应用于超声理疗仪的E类高频电源研究

发布时间：2021-06-29 19:11

　　19世纪末,自压电效应和反压电效应被人们发现后,超声波的应用得到了迅速发展和普及,其中的一个重要应用就是超声波理疗。超声波电源用于驱动超声理疗仪中的换能器,是超声理疗仪中的关键设备。本文主要研究应用于超声理疗仪中的E类高频电源。本文首先介绍了E类功率放大器的基本结构,推导了E类功率放大器工作原理和参数计算。为了实现E类功率放大器的工作状态调整,本文分析了非理想因素和负载网络参数变化对E类功率放大器工作状态的影响,得到并分析了E类功率放大器的三种工作状态,指出E类功率放大器应避免工作在失调状态。本文介绍了换能器等效电路并分析了换能器的阻抗圆特性。考虑到E类功率放大器的源阻抗特性和输出谐波特性,针对换能器容性和感性两种工作负载分析了相应的匹配电路。指出E类功率放大器驱动换能器时,换能器应工作在感性负载工作频段,并采用并联电容匹配电路。由于相同型号的不同换能器阻抗和工作频率都有一定差异,而且同一个换能器也会因为老化等原因导致阻抗发生变化。为此本文设计了换能器阻抗在线测量方案,解决了E类功率放大器驱动不同换能器的匹配问题。针对E类功率放大器对负载网络适应能力差的问题,设计实现了在线有源可调电感... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

峰值检测电路原理图

40图 4.9 峰值检测电路仿真波形图功率放大器工作状态判断章对 E 类功率放大器三种工作状态进行了分析，要避免 E 类功率态，需要对 E 类功率放大器负载网络参数进行调整，但前提是能率放大器的工作状态。本节设计了 E 类功率放大器状态检测方案第二章图 2.4 所示 E 类功率放大器三种工作状态波形图，可以看三种工作状态主要区别是功率管集电极电压谐振到零电压时刻不器工作在最佳状态时，功率管集电极电压谐振到零电压时刻即是 E 类功率放大器工作在准最佳状态时，E 类功率放大器提前谐振率放大器工作在失调状态时，功率管集电极电压无法谐振到零电

图 4.14 有源可调电感实现仿真原理图 R1大小实现增益的变化，使用 TINA 仿真得谐振频率与表 4.1 可调电感仿真结果（倍数） 仿真谐振频率 理论谐振频率 相对理论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真结果和理论分析计算结果基本一致，验证了有源可电容实现析中，常用到节点分析和回路分析两种方法，对图 4.1点分析法，分析红框内电路对节点 A 和节点 B 的电

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3256998