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1、超声波换能器驱动电路的设计,超声波换能器驱动电路的设计,演讲：xxxxxx,设计：xxxxxx、xxxxxx,指导老师：xxxxxx教授,演讲目录,目 录,引言,项目工作流程简介,项目创新亮点简介,致谢,EXB841芯片简介,超声波换能器驱动电路的设计,引言,超声波电源通常称为超声波发生源，超声波发生器。它的作用是把电能转换成与超声波换能器相匹配的高频交流电信号。它的工作原理是首先由信号发生器来产生一个特定频率的信号，这个信号可以是正弦信号，也可以是脉冲信号，这个特定频率就是换能器的频率，一般应用在超声波设备中的超声波频率为20KHz、25KHz、28KHz、33KHz、40KHz、60KHz
2、；100KHz或以上现在尚未大量使用。超声波电源是逆变电路典型应用，随着新的电力电子器件发展、新的控制理论提出及各行业上的需求，未来的超声波电源发展趋势主要集中在高功率因数、低谐波污染、容量化、通用化、小型化、低成本、集成化、智能化这几个方面。,超声波换能器驱动电路的设计,项目流程简介,由单片机产生PWM波，送入到EXB841芯片中，从而使EXB841芯片产生特定频率的脉冲信号，经过驱动电路驱动全桥逆变主电路工作。当全桥逆变主电路上出现过流现象的时候，EXB841芯片通过过流保护电路，识别过流现象是否发生，并将过流信号反馈给单片机和PWM信号封锁电路，从而实现软硬件同时封锁PWM，排除故障后，
3、按复位按钮，取消PWM信号封锁，该电源即可重新工作。,单片机,EXB841,PWM,全桥逆变电路,驱动电路,过流保护电路,过流反馈及信号封锁电路,超声波换能器驱动电路的设计,EXB841芯片简介,EXB841芯片包含正常开通过程、正常关断过程和过流保护动作三项功能.当1 4和15两脚间外加PWM控制信号时候，15和14脚有10mA 25mA，在GE两端产生约15v 18v的IGBT开通电压；当触发控制脉冲电压撤消时，在GE两端产生约-5.1 V的IGBT关断电压.过流保护动作过程是根据IGBT的CE极间电压Uce的大小判定是否过流而进行保护的，,超声波换能器驱动电路的设计,EXB841芯片简介
4、,Uce由二极管V7检测.当IGBT开通时，若发生负载短路等产生大电流的故障，Uce值大幅上升，使二极管V7截止，EXB841的6脚“悬空”，B点和C点电位开始由约8 V 上升，当上升至13 V 时，Vs1被击穿，V3导通，C4通过R7和V3放电，E点的电压逐渐下降，V6导通，从而使IGBT的GE间电压Uge下降，实现缓关断，完成EXB841对IGBT的保护.,超声波换能器驱动电路的设计,壹,贰,项目创新亮点简介,针对过流现象产生时，设计的软件和硬件电路双重控制PWM信号。,针对EXB841芯片内部提供的-5V负偏压不足重新设计的电路。,超声波换能器驱动电路的设计,在过流保护时，EXB841对
5、IGBT进行软关断，并在其5脚输出故障指示信号，但不能封锁输入的PWM控制信号。只是将正常的驱动信号变成一系列降幅脉冲实现IGBT的软关断，而不对真正的过流进行保护。本文设计PWM信号封锁电路，从软件和,解释：,壹,针对过流产生时，设计的软件和硬件电路双重封锁PWM信号。,创新点：,3,1,2,超声波换能器驱动电路的设计,硬件电路上双重控制PWM信号。当没有过流发生时，EXB841的5引脚不输出故障信号，此时5引脚输出的是高电平，三极管VA0不导通，此时，与门1引脚为高电平，由单片机产生的PWM使三极管VA1导通，此时，与门2引脚为高电平，与门输出高,解释：,壹,针对过流产生时，设计的软件和硬
6、件电路双重封锁PWM信号。,创新点：,1,2,3,超声波换能器驱动电路的设计,电平，三极管VA2导通，驱动EXB841芯片工作，当出现过流时，5引脚输出故障信号，一路信号输出至触发器S端，此时，S端为高电平，Q端输出高电平，使三极管VA0导通，此时，与门1引脚为低电平；另一路信号，输至单片机，经过单片机,解释：,壹,针对过流产生时，设计的软件和硬件电路双重封锁PWM信号。,创新点：,1,2,3,超声波换能器驱动电路的设计,程序处理，让单片机不在产生PWM，从根本上实现对系统的保护和停机。当排除故障后，5引脚不输出故障信号，按下复位键之后，系统可以重新运行。,解释：,壹,针对过流产生时，设计的软
7、件和硬件电路双重封锁PWM信号。,创新点：,1,2,3,超声波换能器驱动电路的设计,EXB841使用单一的20V电源产生+15V和-5V偏压。在高电压大电流条件下，开关管通断会产生干扰，使截止的IGBT误导通，针对负偏压不足的问题，设计了外部负栅压成型电路，用外接8V稳压管VA9代替了EXB841芯片内部的5V稳压管。电源电压升为24V。,解释：,贰,针对EXB841芯片内部提供的-5V负偏压不足重新设计的电路。,创新点：,VA9为8V稳压管,超声波换能器驱动电路的设计,致 谢,在做这个项目的设计过程中，我们遇到了很多问题和困难，但在xxxxxx教授的指导和电信学院xxxxxx实验室同窗好友们的帮助下，最终完成了本项目的设计工作，并且已经在一家相关的企业中做最后的测试工作。在此，向他们致以最诚挚的感谢！,超声波换能器驱动电路的设计,
