匹配電流控制及分配控制四大模塊，搜頻電路控制是指頻率匹配，功率匹配，阻抗匹配和電容量匹配，實現(xiàn)了一系列高級控制功能，各模塊間的緊密協(xié)作，使得電源能夠在進行匹配電路切換的同時，激活搜頻電路以確定最佳工作頻率，并精準調整電流以滿足超聲波設備的特定需求。此外，電源中還融入了優(yōu)化和檢測單元，分別負責動態(tài)調控功率分配及實時監(jiān)控電源和設備狀態(tài)，從而確保整個系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定運行。本發(fā)明不僅顯著提升了超聲波設備的靈活性和擴展性，更在降低成本和控制復雜性方面取得了顯著成效。

技術研發(fā)人員：陳川,陳元平
受保護的技術使用者：杭州成功超聲設備有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19