基于动态支路电流检测的功率超声振幅控制

在功率超声的应用中,精确的振幅控制是决定加工质量的重要因素.传统的检测控制结构需要复杂的外部仪器或检测电路,可能存在灵活性差及非线性等问题.针对此问题,提出了一种轻量级振幅检测与控制方案.该方案采用高速AD转换器采样换能器的工作电流和电压,实时计算可以反映振幅的动态支路电流.采用现场可编程逻辑门阵列(field-programmable gate array,简称FPGA)作为超声电源控制器,同时对换能器工作频率和动态支路电流进行闭环控制.在本设计中,超声电源工作在反谐振点以获取较高的能量传输效率.实验结果表明,该方案能够准确地控制振幅,并能在负载变化较大时稳定振幅.