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常見問題
超聲波發生器與換能器匹配
來源：原創 時間：2016-06-01 點擊：552 次
超聲波發生器
超聲波口罩機中的超聲波發生器與換能器匹配包括兩個方面，一是通過匹配使發生器向換能器輸出額定的電功率，這是由于發生器需要一個佳的負載才能輸出額定功率所致，把換能 器的阻抗變換成佳負載，也即阻抗變換作用；二是通過匹配使發生器輸出效率最高，這是由于換能器有靜電抗的原因，造成工作頻率上的輸出電壓和電流有一定相 位差，從而使輸出功率得不到期望的大輸出，使發生器輸出效率降低，因此在發生器輸出端并上或串上一個相反的抗，使發生器負載為純電阻，也即調諧作用。由 此可見匹配的好壞直接影響著功率超聲源的產生和效率。
調諧匹配：由于壓電換能器有靜電容Co，磁致伸縮換能器有靜電感LO，在換能器諧振狀態時，換能器上的電壓VRL與電流IRL間存在著一相位角φ，其輸出功率PO＝VRLIRLcosφ。由于φ的存在，輸出功率 達不到大值。只有當φ=0時，輸出功率達大值。因此為了使換能器上電壓VRL與電流IRL同相 (φ=0)，則必須在換能器上，并上或串上一個相抵消的抗。
對于壓電換能器而言，即并上或串上一 個電感L0即*可，而磁致伸縮換能器應并上或串上一個電容C0。
阻抗匹配：為了使功率放大器輸出額定功率*大；在電源電壓給定條件下主要取決于負載阻抗。一般在D類開關型功放中其發生器變壓器初級等效負載Rl'上的輸出功率表達式，式中，VAm為等效負載上的基波幅度；vcc為電源電壓；vces為功放管飽和壓降，故為了保*證系統有一*定功率余量(因輸出變壓器，末*匹配回路及晶體管損耗電阻都有損耗，po' 需要乘上一個約等于1．4—1．5的系數。即輸出功率po為1．5Po'；從上式可知，在電源電壓給定之后，輸出功率的大小取決于等效負載RL’。目前大多數功率超聲發生器的負載為壓電型換能器，其阻抗約為幾十歐姆至幾百歐姆間，為了要達到要求的額定功率，因此需要對換能器負載RL進行阻抗變換。由高阻抗變換為低阻抗。一般常用的方法，通過輸出變壓器的初次*線圈的匝數比進行變換。變壓器次初*匝數比為n／m，則輸出功率PO時的初*電阻。
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