一种有效改善超声波清洗效果的电源电路的制作方法

本实用新型涉及清洗设备，具体的说是涉及一种有效改善超声波清洗效果的电源电路。

背景技术：

超声波清洗的应用原理是：由超声波发生器发出的高频振荡信号，通过换能器转换成高频机械振荡而传播到介质，超声波在清洗液中疏密相间的向前辐射，使液体流动而产生数以万计的微小气泡，存在于液体中的微小气泡(空化核)在声场的作用下振动，当声压达到一定值时，气泡迅速增长，然后突然闭合，在气泡闭合时产生冲击波，在其周围产生上千个大气压力，破坏不溶性污物而使它们分散于清洗液中，当团体粒子被油污裹着而粘附在清洗件表面时，油被乳化，固体粒子即脱离，从而达到清洗件表面净化的目的。

市场上现有专门用于实验室的超声波清洗机，如中国专利CN103302054A“一种适用于实验室的超声波清洗仪”，包括壳体、超声波清洗槽壁、控制面板、换能器、超声波源和控制电路；所述超声波清洗仪的主体为一壳体，壳体的表面设有控制面板，壳体的内部设有超声波清洗槽壁，在所述的超声波清洗槽壁安装有若干换能器，换能器的另一端连接有超声波源，所述超声波源通过控制电路连接位于壳体表面的控制面板。如中国专利CN104368558A“超声波清洗机”，包括机体和清洗水泵，所述清洗水泵设置在机体的左侧，清洗水泵与机体之间设置有水箱，清洗水泵通过管道连接在机体上，所述机体内部设置有移动喷管和喷头，移动喷管和喷头连接在管道上，移动喷管和喷头正下方设置有料筐，料筐设置在移动滚道上，机体的顶部设置有升降气缸，升降气缸控制移动滚道升降，所述机体的底部设置有超声波振板。又如中国专利CN102151671A“超声波清洗机”，包括电控柜、清洗槽、工装篮、位于清洗槽底部的超声波换能器，固定在清洗槽内的电加热管和温控探头，所述的电控柜与超声波换能器电连接并控制超声波换能器工作，其特征是，所述的清洗槽为双层结构，分为内槽和外槽，所述的内槽底部设有U型沉渣槽，在内槽的左右两侧壁上还设有加强槽；在内槽底部与外槽底部之间还设有排污管，所述排污管的管口与内槽底部的U型沉渣槽相通，排污管的排水口位于外槽外部；所述的清洗槽的槽口上方还设有端盖，端盖的后部固定在清洗槽上，端盖的侧面与清洗槽之间还固定有氮气弹簧支撑杆，端盖的前部设有把手；所述的端盖分为上盖和下盖，上盖和下盖通过螺栓固定，在下盖上还设有一圈密封条，所述的密封条与清洗槽的槽口相对应；所述的超声波换能器位于清洗槽内槽的底部和前后两侧壁上；所述的清洗槽外槽底部的四角处还设有脚轮和调节支脚；所述的清洗槽为分体式一体焊接，内槽底部为一体式。

目前市面上的超声波清洗机在工作过程中存在几个技术难题与缺点：

1.超声波振动面钢板损伤比较大，容易对钢板表面很快起白点，容易打穿钢板；

2.超声波工作过程中，液体搅动后，再起振时速度慢或不易起震；

3.超声波工作过程中，均匀度不好；

4.超声波工作过程中，液体搅动后容易产生啸叫现象。

技术实现要素：

针对现有技术中的不足，本实用新型要解决的技术问题在于提供了一种有效改善超声波清洗效果的电源电路。

为解决上述技术问题，本实用新型通过以下方案来实现：一种有效改善超声波清洗效果的电源电路，所述电源电路中的主电路交流输入端接入一可控硅Q2，通过隔离电源给电路供电；

所述可控硅Q2的G极连接电阻R4，所述电阻R4另一端连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极端连接电阻R3、PNP型三极管Q1的集电极；

所述PNP型三极管Q1的基极连接电阻R2；

所述PNP型三极管Q1的发射极连接+12V-2电源输入端、电阻R1，所述电阻R1的另一端连接电阻R2、电阻R3，所述电阻R3与电阻R1之间的电路节点上接地；

所述可控硅Q2的T1极与另一火线之间连接有桥式整流器；

所述电阻R1、电阻R2、电阻R3输出端连接一光电耦合器，其中，电阻R1、电阻R2连接光电耦合器的集电极，电阻R3连接光电耦合器的发射极；光电耦合器的发光二极管连接单片机，所述单片机连接超声波信号PWM1、超声波信号PWM2；

所述电源电路包括以下工作步骤：

1)、供电电压+12V-2电源输入端电流通过电阻R1、电阻R2后经过PNP型三极管Q1集电极输出，再通过二极管D1、电阻R4输出到可控硅Q2的G极；

2)、所述可控硅Q2开始工作导通，主电压AC220V通过可控硅Q2产生一个交变信号方式开通，供给主回路；

3)、超声波信号PWM1、超声波信号PWM2通过前级预放大，经过驱动变压器驱动两个功率管放大，供给输出变压器，两个功率管分别是第一功率管、第二功率管，所述第一功率管的漏极连接桥式整流器；

4)、所述输出变压器的输出端连接有串联在一起的电感器、超声波换能器，所述电感器与超声波换能器阻抗匹配后，超声波换能器按这个交变信号工作，超声波换能器横向发力，使液体均匀度提高，同样通过横向发力带动液体，达到快速起振。

进一步的，所述功率管为N沟道耗尽型场效应管。

进一步的，所述第一功率管的栅极与第二功率管的源极连接，所述第一功率管漏极与第二功率管的栅极之间连接有串联的电容C1、电容C2。

进一步的，所述电容C1与电容C2之间的电路节点上、所述第一功率管与第二功率管之间的电路节点上，连接有输出变压器。

进一步的，所述单片机为PIC16F73单片机，在该单片机上连接有故障报警电路、频率调节电路、20M晶振电路。

进一步的，所述故障报警电路中连接有扬声器，扬声器连接有三极管，三极管连接一电阻，电阻的另一端连接在单片机上。

进一步的，所述频率调节电路中连接有一可调电阻R9，该可调电阻R9的调节端另一端连接电阻R10，电阻R10的另一端连接在单片机上。

进一步的，所述20M晶振电路中连接有晶振器，该晶振器两端连接在单片机上，并在该晶振器的两端各连接有一个电容，两个电容的另一端相连并接地。

相对于现有技术，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过加一个可控硅Q2在主电路交流输入端，通过隔离电源给电路供电，供电电压通过电阻R1、电阻R2后经过PNP型三极管Q1集电极输出，通过二极管D1、电阻R4输出到可控硅Q2的G极，可控硅Q2开始工作导通，主电压通过可控硅Q2产生一个交变信号方式开通，供给主回路，超声波信号PWM1、PWM2 通过前级预放大，经过驱动变压器驱动两个功率管放大，供给输出变压器，经过匹配电感进行与超声波换能器阻抗匹配后，超声波换能器按这个交变信号工作，超声波换能器横向发力，使液体均匀度提高；同样通过横向发力带动液体，达到快速起振；而且这样的发波方式对不锈钢震动面不易损伤；同样因是横向发波，液体搅动时不易破坏超声波驻波，而产生啸叫声，有效消除超声波产生啸叫声。

附图说明

图1为本实用新型电源电路图；

图2为图1上部区域放大图；

图3为图1下部区域放大图。

附图中标记：输出变压器101、电感器102、超声波换能器103、驱动变压器104、第一功率管105、第二功率管106、光电耦合器107、单片机108、故障报警电路109、频率调节电路110、20M晶振电路111。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参照附图1-3，本实用新型的一种有效改善超声波清洗效果的电源电路，所述电源电路中的主电路交流输入端接入一可控硅Q2，通过隔离电源给电路供电；

所述可控硅Q2的G极连接电阻R4，所述电阻R4另一端连接二极管D1的负极，所述二极管D1的正极端连接电阻R3、PNP型三极管Q1的集电极；

所述PNP型三极管Q1的基极连接电阻R2；

所述PNP型三极管Q1的发射极连接+12V-2电源输入端、电阻R1，所述电阻R1的另一端连接电阻R2、电阻R3，所述电阻R3与电阻R1之间的电路节点上接地；

所述可控硅Q2的T1极与另一火线之间连接有桥式整流器；

所述电阻R1、电阻R2、电阻R3输出端连接一光电耦合器107，其中，电阻R1、电阻R2 连接光电耦合器107的集电极，电阻R3连接光电耦合器107的发射极；光电耦合器107的发光二极管连接单片机108，所述单片机108连接超声波信号PWM1、超声波信号PWM2；

所述电源电路包括以下工作步骤：

1、供电电压+12V-2电源输入端电流通过电阻R1、电阻R2后经过PNP型三极管Q1集电极输出，再通过二极管D1、电阻R4输出到可控硅Q2的G极；

2、所述可控硅Q2开始工作导通，主电压AC220V通过可控硅Q2产生一个交变信号方式开通，供给主回路；

3、超声波信号PWM1、超声波信号PWM2通过前级预放大，经过驱动变压器104驱动两个功率管放大，供给输出变压器101，两个功率管分别是第一功率管105、第二功率管106，所述第一功率管105的漏极连接桥式整流器；

4、所述输出变压器101的输出端连接有串联在一起的电感器102、超声波换能器103，所述电感器102与超声波换能器103阻抗匹配后，超声波换能器103按这个交变信号工作，超声波换能器103横向发力，使液体均匀度提高，同样通过横向发力带动液体，达到快速起振。

所述功率管105为N沟道耗尽型场效应管。

所述第一功率管105的栅极与第二功率管106的源极连接，所述第一功率管105漏极与第二功率管106的栅极之间连接有串联的电容C1、电容C2。

所述电容C1与电容C2之间的电路节点上、所述第一功率管105与第二功率管106之间的电路节点上，连接有输出变压器101。

所述单片机为PIC16F73单片机，在该单片机上连接有故障报警电路109、频率调节电路 110、20M晶振电路111。

所述故障报警电路109中连接有扬声器，扬声器连接有三极管，三极管连接一电阻，电阻的另一端连接在单片机108上。

所述频率调节电路110中连接有一可调电阻R9，该可调电阻R9的调节端另一端连接电阻R10，电阻R10的另一端连接在单片机108上。

所述20M晶振电路111中连接有晶振器，该晶振器两端连接在单片机108上，并在该晶振器的两端各连接有一个电容，两个电容的另一端相连并接地。

本实用新型通过加一个可控硅Q2在主电路交流输入端，通过隔离电源给电路供电，供电电压通过电阻R1、电阻R2后经过PNP型三极管Q1集电极输出，通过二极管D1、电阻R4输出到可控硅Q2的G极，可控硅Q2开始工作导通，主电压通过可控硅Q2产生一个交变信号方式开通，供给主回路，超声波信号PWM1、PWM2通过前级预放大，经过驱动变压器驱动两个功率管放大，供给输出变压器，经过匹配电感进行与超声波换能器阻抗匹配后，超声波换能器按这个交变信号工作，超声波换能器横向发力，使液体均匀度提高；同样通过横向发力带动液体，达到快速起振；而且这样的发波方式对不锈钢震动面不易损伤；同样因是横向发波，液体搅动时不易破坏超声波驻波，而产生啸叫声，有效消除超声波产生啸叫声。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。