應(yīng)用于超聲理療儀的E類高頻電源研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-29 19:11
19世紀(jì)末,自壓電效應(yīng)和反壓電效應(yīng)被人們發(fā)現(xiàn)后,超聲波的應(yīng)用得到了迅速發(fā)展和普及,其中的一個(gè)重要應(yīng)用就是超聲波理療。超聲波電源用于驅(qū)動(dòng)超聲理療儀中的換能器,是超聲理療儀中的關(guān)鍵設(shè)備。本文主要研究應(yīng)用于超聲理療儀中的E類高頻電源。本文首先介紹了E類功率放大器的基本結(jié)構(gòu),推導(dǎo)了E類功率放大器工作原理和參數(shù)計(jì)算。為了實(shí)現(xiàn)E類功率放大器的工作狀態(tài)調(diào)整,本文分析了非理想因素和負(fù)載網(wǎng)絡(luò)參數(shù)變化對(duì)E類功率放大器工作狀態(tài)的影響,得到并分析了E類功率放大器的三種工作狀態(tài),指出E類功率放大器應(yīng)避免工作在失調(diào)狀態(tài)。本文介紹了換能器等效電路并分析了換能器的阻抗圓特性?紤]到E類功率放大器的源阻抗特性和輸出諧波特性,針對(duì)換能器容性和感性兩種工作負(fù)載分析了相應(yīng)的匹配電路。指出E類功率放大器驅(qū)動(dòng)換能器時(shí),換能器應(yīng)工作在感性負(fù)載工作頻段,并采用并聯(lián)電容匹配電路。由于相同型號(hào)的不同換能器阻抗和工作頻率都有一定差異,而且同一個(gè)換能器也會(huì)因?yàn)槔匣仍驅(qū)е伦杩拱l(fā)生變化。為此本文設(shè)計(jì)了換能器阻抗在線測(cè)量方案,解決了E類功率放大器驅(qū)動(dòng)不同換能器的匹配問題。針對(duì)E類功率放大器對(duì)負(fù)載網(wǎng)絡(luò)適應(yīng)能力差的問題,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了在線有源可調(diào)電感...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
峰值檢測(cè)電路原理圖
40圖 4.9 峰值檢測(cè)電路仿真波形圖功率放大器工作狀態(tài)判斷章對(duì) E 類功率放大器三種工作狀態(tài)進(jìn)行了分析,要避免 E 類功率態(tài),需要對(duì) E 類功率放大器負(fù)載網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,但前提是能率放大器的工作狀態(tài)。本節(jié)設(shè)計(jì)了 E 類功率放大器狀態(tài)檢測(cè)方案第二章圖 2.4 所示 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)波形圖,可以看三種工作狀態(tài)主要區(qū)別是功率管集電極電壓諧振到零電壓時(shí)刻不器工作在最佳狀態(tài)時(shí),功率管集電極電壓諧振到零電壓時(shí)刻即是 E 類功率放大器工作在準(zhǔn)最佳狀態(tài)時(shí),E 類功率放大器提前諧振率放大器工作在失調(diào)狀態(tài)時(shí),功率管集電極電壓無法諧振到零電
圖 4.14 有源可調(diào)電感實(shí)現(xiàn)仿真原理圖 R1大小實(shí)現(xiàn)增益的變化,使用 TINA 仿真得諧振頻率與表 4.1 可調(diào)電感仿真結(jié)果(倍數(shù)) 仿真諧振頻率 理論諧振頻率 相對(duì)理論2 943.9kHz 942.3kHz 0.173 891.1kHz 893.9 kHz 0.314 851.8kHz 852.3 kHz 0.065 817.6.4kHz 816 kHz 0.20真結(jié)果和理論分析計(jì)算結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了有源可電容實(shí)現(xiàn)析中,常用到節(jié)點(diǎn)分析和回路分析兩種方法,對(duì)圖 4.1點(diǎn)分析法,分析紅框內(nèi)電路對(duì)節(jié)點(diǎn) A 和節(jié)點(diǎn) B 的電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于E類功放的諧振式無線電能傳輸控制設(shè)計(jì)[J]. 李艷紅,張超,劉國強(qiáng),高風(fēng),毛燕鵬. 電工電能新技術(shù). 2015(07)
[2]基于ATmega16的小功率高頻超聲波電源設(shè)計(jì)[J]. 屈百達(dá),閆軍旺. 電源技術(shù). 2014(01)
[3]超聲波理療對(duì)軟組織損傷的治療作用綜述[J]. 劉曉蕾. 搏擊(體育論壇). 2013(04)
[4]二極管鉗位型單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 張志,謝運(yùn)祥,樂江源,陳林. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(27)
[5]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 李春紅,李風(fēng),張永俊,梁校永. 電加工與模具. 2008(05)
[6]超聲檢測(cè)技術(shù)的最新研究與應(yīng)用[J]. 梁宏寶,朱安慶,趙玲. 無損檢測(cè). 2008(03)
[7]超聲換能器過固有諧振區(qū)匹配理論[J]. 姜興剛,張德遠(yuǎn). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]高效E類功率放大器的設(shè)計(jì)[J]. 董佳興,薛新. 通信對(duì)抗. 2006 (02)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應(yīng)用探討[J]. 王育慷. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[10]醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 劉悅,吳剛,周煒,楊琳. 中國熱帶醫(yī)學(xué). 2005(04)
碩士論文
[1]用于清洗的高頻超聲波電源的研究[D]. 張志恒.北京交通大學(xué) 2016
[2]E類諧振逆變低頻超聲霧化噴頭驅(qū)動(dòng)電路研制[D]. 徐強(qiáng).江蘇大學(xué) 2016
[3]黃柏中鹽酸小檗堿超聲波經(jīng)皮滲透量實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉曉蕾.山西大學(xué) 2013
[4]超聲波頸椎治療儀[D]. 馮谞浩.電子科技大學(xué) 2009
[5]感應(yīng)加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學(xué) 2007
[6]WZ-Ⅰ型超聲治療儀的研制[D]. 張紅梅.第一軍醫(yī)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3256998
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
峰值檢測(cè)電路原理圖
40圖 4.9 峰值檢測(cè)電路仿真波形圖功率放大器工作狀態(tài)判斷章對(duì) E 類功率放大器三種工作狀態(tài)進(jìn)行了分析,要避免 E 類功率態(tài),需要對(duì) E 類功率放大器負(fù)載網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整,但前提是能率放大器的工作狀態(tài)。本節(jié)設(shè)計(jì)了 E 類功率放大器狀態(tài)檢測(cè)方案第二章圖 2.4 所示 E 類功率放大器三種工作狀態(tài)波形圖,可以看三種工作狀態(tài)主要區(qū)別是功率管集電極電壓諧振到零電壓時(shí)刻不器工作在最佳狀態(tài)時(shí),功率管集電極電壓諧振到零電壓時(shí)刻即是 E 類功率放大器工作在準(zhǔn)最佳狀態(tài)時(shí),E 類功率放大器提前諧振率放大器工作在失調(diào)狀態(tài)時(shí),功率管集電極電壓無法諧振到零電
圖 4.14 有源可調(diào)電感實(shí)現(xiàn)仿真原理圖 R1大小實(shí)現(xiàn)增益的變化,使用 TINA 仿真得諧振頻率與表 4.1 可調(diào)電感仿真結(jié)果(倍數(shù)) 仿真諧振頻率 理論諧振頻率 相對(duì)理論2 943.9kHz 942.3kHz 0.173 891.1kHz 893.9 kHz 0.314 851.8kHz 852.3 kHz 0.065 817.6.4kHz 816 kHz 0.20真結(jié)果和理論分析計(jì)算結(jié)果基本一致,驗(yàn)證了有源可電容實(shí)現(xiàn)析中,常用到節(jié)點(diǎn)分析和回路分析兩種方法,對(duì)圖 4.1點(diǎn)分析法,分析紅框內(nèi)電路對(duì)節(jié)點(diǎn) A 和節(jié)點(diǎn) B 的電
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
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[2]基于ATmega16的小功率高頻超聲波電源設(shè)計(jì)[J]. 屈百達(dá),閆軍旺. 電源技術(shù). 2014(01)
[3]超聲波理療對(duì)軟組織損傷的治療作用綜述[J]. 劉曉蕾. 搏擊(體育論壇). 2013(04)
[4]二極管鉗位型單相三電平逆變器空間矢量脈寬調(diào)制方法[J]. 張志,謝運(yùn)祥,樂江源,陳林. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2010(27)
[5]超聲加工技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用[J]. 李春紅,李風(fēng),張永俊,梁校永. 電加工與模具. 2008(05)
[6]超聲檢測(cè)技術(shù)的最新研究與應(yīng)用[J]. 梁宏寶,朱安慶,趙玲. 無損檢測(cè). 2008(03)
[7]超聲換能器過固有諧振區(qū)匹配理論[J]. 姜興剛,張德遠(yuǎn). 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2007(03)
[8]高效E類功率放大器的設(shè)計(jì)[J]. 董佳興,薛新. 通信對(duì)抗. 2006 (02)
[9]超聲波原理與現(xiàn)代應(yīng)用探討[J]. 王育慷. 貴州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2005(03)
[10]醫(yī)學(xué)超聲技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用[J]. 劉悅,吳剛,周煒,楊琳. 中國熱帶醫(yī)學(xué). 2005(04)
碩士論文
[1]用于清洗的高頻超聲波電源的研究[D]. 張志恒.北京交通大學(xué) 2016
[2]E類諧振逆變低頻超聲霧化噴頭驅(qū)動(dòng)電路研制[D]. 徐強(qiáng).江蘇大學(xué) 2016
[3]黃柏中鹽酸小檗堿超聲波經(jīng)皮滲透量實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉曉蕾.山西大學(xué) 2013
[4]超聲波頸椎治療儀[D]. 馮谞浩.電子科技大學(xué) 2009
[5]感應(yīng)加熱用E類軟開關(guān)逆變器[D]. 武猛.天津大學(xué) 2007
[6]WZ-Ⅰ型超聲治療儀的研制[D]. 張紅梅.第一軍醫(yī)大學(xué) 2002
本文編號(hào):3256998
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