标题综述：超声波清洗机技术分析（一）

众所周知，超声波清洗机由两部分组鹿一是超声波发生器，二是以换能器为核心的超声波清洗缸。
    超声发生器简单的说就是一台与换能器频率相匹配的大功率源。 
    总的来说，超声波发生器和以换能器为核心的超声清洗缸，其技术状况已远远跟不上时代的发展和我国经济事业多领域的需求。超声波清洗机生产现状的特点是技术陈旧落后，清洗效率不理想，故障率高。这已成了制约它进一步扩大应用范围的瓶颈。目前市场上不是以提高技术、改进设计、简化工艺结构、降低成本、提高其性价比为先导，而是往往以低价相互竞争，这给整个行业和超声清洗事业的发展带来了消极的负面影响，应该引起我们的关注。
    据我们了解，在华东地区，超声波发生器的制式不外乎下列几种： 
    1、第一代产品是电子管式的，随着技术的进步，已属于淘汰产品了（但仍有厂家在生产）。 
    2、仿制美国必能信公司的超声波发生器，单板功率300W，频率固定为25KHz（自激式半桥输出电路），配有大电源变压器，是市场份额占有率最多的一种简易机型。但是该电路很难调整在超声换能器最佳频率谐振点上，输出功率不可能达到理想的效果，质量也就不言而喻了。但考虑到该发生器的线路比较简单，稳定性尚可，整机调试得好，故障率还是很低的，加之生产这种机型的中小型超声波清洗机的企业较多，能否对其线路加以改进和提高呢?我们提供下面一种设计方案供参考：去掉电源变压器，减少输出匹配变压器的漏磁，达到减轻、减少整机重量和体积，降低成本，提高效率之目的。要去掉电源变压器，首先要考虑解决两个问题，一是电源输入和高频功率输出之间的绝缘问题：二是将供电电压降低在适合大功率管正常工作的耐压值下，才能保证整机的安全运行（原机供电电压约为DC150V-180V之间）。图1介绍的这个电路可以解决供电电压符合原机的设计要求。注意：调试时注意安全，防止触电。 
    原机的输出变压器选用的是单条磁芯，漏磁较大，一旦靠近铁制外壳，将形成涡流，产生很高的热量，建议改用IE磁芯，线圈由单组改绕为初、次级双绕组，这样就可以解决电源输入和高频功率输出之间的隔离和绝缘问题。输出变压器的有关技术参数如匝数和初次级的匝数比及电感量由于诸多的不确定因素，我们很难给出一个确定的数据。 
    3、MC机型及其改进后的机型：这也是一个老产品了，线路设计烦琐，由于历史的原因，是一个没有设计到位的产品。门电路用得多，SCR调压，工艺繁乱，故障率高，已受到用户的冷落，生产这种机型的原国营知名大厂，我们认为只有忍痛甩掉旧的落后的机型，开发或选用新的机型，才能重振昔日雄风，立足于今天的市场。 
    改进后的机型，简化了电路，增加了“跳频”同步技术，所谓“跳频”实际上是在PWM的主振频率上，加了一个多谐振荡器，其频率和主频相配，该振荡器的输出脉冲再去调制主振极。虽然做到了恒功率输出，但受功率元件MOSFET电流容量的限制，没有做到满功率输出，输出功率也就不尽人意，清洗效率也无明显提高，应用行业面不宽，特别是每一个跳频周期，清洗缸内总有周期性的响声，没有慢启动功能，并设有“调功”旋钮，一旦操作失误将出现故障，也不能和其他设备实现联动控制。究其原因，没有跳出原MC机型的设计框框和思路，虽然更换了原专用控制芯片，遗憾的是新的芯片功能却没有完全用上。 
    该机型在华东地区，仅有少数企业在生产，如果再进一步改进，将功率元件改换为IGBT，可以扩大整机容量，设法去掉缸内周期性的响声，用好新的PWM控制芯片的全部功能，如慢启动功能和脉宽调制功能，这就很方便的实现“一键操作”（只设一只电源开关），不失为一种好的机型。 
    4、IGBT做为功率元件用在超声波发生器上已经引起了广泛的关注和应用，但从部分产品来看，仍没有跳出传统的设计思路和方法，比如说，单单两个推动组件，如：EXB840／841，是矩形扁片形封装的厚膜集成电路，其体积和电路及其成本已占了相当大的比重，要知道单台超声发生器的功率要求足不可能很大的。当然用IGBT作高频功率元件，由于它的耐压高、容量大、输入阻抗高、压降小，当属首选，这也是个进步。