块常用的一种电路原理图，可采用但不限于图3中的电路图，可采用常规的逆变和驱动电路。
[0018]逆变模块，采用半波逆变电路，在半桥逆变电路中，两个全控型开关器件为IGBT，即Ql与Q2和二极管Dll和D12构成半桥逆变，在Ql和Q2上加以互补的信号，01与Q2两IGBT是轮流触发的，即各交替进行导通。同时，在直流侧输入端接的电容C13和C14应足够大，并且C13=C14，容值可选2 μ F以上。同样，电阻R14、R15也应足够大，并且R14=R15，阻值可选100 kQ以上。熔断器Fll和F12用于保护开关管Ql和Q2，防止电流过大；
变压器Tl和与其相连的四个电阻组成脉冲驱动模块，为Ql和Q2提供互补的触发信号。由于IGBT的驱动电压应小于20 V，而T12，T14间的输入电压约12 V，因此变压器Tl变比设计为1:1:1。R18、R19用于限流作用，可选20 Ω左右的电阻。在本超声波清洗机中，上下两个IGBT器件留有一定的死区时间，以防止两者同时导通；
变压与线性稳压模块:所述变压与线性稳压模块包括依次连接的变压器、整流器、滤波器、第一稳压器、第二稳压器，所述变压器与电源模块相连，所述第一稳压器的输出端连接PffM发生与控制模块，所述第二稳压器的输出端连接微处理器。图4给出了其中一种电路实施例，电源模块220V50 Hz交流电经变压器T4降压为12 V，再经整流桥B4整流、C41滤波以及U41(可采用L7812)线性稳压后，输出12 V直流电压，给PffM发生与控制模块供电。同时，直流12 V再经U42(可采用L7805) 二次稳压变为5 V，为微处理器工作提供电源。LEDl为发光二极管，起电源指示作用。为了减少电压的脉动系数，加入了电容C43、C44多次滤波。 PffM发生与控制模块、驱动模块:本实施例中采用KA3525A作为PffM发生与控制芯片，其输出两路互补的PWM波，经4个三极管放大，再经图3中的脉冲驱动变压器Tl驱动两个IGBT，控制逆变模块实现半桥逆变。该电路为常用电路，KA3525A的外围电路连接本实施例中不再赘述。
[0019]功率调节模块:功率调节是通过微处理器的一个AD 口检测调功电阻上电压大小，再通过模数转换获得AD数值。再根据此值控制双向可控硅TRl过零延时触发，即通过控制触发脉冲的相位来控制输出功率。图5为过零触发原理图，12 V交流电经二极管D31、D32整流以及R31、R32、R33限流限压，再经三极管Q3检测过零点。当电网电压过零时，P3.3产生负脉冲。另外，微处理器的P3.3 口是一个外部中断口，通过检测过零脉冲获得工频电压的过零点。
[0020]调谐匹配与阻抗匹配模块:逆变模块输出的电源与换能器的匹配主要是调谐匹配和阻抗匹配。在调谐匹配中为减少静电抗产生的无功损耗，使压电换能器输出最大功率，需要通过匹配使换能器近似于纯电阻状态，提高超声波电源输出效率。另外，若完成了调谐匹配时，即负载为纯电阻状态时，为使电源输出最大功率，需要令实际负载和电源的最佳输出阻抗相等，而实现方法为:通过高频变压器使换能器的阻抗变换为超声波电源的最佳输出阻抗，从而使压电换能器输出最大功率。如图6所示，调谐匹配与阻抗匹配模块包括与逆变模块相连的变压器T和连接到变压器输出端的电感L0，虚线框即为换能器。在串联电感调谐匹配作用下，超声波电源的整个负载呈现出纯电阻性。当电源的输出电压稳定时，阻性负载上得到的功率只和负载的阻值有关，因此，需要采用高频变压器来进行阻抗变换，从而使超声波电源能够以最大功率输出。
[0021]计时模块、频率扫描与显示模块和按键模块:采用现有技术中常用的模块，本实施例中不再赘述其结构。
[0022]微处理器:采用FPGA、DSP或者CPLD等可编程器件。
[0023]以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。
【主权项】
1.药瓶清洗系统，其特征在于，包括电源模块、整流滤波模块、逆变模块、调谐匹配与阻抗匹配模块、换能器、变压与线性稳压模块、微处理器、PWM发生与控制模块、驱动模块、计时模块，其中: 电源模块，用于产生超声波以及给微处理器和PWM发生与控制模块供电； 整流滤波模块，用于将电源模块输出的交流电压进行整流、滤波后输出直流电压； 逆变模块，用于将整流滤波模块输出的直流电压逆变为高频交流电压； 调谐匹配与阻抗匹配模块，用于将逆变模块输出的高频交流电压与换能器匹配，使换能器输出最大功率； 换能器，用于将调谐匹配与阻抗匹配模块输出的电能转化为高频机械振动； 变压与线性稳压模块，用于将电源模块输出的交流电压进行整流、滤波后给微处理器和PffM发生与控制模块供电； PffM发生与控制模块，用于产生PffM信号； 驱动模块，用于在PWM发生与控制模块输出的PffM信号的控制下，驱动逆变模块工作； 计时模块，用于计时，配合微处理器实现清洗时间的控制； 处理器，用于控制和协调上述各模块的工作。2.根据权利要求1所述的药瓶清洗系统，其特征在于，还包括用于控制输出功率的功率调节模块、用于进行频率扫描和显示的频率扫描与显示模块、用于输入控制指令的按键模块，功率调节模块、频率扫描与显示模块和按键模块Ju均与微处理器相连。3.根据权利要求1所述的药瓶清洗系统，其特征在于，所述变压与线性稳压模块包括依次连接的变压器、整流器、滤波器、第一稳压器、第二稳压器，所述变压器与电源模块相连，所述第一稳压器的输出端连接PWM发生与控制模块，所述第二稳压器的输出端连接微处理器。4.根据权利要求1至3任一所述的药瓶清洗系统，其特征在于，所述整流滤波模块包括与电源模块相连的整流桥和连接在整流桥两个输出端之间的电容C12，电容C12两端的连接逆变模块的输入端。5.根据权利要求4所述的药瓶清洗系统，其特征在于，所述整流滤波模块还包括功率调节器TRl、电阻R11、电阻R12、电容Cl 1、隔离光耦Ul，功率调节器TRl连接到整流桥的输入端与电源模块之间，电阻Rl I和电阻R12均一端连接在电源模块和功率调节器TRl之间，电阻R12另一端连接到隔离光耦Ul上，电阻Rll另一端通过电容Cll连接到隔离光耦Ul上，隔离光耦Ul的输出端连接功率调节模块。
【专利摘要】药瓶清洗系统，包括：整流滤波模块，将电源模块输出的交流电压进行整流、滤波后输出直流电压；逆变模块，将直流电压逆变为高频交流电压；调谐匹配与阻抗匹配模块，将逆变模块输出的高频交流电压与换能器匹配；换能器，将调谐匹配与阻抗匹配模块输出的电能转化为高频机械振动；变压与线性稳压模块，将电源模块输出的交流电压进行整流、滤波后给微处理器和PWM发生与控制模块供电；PWM发生与控制模块，产生PWM信号；驱动模块，在PWM信号的控制下，驱动逆变模块工作；以及电源模块、微处理器、计时模块，本发明应用超声波技术自动清洗药瓶，具有频率可调、定时清洗的功能，以及清洗效率高、成本低、运行稳定的特点，节能环保。
【IPC分类】B08B3/12, H02M5/44
【公开号】CN105583189
【申请号】CN201410558350
【发明人】杨利
【申请人】杨利
【公开日】2016年5月18日
【申请日】2014年10月18日