一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，包括主控模塊，和工作方式選擇模塊，主控模塊的輸出端連接有超聲波發(fā)生模塊、脈沖信號(hào)放大模塊、功率放大模塊和外接換能器匹配模塊，脈沖信號(hào)放大模塊連接有信號(hào)采集模塊，功率放大模塊連接有過熱保護(hù)模塊和單相整流模塊，信號(hào)采集模塊和過熱保護(hù)模塊分別連接至主控模塊,外接換能器匹配模塊的輸出端連接有超聲波換能器；在設(shè)定的頻點(diǎn)范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)頻率的變化，在功率輸出端進(jìn)行電流采樣和溫度采樣檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整頻率和功率，實(shí)現(xiàn)過流、過熱和短路保護(hù)，保證轉(zhuǎn)化效率和設(shè)備的正常工作，工作方式選擇模塊能與主控模塊進(jìn)行通訊，可以靈活控制和顯示運(yùn)行參數(shù)，能夠更好地滿足家庭清洗的要求。
【專利說明】
一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種家庭用電子設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]家庭中在進(jìn)行清洗碗時(shí)，普遍采用手動(dòng)清水洗滌，單純利用清水沖洗，清洗效果太差，添加洗滌液，又會(huì)有洗滌液的殘留，對(duì)健康不利，而且浪費(fèi)自來水。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，越來越多的家庭用電子設(shè)備開始投入使用，例如家庭用的洗碗機(jī)。家庭用的洗碗機(jī)還能夠用來清洗蔬菜、水果、貝類、肉類、餐具等，利用超聲波清洗，當(dāng)超聲波經(jīng)過液體介質(zhì)時(shí)，將以極高的頻率壓迫液體介質(zhì)振動(dòng)，使液體分子產(chǎn)生正負(fù)交變的沖擊波。當(dāng)聲強(qiáng)達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，液體中急劇產(chǎn)生微小空化氣泡并瞬時(shí)強(qiáng)烈閉合，產(chǎn)生強(qiáng)烈的微爆炸和沖擊波使被清洗物表面的污物遭到破壞，并從被清洗表面脫落下來。雖然每個(gè)空化氣泡的作用并不大，但每秒鐘有上億個(gè)空化氣泡在作用，就具有很好的清洗效果。超聲波可以穿透固體物質(zhì)而使整個(gè)液體介質(zhì)振動(dòng)并產(chǎn)生空化氣泡，因此這種清洗方式不存在清洗不到的死角，而且業(yè)內(nèi)證明超聲波清洗的潔凈度高，可以對(duì)餐具上的米粒、油污、煙跡、茶漬等難洗物質(zhì)進(jìn)行全方位清除，用于清洗水果時(shí)，對(duì)附著在蔬菜水果表面的污物、細(xì)小的顆粒和農(nóng)藥都有很好的清洗效果，是傳統(tǒng)清洗方法所達(dá)不到的。
[0003]上述洗碗機(jī)內(nèi)安裝有超聲波發(fā)生單元，利用超聲波發(fā)生單元產(chǎn)生的振動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)中的洗碗機(jī)利用變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)頻率的變化，使洗碗機(jī)的超聲波換能頭工作在一定可變化的超聲波范圍內(nèi)，使水體振動(dòng)，對(duì)碗表面的污漬進(jìn)行去除，使用比較方便省力。但現(xiàn)有技術(shù)中的超聲波頻率變化大，且在使用過程中運(yùn)行參數(shù)不能實(shí)時(shí)修改，在機(jī)器使用時(shí)間過程時(shí)，發(fā)熱嚴(yán)重，容易導(dǎo)致內(nèi)部器件燒壞，從而產(chǎn)生停機(jī)現(xiàn)象，因此使用的穩(wěn)定性差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種超聲波功率輸出恒定、工作穩(wěn)定、清洗效果好的用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，包括主控模塊，所述主控模塊的輸入端連接有工作方式選擇模塊，所述主控模塊的輸出端連接有超聲波發(fā)生模塊，所述超聲波發(fā)生模塊的輸出端依次連接有脈沖信號(hào)放大模塊、功率放大模塊和外接換能器匹配模塊，所述功率放大模塊連接有信號(hào)采集模塊，所述功率放大模塊連接有過熱保護(hù)模塊和單相整流模塊，所述信號(hào)采集模塊和所述過熱保護(hù)模塊分別連接至所述主控模塊，所述外接換能器匹配模塊的輸出端連接有超聲波換能器。
[0006]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控模塊包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端連接有變頻控制器。
[0007]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述超聲波發(fā)生模塊包括與所述變頻控制器連接的超聲波變頻器，所述超聲波變頻器連接有脈沖調(diào)制器，所述脈沖調(diào)制器與所述單片機(jī)相連。
[0008]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述脈沖信號(hào)放大模塊包括并列設(shè)置的第一信號(hào)放大單元和第二信號(hào)放大單元，所述第一信號(hào)放大單元和所述第二信號(hào)放大單元分別連接至所述脈沖調(diào)制器。
[0009]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述功率放大模塊設(shè)有四個(gè)功率放大單元，其中兩個(gè)所述功率放大單元與所述第一信號(hào)放大單元連接，另外兩個(gè)所述功率放大單元與所述第二信號(hào)放大單元連接。
[0010]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述信號(hào)采集模塊包括與所述功率放大模塊連接的電流信號(hào)采集單元，所述電流信號(hào)采集單元的輸出端連接有電流信號(hào)放大單元，所述電流信號(hào)放大單元連接至所述單片機(jī)。
[0011 ]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述過熱保護(hù)模塊包括與所述功率放大模塊連接的采樣熱電偶RT，所述采樣熱電偶RT的另一端接地，所述采樣熱電偶RT的兩端并聯(lián)有八腳的放大器U8，所述放大器U8的I腳、5腳和8腳懸空，所述放大器U8的2腳和3腳并聯(lián)在所述采樣熱電偶RT的兩端，所述放大器U8的4腳接地，所述放大器U8的6腳連接至信號(hào)處理芯片U5，所述放大器U8的6腳還分別通過串聯(lián)的電阻R14和電阻R15安全接地，所述放大器U8的7腳連接至+12V電壓；
[0012]所述信號(hào)處理芯片U5為九腳芯片，所述信號(hào)處理芯片U5的I腳和9腳分別連接至+12V電壓，所述信號(hào)處理芯片U5的2腳懸空，所述信號(hào)處理芯片U5的3腳通過電阻R25接地，所述信號(hào)處理芯片U5的4腳與8腳之間連接有電容C3，且8腳接地設(shè)置，所述信號(hào)處理芯片U5的5腳連接至所述單片機(jī)，所述信號(hào)處理芯片U5的6腳和7腳分別連接至所述放大器U8的6腳。
[0013]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述外接換能器匹配模塊包括與所述脈沖信號(hào)放大模塊連接的變壓器T4，所述變壓器T4的輸出側(cè)串接有電感器LI和超聲換能器，與所述超聲換能器并聯(lián)設(shè)有RC諧振回路。
[0014]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述單相整流模塊包括三極管Q4，所述三極管Q4的發(fā)射極安全接地，所述三極管Q4的集電極串接有接觸器RYI，所述接觸器RYl的輸出端輸出+12V電壓。
[0015]作為優(yōu)選的技術(shù)方案，所述工作方式選擇模塊包括選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)的輸出端連接有通訊模塊，所述通訊模塊與所述單片機(jī)連接。
[0016]由于采用了上述技術(shù)方案，一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，包括主控模塊，所述主控模塊的輸入端連接有工作方式選擇模塊，所述主控模塊的輸出端連接有超聲波發(fā)生模塊，所述超聲波發(fā)生模塊的輸出端依次連接有脈沖信號(hào)放大模塊、功率放大模塊和外接換能器匹配模塊，所述功率放大模塊連接有信號(hào)采集模塊，所述功率放大模塊連接有過熱保護(hù)模塊和單相整流模塊，所述信號(hào)采集模塊和所述過熱保護(hù)模塊分別連接至所述主控模塊，所述外接換能器匹配模塊的輸出端連接有超聲波換能器;本發(fā)明的有益效果是:能夠?qū)崿F(xiàn)頻率、相位和功率的高精度精確可靠的控制，在設(shè)定的頻點(diǎn)范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)頻率的變化，在功率輸出端進(jìn)行電流采樣和溫度采樣檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整頻率和功率，實(shí)現(xiàn)過流、過熱和短路保護(hù)，保證轉(zhuǎn)化效率和設(shè)備的正常工作，配備的工作方式選擇模塊能與主控模塊進(jìn)行通訊，可以靈活控制和顯示運(yùn)行參數(shù)，能夠更好地滿足家庭清洗的要求。
【附圖說明】
[0017]以下附圖僅旨在于對(duì)本發(fā)明做示意性說明和解釋，并不限定本發(fā)明的范圍。其中:
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例的電路原理圖；
[0020]圖中:1-主控模塊;2-選擇開關(guān);3-通訊模塊;4-超聲波發(fā)生模塊;5-脈沖信號(hào)放大模塊;6-功率放大模塊;7-外接換能器匹配模塊;8-信號(hào)采集模塊;9-過熱保護(hù)模塊；10-單相整流模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在下面的詳細(xì)描述中，只通過說明的方式描述了本發(fā)明的某些示范性實(shí)施例。毋庸置疑，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以認(rèn)識(shí)到，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以用各種不同的方式對(duì)所描述的實(shí)施例進(jìn)行修正。因此，附圖和描述在本質(zhì)上是說明性的，而不是用于限制權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
[0022]如圖1和圖2所示，一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，包括主控模塊I，所述主控模塊I的輸入端連接有工作方式選擇模塊，所述主控模塊I的輸出端連接有超聲波發(fā)生模塊4，所述超聲波發(fā)生模塊4的輸出端依次連接有脈沖信號(hào)放大模塊5、功率放大模塊6和外接換能器匹配模塊7，所述功率放大模塊6連接有信號(hào)采集模塊8，所述功率放大模塊6連接有過熱保護(hù)模塊9和單相整流模塊10，事實(shí)上，所述單相整流模塊10通過所述脈沖信號(hào)放大模塊5間接與所述功率放大模塊6相連，為兩個(gè)模塊提供工作電源，所述信號(hào)采集模塊8和所述過熱保護(hù)模塊9分別連接至所述主控模塊I，所述外接換能器匹配模塊7的輸出端連接有超聲波換能器P。
[0023]所述主控模塊I包括單片機(jī)Dl，所述單片機(jī)Dl的輸入端連接有變頻控制器U3，所述變頻控制器U3可采用X9313UP作為主控芯片。所述工作方式選擇模塊包括選擇開關(guān)2，所述選擇開關(guān)2的輸出端連接有通訊模塊3，所述通訊模塊3與所述單片機(jī)Dl連接，所述單片機(jī)Dl采用MICROCHIP公司的PIC系列單片機(jī)芯片或是ATMEL公司的AVR單片機(jī)芯片，單片機(jī)Dl在正常模式下接收選擇開關(guān)2的控制命令，或者自身的指令命令，控制所述超聲波發(fā)生模塊4，所述超聲波發(fā)生模塊4可以使用TI公司的超聲波發(fā)生芯片，產(chǎn)生兩路同步反相的PWM信號(hào)，所述脈沖信號(hào)放大模塊5放大PffM信號(hào)。
[0024]所述主控模塊I具體的電路結(jié)構(gòu)為:
[0025]所述單片機(jī)Dl設(shè)有四十四個(gè)引腳，包括PAO(ADCO)?PA7(ADC7)八個(gè)引腳，該八個(gè)引腳對(duì)應(yīng)的引腳編號(hào)為37?30，PBO?PB7八個(gè)引腳，該八個(gè)引腳對(duì)應(yīng)的引腳編號(hào)為40?44及I?3，PC0?PC7八個(gè)引腳，該八個(gè)引腳對(duì)應(yīng)的引腳編號(hào)為19?26，PD0?TO7八個(gè)引腳，該八個(gè)引腳對(duì)應(yīng)的引腳編號(hào)為9?16，4號(hào)引腳為復(fù)位引腳RST，復(fù)位引腳RST連接有+5V高電平VCC，+5V高電平VCC通過電阻R9與所述復(fù)位弓I腳RST連接，且復(fù)位引腳RST還通過電容C8安全接地，7號(hào)引腳為XTALl，8號(hào)引腳為XTAL2，6、18和39號(hào)引腳分別為接地引腳，且安全接地，5、17、38和27號(hào)引腳為高電平引腳，分別連接至+5V高電平VCC，29為ARFF引腳，28為GND接地引腳，29號(hào)引腳和28號(hào)引腳之間串聯(lián)有電容C8，所述電容C8安全接地。
[0026]所述變頻控制器U3設(shè)置為八引腳芯片，其7號(hào)引腳連接高電平VCC，其8號(hào)安全接地，其1、3和6號(hào)引腳連接至所述超聲波發(fā)生模塊4，其2號(hào)引腳與所述單片機(jī)Dl的41號(hào)引腳連接，其5號(hào)引腳與所述單片機(jī)Dl的42號(hào)引腳連接，其5號(hào)引腳與所述單片機(jī)Dl的43號(hào)引腳連接。
[0027]所述通訊模塊3包括通訊處理芯片U7，所述通訊處理芯片U7為十六腳芯片，其型號(hào)為MAX3232EEN，所述通訊處理芯片U7的I號(hào)引腳與3號(hào)引腳之間串聯(lián)有電容，所述通訊處理芯片U7的4號(hào)引腳與5號(hào)引腳之間串聯(lián)有電容，所述通訊處理芯片U7的11號(hào)引腳與12號(hào)引腳之間依次串聯(lián)有兩個(gè)電阻，所述通訊處理芯片U7的10號(hào)引腳連接至所述單片機(jī)Dl的10號(hào)引腳，所述通訊處理芯片U7的9號(hào)引腳連接至所述單片機(jī)Dl的9號(hào)引腳，所述通訊處理芯片U7的16號(hào)引腳、2號(hào)引腳和6號(hào)引腳分別與15號(hào)引腳之間串聯(lián)有電容，且15號(hào)引腳接地，所述通訊處理芯片U7的14、7、13和8號(hào)引腳分別懸空。
[0028]所述超聲波發(fā)生模塊4包括與所述變頻控制器U3連接的超聲波變頻器U4，所述超聲波變頻器U4可采用MCP41010I作為主控芯片，所述超聲波變頻器U4連接有脈沖調(diào)制器U2，所述脈沖調(diào)制器U2可采用UCC38%DW作為主控芯片，所述脈沖調(diào)制器U2與所述單片機(jī)Dl相連。所述脈沖信號(hào)放大模塊5包括并列設(shè)置的第一信號(hào)放大單元和第二信號(hào)放大單元，所述第一信號(hào)放大單元和所述第二信號(hào)放大單元分別連接至所述脈沖調(diào)制器U2。該模塊能夠產(chǎn)生300瓦以上的超聲波，以達(dá)到清洗效果。所述主控模塊I可以控制所述超聲波發(fā)生模塊4產(chǎn)生兩路同步相位相反的PWM信號(hào)。
[0029]所述超聲波變頻器U4設(shè)置為七引腳芯片，所述脈沖調(diào)制器U2設(shè)置為二十引腳芯片，其2號(hào)引腳與所述變頻控制器U3的I號(hào)引腳連接，其5號(hào)引腳與所述變頻控制器U3的3號(hào)弓丨腳連接，其4號(hào)引腳與所述變頻控制器U3的6號(hào)引腳連接，其3號(hào)引腳與所述脈沖調(diào)制器U2的6號(hào)引腳連接，其I號(hào)引腳與所述脈沖調(diào)制器U2的2號(hào)引腳連接，其7號(hào)引腳與所述脈沖調(diào)制器U2的20號(hào)引腳連接，其6號(hào)引腳安全接地。所述脈沖調(diào)制器U2的I號(hào)引腳與所述單片機(jī)Dl的11號(hào)引腳連接，所述脈沖調(diào)制器U2的3號(hào)引腳通過電容C5接地，所述脈沖調(diào)制器U2的4號(hào)引腳通過電容C6接地，所述脈沖調(diào)制器U2的4號(hào)引腳還通過串接電阻R2和晶振電容CE3接地，所述晶振電容CE3還連接至所述脈沖調(diào)制器U2的20號(hào)引腳，所述脈沖調(diào)制器U2的7號(hào)引腳和8號(hào)引腳之間串聯(lián)有電容C7和電阻R11，所述電阻Rll的輸入端接地，所述脈沖調(diào)制器U2的7號(hào)引腳還連接至所述單片機(jī)Dl的19號(hào)引腳，所述脈沖調(diào)制器U2的9號(hào)引腳和10號(hào)引腳之間串聯(lián)有電阻R12和電阻R13，所述電阻R13的輸入端接地，所述脈沖調(diào)制器U2的11號(hào)引腳上并聯(lián)有電阻RlO和電阻R8，所述電阻RlO的輸出端接地，所述脈沖調(diào)制器U2的12號(hào)引腳通過電阻R7連接至所述電阻R8的輸出端，所述電阻R8的輸出端與所述單片機(jī)Dl的37號(hào)引腳連接，所述脈沖調(diào)制器U2的13號(hào)引腳通過電阻R6連接至所述第二信號(hào)放大單元，所述脈沖調(diào)制器U2的14號(hào)引腳通過電阻R5也連接至所述第二信號(hào)放大單元，所述脈沖調(diào)制器U2的15號(hào)弓丨腳連接至+12V高電平，所述脈沖調(diào)制器U2的16號(hào)引腳接地，所述脈沖調(diào)制器U2的17號(hào)引腳通過電阻R4連接至所述第一信號(hào)放大單元，所述脈沖調(diào)制器U2的18號(hào)引腳通過電阻R3也連接至所述第一信號(hào)放大單元，所述脈沖調(diào)制器U2的19號(hào)引腳晶振電容CE4接地。
[0030]所述第一信號(hào)放大單元包括并列設(shè)置的三極管Ql和三極管Q5，并列設(shè)置的三極管Q8和三極管Q9，所述三極管Ql的基極和所述三極管Q5的基極分別連接至所述電阻R3的輸出端，所述三極管Ql的集電極連接+12V高電平，所述三極管Q5的集電極接地，所述三極管Ql發(fā)射極和所述三極管Q5的發(fā)射極直接連接，所述三極管Q5的發(fā)射極還連接至分壓變壓器T3的一次側(cè)的一個(gè)端子，所述三極管Q8的基極和所述三極管Q9的基極分別連接至所述電阻R4的輸出端，所述三極管Q8的集電極連接+12 V高電平，所述三極管Q9的集電極接地，所述三極管Q8發(fā)射極和所述三極管Q9的發(fā)射極直接連接，所述三極管Q9的發(fā)射極還連接至分壓變壓器T3的一次側(cè)的另一個(gè)端子，所述分壓變壓器T3的二次側(cè)設(shè)有兩個(gè)分壓繞組，兩個(gè)所述分壓繞組分別連接至所述功率放大模塊6。
[0031]所述第二信號(hào)放大單元包括并列設(shè)置的三極管QlO和三極管Qll，并列設(shè)置的三極管Q12和三極管Q13，所述三極管QlO的基極和所述三極管Qll的基極分別連接至所述電阻R5的輸出端，所述三極管Q1的集電極連接+12V高電平，所述三極管Q11的集電極接地，所述三極管QlO發(fā)射極和所述三極管Ql I的發(fā)射極直接連接，所述三極管Ql I的發(fā)射極還連接至分壓變壓器T5的一次側(cè)的一個(gè)端子，所述三極管Q12的基極和所述三極管Q13的基極分別連接至所述電阻R6的輸出端，所述三極管Q12的集電極連接+12V高電平，所述三極管Q13的集電極接地，所述三極管Q12發(fā)射極和所述三極管Q13的發(fā)射極直接連接，所述三極管Q13的發(fā)射極還連接至分壓變壓器T5的一次側(cè)的另一個(gè)端子，所述分壓變壓器T5的二次側(cè)設(shè)有兩個(gè)分壓繞組，兩個(gè)所述分壓繞組分別連接至所述功率放大模塊6。
[0032]所述功率放大模塊6設(shè)有四個(gè)功率放大單元，其中兩個(gè)所述功率放大單元與所述第一信號(hào)放大單元連接，另外兩個(gè)所述功率放大單元與所述第二信號(hào)放大單元連接。具體的為，所述功率放大模塊6包括絕緣柵雙極晶體管Q2、絕緣柵雙極晶體管Q3、絕緣柵雙極晶體管Q6和絕緣柵雙極晶體管Q7，所述絕緣柵雙極晶體管Q2的I端和3端連接至所述分壓變壓器T3其中一個(gè)分壓繞組的兩端，所述絕緣柵雙極晶體管Q2的2端連接至所述絕緣柵雙極晶體管Q3的2端，同時(shí)所述絕緣柵雙極晶體管Q2的2端還連接至所述信號(hào)采集模塊8，所述絕緣柵雙極晶體管Q3的I端和3端連接至所述分壓變壓器T5其中一個(gè)分壓繞組的兩端，所述絕緣柵雙極晶體管Q6的I端和3端連接至所述分壓變壓器T3其中另一個(gè)分壓繞組的兩端，所述絕緣柵雙極晶體管Q6的3端還接地設(shè)置，所述絕緣柵雙極晶體管Q6的2端與所述絕緣柵雙極晶體管Q2的3端連接，所述絕緣柵雙極晶體管Q7的I端和3端連接至所述分壓變壓器T5其中另一個(gè)分壓繞組的兩端，所述絕緣柵雙極晶體管Q7的3端還接地設(shè)置，所述絕緣柵雙極晶體管Q7的2端與所述絕緣柵雙極晶體管Q3的3端連接，所述絕緣柵雙極晶體管Q3的3端與所述絕緣柵雙極晶體管Q6的2端之間連接至所述外接換能器匹配模塊7。
[0033]所述信號(hào)采集模塊8包括與所述功率放大模塊6連接的電流信號(hào)采集單元，所述電流信號(hào)采集單元的輸出端連接有電流信號(hào)放大單元，所述電流信號(hào)放大單元連接至所述單片機(jī)D1。所述電流信號(hào)采集單元包括與所述絕緣柵雙極晶體管Q3的2端連接的變壓器T2—次側(cè)端子，所述變壓器T2—次側(cè)的另一端子連接至高電壓，所述變壓器T2 二次側(cè)一端子上并聯(lián)有二極管Dl和二極管D2，所述變壓器T2 二次側(cè)另一端子上連接有二極管D3，所述二極管Dl的輸出端與所述二極管D3的輸出端連接，所述二極管D3的輸入端還通過電阻Rl連接至所述二極管D2的輸出端，所述電阻Rl的輸入端安全接地，所述二極管D2的輸出端連接至放大器U9的3號(hào)引腳，所述放大器U9設(shè)有八個(gè)引腳，其型號(hào)為L(zhǎng)T1013CN8，所述放大器U9的1、5號(hào)引腳懸空設(shè)置，所述放大器U9的2號(hào)引腳與6號(hào)引腳連接，所述放大器U9的4號(hào)引腳接地，所述放大器U9的7號(hào)引腳接+12V高電平，所述放大器U9的8號(hào)引腳接通過電阻R23連接至電流處理芯片U6的2號(hào)引腳，所述電流處理芯片U6為八引腳芯片，其型號(hào)為TLC1549CP，所述電流處理芯片U6的3號(hào)引腳通過電阻R24接地，所述電流處理芯片U6的4號(hào)引腳與8號(hào)引腳之間連接有電容CI，所述電容CI的負(fù)極接地，所述電流處理芯片U6的5號(hào)引腳連接至所述單片機(jī)Dl的44腳，所述電流處理芯片U6的6號(hào)引腳和7號(hào)引腳分別連接至所述放大器U9的6號(hào)引腳。
[0034]所述過熱保護(hù)模塊9包括與所述功率放大模塊6連接的采樣熱電偶RT，所述采樣熱電偶RT的輸入端與分壓變壓器T5 二次側(cè)的一個(gè)分壓繞組端子連接，所述采樣熱電偶RT的另一端接地，所述采樣熱電偶RT的兩端并聯(lián)有八腳的放大器U8，其型號(hào)為L(zhǎng)T1013CN8，所述放大器U8的I腳、5腳和8腳懸空，所述放大器U8的2腳和3腳并聯(lián)在所述采樣熱電偶RT的兩端，所述放大器U8的4腳接地，所述放大器U8的6腳連接至信號(hào)處理芯片U5，所述放大器1]8的6腳還分別通過串聯(lián)的電阻R14和電阻R15安全接地，所述放大器U8的7腳連接至+12V電壓；
[0035]所述信號(hào)處理芯片U5為九腳芯片，其型號(hào)為0PA2604AP，所述信號(hào)處理芯片U5的I腳和9腳分別連接至+12V電壓，所述信號(hào)處理芯片U5的2腳懸空，所述信號(hào)處理芯片1]5的3腳通過電阻R25接地，所述信號(hào)處理芯片U5的4腳與8腳之間連接有電容C3，且8腳接地設(shè)置，所述信號(hào)處理芯片U5的5腳連接至所述單片機(jī)Dl，所述信號(hào)處理芯片U5的6腳和7腳分別連接至所述放大器U8的6腳。
[0036]所述外接換能器匹配模塊7包括與所述脈沖信號(hào)放大模塊5連接的變壓器T4，所述變壓器T4的輸出側(cè)串接有電感器LI和超聲換能器P，與所述超聲換能器P并聯(lián)設(shè)有RC諧振回路。所述變壓器T4的一次側(cè)的兩個(gè)接線端子對(duì)應(yīng)連接至所述絕緣柵雙極晶體管Q2的3端及所述絕緣柵雙極晶體管Q3的3端，所述RC諧振回路為并聯(lián)在所述超聲換能器P兩端的電阻和電容的并聯(lián)電路，所述變壓器T4為降壓變壓器，電壓相對(duì)低，使用更為安全。
[0037]所述單相整流模塊10包括與所述單片機(jī)Dl連接的三極管Q4，所述三極管Q4的發(fā)射極安全接地，所述三極管Q4的集電極串接有接觸器RYl，所述接觸器RYl的輸出端輸出+12V電壓。所述單相整流模塊10內(nèi)還設(shè)有整流橋，所述整流橋的輸入端連接有轉(zhuǎn)換開關(guān)，所述整流橋的輸出端并聯(lián)有兩個(gè)電容。
[0038]所述主控模塊I在控制所述超聲波發(fā)生模塊4產(chǎn)生兩路同步相位相反的PffM信號(hào)的同時(shí)，所述信號(hào)采集模塊8對(duì)所述功率放大模塊6進(jìn)行電流采樣，并反饋給所述主控模塊I，實(shí)現(xiàn)功率恒定的控制；同時(shí)所述過熱保護(hù)模塊9的采樣熱電偶RT的數(shù)據(jù)傳給所述主控模塊I，對(duì)所述功率放大模塊6進(jìn)行溫度檢測(cè)，所述主控模塊I對(duì)數(shù)據(jù)分析后，作用于所述超聲波發(fā)生模塊4，進(jìn)行脈寬調(diào)制，保護(hù)所述功率放大模塊6;所述主控模塊I通過程序指令，作用于所述超聲波發(fā)生模塊4，使所述超聲波發(fā)生模塊4的超聲波變頻器變化，控制所述超聲波發(fā)生模塊4的頻點(diǎn)在一定的范圍內(nèi)變化，通過所述外接換能器匹配模塊7驅(qū)動(dòng)超聲波換能器P，讓所述超聲波換能器P在多個(gè)頻點(diǎn)工作，以達(dá)到不同的清洗效果。工作方式選擇模塊通過RS-232通信協(xié)議，使所述選擇開關(guān)2與所述主控模塊I進(jìn)行通信，交換處理時(shí)間、頻率和功率等工作參數(shù)，同時(shí)在所述選擇開關(guān)2上顯示工作情況。
[0039]本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)頻率、相位和功率的高精度精確可靠的控制，在設(shè)定的頻點(diǎn)范圍內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)頻率的變化，在功率輸出端進(jìn)行電流采樣和溫度采樣檢測(cè)，實(shí)時(shí)調(diào)整頻率和功率，實(shí)現(xiàn)過流、過熱和短路保護(hù)，保證轉(zhuǎn)化效率和設(shè)備的正常工作，配備的工作方式選擇模塊能與主控模塊I進(jìn)行通訊，可以靈活控制和顯示運(yùn)行參數(shù)，能夠更好地滿足家庭清洗的要求。
[0040]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:包括主控模塊，所述主控模塊的輸入端連接有工作方式選擇模塊，所述主控模塊的輸出端連接有超聲波發(fā)生模塊，所述超聲波發(fā)生模塊的輸出端依次連接有脈沖信號(hào)放大模塊、功率放大模塊和外接換能器匹配模塊，所述功率放大模塊連接有信號(hào)采集模塊，所述功率放大模塊連接有過熱保護(hù)模塊和單相整流模塊，所述信號(hào)采集模塊和所述過熱保護(hù)模塊分別連接至所述主控模塊，所述外接換能器匹配模塊的輸出端連接有超聲波換能器。2.如權(quán)利要求1所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述主控模塊包括單片機(jī)，所述單片機(jī)的輸入端連接有變頻控制器。3.如權(quán)利要求2所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述超聲波發(fā)生模塊包括與所述變頻控制器連接的超聲波變頻器，所述超聲波變頻器連接有脈沖調(diào)制器，所述脈沖調(diào)制器與所述單片機(jī)相連。4.如權(quán)利要求3所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述脈沖信號(hào)放大模塊包括并列設(shè)置的第一信號(hào)放大單元和第二信號(hào)放大單元，所述第一信號(hào)放大單元和所述第二信號(hào)放大單元分別連接至所述脈沖調(diào)制器。5.如權(quán)利要求4所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述功率放大模塊設(shè)有四個(gè)功率放大單元，其中兩個(gè)所述功率放大單元與所述第一信號(hào)放大單元連接，另外兩個(gè)所述功率放大單元與所述第二信號(hào)放大單元連接。6.如權(quán)利要求5所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述信號(hào)采集模塊包括與所述功率放大模塊連接的電流信號(hào)采集單元，所述電流信號(hào)采集單元的輸出端連接有電流信號(hào)放大單元，所述電流信號(hào)放大單元連接至所述單片機(jī)。7.如權(quán)利要求5所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述過熱保護(hù)模塊包括與所述功率放大模塊連接的采樣熱電偶RT，所述采樣熱電偶RT的另一端接地，所述采樣熱電偶RT的兩端并聯(lián)有八腳的放大器U8，所述放大器U8的I腳、5腳和8腳懸空，所述放大器U8的2腳和3腳并聯(lián)在所述采樣熱電偶RT的兩端，所述放大器U8的4腳接地，所述放大器U8的6腳連接至信號(hào)處理芯片U5，所述放大器U8的6腳還分別通過串聯(lián)的電阻R14和電阻R15安全接地，所述放大器U8的7腳連接至+12V電壓； 所述信號(hào)處理芯片U5為九腳芯片，所述信號(hào)處理芯片U5的I腳和9腳分別連接至+12V電壓，所述信號(hào)處理芯片U5的2腳懸空，所述信號(hào)處理芯片U5的3腳通過電阻R25接地，所述信號(hào)處理芯片U5的4腳與8腳之間連接有電容C3，且8腳接地設(shè)置，所述信號(hào)處理芯片1]5的5腳連接至所述單片機(jī)，所述信號(hào)處理芯片U5的6腳和7腳分別連接至所述放大器U8的6腳。8.如權(quán)利要求1所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述外接換能器匹配模塊包括與所述脈沖信號(hào)放大模塊連接的變壓器T4，所述變壓器T4的輸出側(cè)串接有電感器LI和超聲換能器，與所述超聲換能器并聯(lián)設(shè)有RC諧振回路。9.如權(quán)利要求2至6任一權(quán)利要求所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述單相整流模塊包括三極管Q4，所述三極管Q4的發(fā)射極安全接地，所述三極管Q4的集電極串接有接觸器RYl，所述接觸器RYl的輸出端輸出+12V電壓。10.如權(quán)利要求9所述的一種用于家庭清洗的超聲波發(fā)生裝置，其特征在于:所述工作方式選擇模塊包括選擇開關(guān)，所述選擇開關(guān)的輸出端連接有通訊模塊，所述通訊模塊與所述單片機(jī)連接。
【文檔編號(hào)】A47L15/13GK105855156SQ201610335097
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月19日
【發(fā)明人】杜君江
【申請(qǐng)人】濰坊金昌源電子有限公司