本發(fā)明涉及大功率超聲波，尤其涉及多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源。

背景技術(shù)：

1、隨著工業(yè)自動化與數(shù)字化的快速發(fā)展，超聲波設(shè)備在工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛。然而，超聲波設(shè)備的驅(qū)動問題一直是技術(shù)瓶頸，即每個負(fù)載需獨立配備一個驅(qū)動電源，這不僅增加了成本、體積和控制復(fù)雜性，還限制了設(shè)備的靈活性和擴展性。傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅(qū)動多個負(fù)載，但無法充分利用電源的高級控制功能。

2、當(dāng)前的技術(shù)挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)一個驅(qū)動電源同時驅(qū)動多個負(fù)載，并允許精細(xì)控制，為此研發(fā)出多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，用于解決傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅(qū)動多個負(fù)載，但無法充分利用電源的高級控制功能的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，以解決傳統(tǒng)的外接分配控制單元雖然能實現(xiàn)單一電源驅(qū)動多個負(fù)載，但無法充分利用電源的高級控制功能的問題。

2、本發(fā)明提供多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，包括：轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊，轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊安裝在超聲波驅(qū)動電源內(nèi)部；

3、轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊：用于在切換不同負(fù)載時，同步切換匹配電路；

4、搜頻電路控制模塊：用于在轉(zhuǎn)換開關(guān)啟動時，同步激活搜頻電路，搜頻電路控制模塊還用于頻率匹配，用于功率匹配，用于阻抗匹配以及用于電容量匹配；

5、匹配電流控制模塊：用于實現(xiàn)電流與超聲波設(shè)備的匹配；

6、分配控制模塊：用于使一臺驅(qū)動電源推動多個負(fù)載工作，并同步啟動搜頻電路控制模塊以及匹配電流控制模塊；

7、轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊接收用戶或外部系統(tǒng)的切換指令，將切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，向分配控制模塊發(fā)送信號，分配控制模塊接收到轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊發(fā)送的信號后生成多負(fù)載進(jìn)行負(fù)載分配策略；

8、搜頻電路控制模塊根據(jù)多負(fù)載進(jìn)行負(fù)載分配策略激活搜頻電路，將激活后的搜頻電路頻率信息反饋給分配控制模塊；

9、匹配電流控制模塊接收來自轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊的切換指令和激活后的搜頻電路頻率信息，調(diào)整電流使電流與超聲波設(shè)備的匹配。

10、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊，包括

11、對接收到的切換指令進(jìn)行解析，得到切換的目標(biāo)和參數(shù)，將解析后的切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，向分配控制模塊發(fā)送信號，通知新的負(fù)載切換需求；

12、根據(jù)切換指令，同步切換匹配電路，使新負(fù)載接收到電源匹配設(shè)置，監(jiān)控切換過程的狀態(tài)，將切換狀態(tài)或錯誤信息反饋給用戶端以及后臺控制端。

13、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，搜頻電路控制模塊，包括；

14、當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊接收到用戶或外部系統(tǒng)的切換指令時，搜頻電路控制模塊會接收到啟動信號；

15、搜頻電路控制模塊根據(jù)接收到的啟動信號，激活內(nèi)部的搜頻電路，搜頻電路用于掃描或檢測最佳的超聲波工作頻率；

16、搜頻電路進(jìn)行頻率掃描，通過掃頻算法找到最佳的超聲波工作頻率，將最佳的超聲波工作頻率傳遞給搜頻電路控制模塊；

17、搜頻電路控制模塊對接收到的最佳的超聲波工作頻率進(jìn)行預(yù)處理，然后反饋至分配控制模塊。

18、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，匹配電流控制模，包括；

19、匹配電流控制模塊接收來自轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊的切換指令，并同時接收搜頻電路控制模塊提供的激活后的搜頻電路頻率信息；

20、根據(jù)接收到的頻率信息，分析當(dāng)前超聲波設(shè)備的工作頻率，并根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整輸出電流的大小和相位，使電流與超聲波設(shè)備的工作頻率和負(fù)載要求相匹配；

21、匹配電流控制模塊會將其調(diào)整后的電流狀態(tài)反饋給分配控制模塊或其他相關(guān)模塊，以保持系統(tǒng)整體的同步和穩(wěn)定性。

22、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，分配控制模塊，包括；

23、當(dāng)轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊接收到用戶或外部系統(tǒng)發(fā)出的切換負(fù)載指令時，開始負(fù)載分配策略的生成流程；

24、轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊將切換指令傳遞給搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊，

25、同時向分配控制模塊發(fā)送信號，通知其有新的負(fù)載切換需求，分配控制模塊接收到信號后，分析當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)包括已連接的負(fù)載數(shù)量、類型和工作狀態(tài)；

26、根據(jù)預(yù)設(shè)的分配規(guī)則，分配控制模塊生成多負(fù)載的負(fù)載分配策略，依據(jù)生成的負(fù)載分配策略，分配控制模塊同步啟動搜頻電路控制模塊，使搜頻電路控制模塊開始工作，搜頻電路控制模塊根據(jù)策略激活相應(yīng)的搜頻電路，尋找并鎖定每個超聲波設(shè)備的最佳工作頻率。

27、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，還包括，優(yōu)化單元，優(yōu)化單元采集電流參數(shù)、電壓參數(shù)，分析負(fù)載分配策略，并基于實時負(fù)載狀態(tài)和電源能力進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，用于平衡各負(fù)載之間的功率分配。

28、進(jìn)一步地，本發(fā)明提供的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，還包括，檢測單元，

29、檢測單元通過內(nèi)置的電流傳感器和電壓傳感器，實時監(jiān)測超聲波設(shè)備在工作過程中的電流和電壓變化；

30、利用頻率檢測器，實時檢測超聲波設(shè)備的工作頻率，并與搜頻電路控制模塊提供的最佳工作頻率進(jìn)行對比；

31、檢測單元通過監(jiān)測負(fù)載的接入與斷開狀態(tài)，以及負(fù)載的工作狀態(tài)，實時評估負(fù)載的整體狀態(tài)。

32、本發(fā)明有益效果：本發(fā)明通過集成化設(shè)計，對多個超聲波設(shè)備進(jìn)行精確控制和高效驅(qū)動，優(yōu)化了電源的能量分配，進(jìn)而提高了整體能效。其次，本發(fā)明顯著提升了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性，通過搜頻電路控制模塊和匹配電流控制模塊的協(xié)同工作，確保了電流與超聲波設(shè)備的工作頻率和負(fù)載要求精確匹配，同時，實時監(jiān)測與調(diào)整機制預(yù)防了故障的發(fā)生，此外，還能降低成本與體積，因為一臺驅(qū)動電源即能推動多個負(fù)載工作，這相較于傳統(tǒng)方式中每個負(fù)載需獨立配備一個驅(qū)動電源，顯著減少了成本、體積和控制復(fù)雜性。而且，本發(fā)明還提高了靈活性與擴展性，使其能夠更靈活地應(yīng)對不同負(fù)載的需求，并適用于各種復(fù)雜多變的工況。另外，它還優(yōu)化了能量轉(zhuǎn)換效率，通過優(yōu)化單元進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，平衡各負(fù)載之間的功率分配。本發(fā)明的智能化與自動化水平也得到了提升，通過引入智能匹配與分配策略實現(xiàn)了這一點。最后，它還為后續(xù)的故障診斷、性能優(yōu)化和設(shè)備維護提供了數(shù)據(jù)支持，提高了設(shè)備維護的便利性和效率。

技術(shù)特征：

1.多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，包括：轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊，轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊、搜頻電路控制模塊、匹配電流控制模塊以及分配控制模塊安裝在超聲波驅(qū)動電源內(nèi)部；

2.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，轉(zhuǎn)換開關(guān)模塊，包括

3.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，搜頻電路控制模塊，包括；

4.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，匹配電流控制模，包括；

5.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，分配控制模塊，包括；

6.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，還包括，優(yōu)化單元，優(yōu)化單元采集電流參數(shù)、電壓參數(shù)，分析負(fù)載分配策略，并基于實時負(fù)載狀態(tài)和電源能力進(jìn)行動態(tài)調(diào)整，用于平衡各負(fù)載之間的功率分配。

7.如權(quán)利要求1所述的多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，其特征在于，還包括，檢測單元，

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及大功率超聲波技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及多負(fù)載超聲波驅(qū)動電源，本發(fā)明電源融合了轉(zhuǎn)換開關(guān)、搜頻電路控制、匹配電流控制及分配控制四大模塊，搜頻電路控制是指頻率匹配，功率匹配，阻抗匹配和電容量匹配，實現(xiàn)了一系列高級控制功能，各模塊間的緊密協(xié)作，使得電源能夠在進(jìn)行匹配電路切換的同時，激活搜頻電路以確定最佳工作頻率，并精準(zhǔn)調(diào)整電流以滿足超聲波設(shè)備的特定需求。此外，電源中還融入了優(yōu)化和檢測單元，分別負(fù)責(zé)動態(tài)調(diào)控功率分配及實時監(jiān)控電源和設(shè)備狀態(tài)，從而確保整個系統(tǒng)的高效與穩(wěn)定運行。本發(fā)明不僅顯著提升了超聲波設(shè)備的靈活性和擴展性，更在降低成本和控制復(fù)雜性方面取得了顯著成效。

技術(shù)研發(fā)人員：陳川,陳元平
受保護的技術(shù)使用者：杭州成功超聲設(shè)備有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19