基于FPGA的大功率超聲波電源研究.pdf

1、超聲波焊接具備操作簡便、焊接速度快、接頭強度高、生產(chǎn)效率高等特點已在醫(yī)療器材、包裝、汽配、手機等行業(yè)廣泛應用。由于超聲波焊接電源設備存在頻率跟蹤慢、負載突變易失鎖等缺點，因此設計穩(wěn)定性強、頻率跟蹤速度快、人機界面友好的超聲波電源將有非常重要的顯示意義。本課題以設計基于FPGA控制的2kW的超聲波焊接電源為目標，并詳細介紹設計過程。
　　首先，本文對超聲波電源系統(tǒng)原理做了簡要概述。并通過對多種整流電路、逆變電路、諧振匹配電路、功率調(diào)

2、節(jié)方式進行分析，最終確定了單相不可控整流電路、全橋逆變電路、串聯(lián)諧振匹配電路、移相調(diào)控方式。
　　接著對超聲波電源硬件的總體框架做了簡要說明。隨后對硬件電路進行了具體設計，包括整流電路、逆變電路、諧振匹配電路、高頻變壓器、驅動電路、采樣電路、保護電路、脈沖捕捉電路、真有效值變換電路、通信電路。此外，還對電路中器件相關參數(shù)進行計算和其工藝進行選擇。
　　然后設計了以FPGA為核心控制器的總體控制方案，采用頂層到底層的設計方式，