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常见问题
超声波发生器与换能器匹配
来源：原创 时间：2016-06-01 点击：552 次
超声波发生器
超声波口罩机中的超声波发生器与换能器匹配包括两个方面，一是通过匹配使发生器向换能器输出额定的电功率，这是由于发生器需要一个佳的负载才能输出额定功率所致，把换能 器的阻抗变换成佳负载，也即阻抗变换作用；二是通过匹配使发生器输出效率最高，这是由于换能器有静电抗的原因，造成工作频率上的输出电压和电流有一定相 位差，从而使输出功率得不到期望的大输出，使发生器输出效率降低，因此在发生器输出端并上或串上一个相反的抗，使发生器负载为纯电阻，也即调谐作用。由 此可见匹配的好坏直接影响着功率超声源的产生和效率。
调谐匹配：由于压电换能器有静电容Co，磁致伸缩换能器有静电感LO，在换能器谐振状态时，换能器上的电压VRL与电流IRL间存在着一相位角φ，其输出功率PO＝VRLIRLcosφ。由于φ的存在，输出功率 达不到大值。只有当φ=0时，输出功率达大值。因此为了使换能器上电压VRL与电流IRL同相 (φ=0)，则必须在换能器上，并上或串上一个相抵消的抗。
对于压电换能器而言，即并上或串上一 个电感L0即*可，而磁致伸缩换能器应并上或串上一个电容C0。
阻抗匹配：为了使功率放大器输出额定功率*大；在电源电压给定条件下主要取决于负载阻抗。一般在D类开关型功放中其发生器变压器初级等效负载Rl'上的输出功率表达式，式中，VAm为等效负载上的基波幅度；vcc为电源电压；vces为功放管饱和压降，故为了保*证系统有一*定功率余量(因输出变压器，末*匹配回路及晶体管损耗电阻都有损耗，po' 需要乘上一个约等于1．4—1．5的系数。即输出功率po为1．5Po'；从上式可知，在电源电压给定之后，输出功率的大小取决于等效负载RL’。目前大多数功率超声发生器的负载为压电型换能器，其阻抗约为几十欧姆至几百欧姆间，为了要达到要求的额定功率，因此需要对换能器负载RL进行阻抗变换。由高阻抗变换为低阻抗。一般常用的方法，通过输出变压器的初次*线圈的匝数比进行变换。变压器次初*匝数比为n／m，则输出功率PO时的初*电阻。
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