新型超声波管道清洗机与模块化电源的应用(04-100)

　　技术要求

　　·输出脉冲电压：幅值为100V-120V、频率为22~25KHz±1%，占空比0.4-0.5，可调。

　　·输出功率:1000W

　　该高频高压大功率开关电源框图示于图5。

　　从图5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, 成为超声波管道清洗机的信号源(超声波发生器)。

　　模块式高频高压大功率开关电源的工作调试过程：

　　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上将获得360V高频22~25KHz脉冲电压。

　　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。

　　当大功率脉冲变压器T次级N2输出的100V~120V的脉冲电压加到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，见图5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两端将获得谐振后的高压高频(22-25 KHz)正弦波。以上整个过程实现了高频(22-25 KHz) 高压(100V-120V) 大功率(1000W) 的输出。

　　结语

　　PF-1000A-360模块与IPM-4M模块组合成的新型模块式高频高压大功率开关电源的设计、调试、制作简单方便，实践证明与由PF-1000A-360模块和移相谐振软开关PWM全桥控制芯片ML4818及MOSFET大功率管分立组合方案相比较，该模块式高频高压大功率开关电源作为信号源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，是属新一代高频高压大功率开关电源技术和产品。■