大功率工业超声波清洗发生器电源

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大功率工业超声波清洗发生器电源对系统所采用的供电电路,信号源电路,PWM驱动电路,加速电路,逆变电路,升压电路,电流采样电路等硬件电路部分以及软件程序部分进行了分析与设计.针对多个换能器并联时,谐振点产生漂移的情况,对超声波换能器等效模型进行阻抗分析,确定6个50W超声波换能器的并联谐振频率为216KHz.最后经软件系统仿真测试后,按照PCB板图布线规则,设计PCB板并进行焊接与调试.经测试,信号源电路输出信号频率为216KHz,死区时间大于58ns,占空比相同,相位互补;超声波换能器两端峰值电压为245V,且可以明显听见换能器正常工作时的"嗞嗞"声响.

大功率工业超声波清洗发生器电源实验过程中,为了进一步探究细胞组织处理的最佳超声功率密度大小,设计信号采集与处理电路作为系统的核心反馈电路,对采集的空化信号进行放大,滤波,离散等处理.复杂的声场中含有基频,次谐波,高次谐波,连续噪声等信号,相关研究表明,随着功率密度的增加,次谐波信号不会被背景信号淹没,因此采用次谐波检测法来检测空化状态.但是传统的次谐波检测法是在超声功率密度较大的稳定空化或瞬态空化状态下进行的。

大功率工业超声波清洗发生器电源是超声功率密度远低于稳定空化区域的临界空化区域.采用传统的次谐波检测法对该区域进行检测时,单个次谐波信号幅度变得不稳定,不足以表征该区域的空化状态.因此,本文在传统次谐波检测法基础上,将多个次谐波信号作为特征向量,在对应参数下组合成新的组合特征向量,实现临界空化区域的空化状态表征.最后利用K-Means聚类划分的思想,对不同状态下的多个次谐波信号分别进行聚类分析,得到最佳组织处理超声功率密度值为/cm~2,将其反馈给信号源电路调整输出功率大小,实现在最佳状态下快速制取高质量病理组织切片的目的.

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