專利名稱：超聲波控制電路及其裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超聲波及除污領域，特別涉及一種超聲波控制電路及其裝置。
背景技術：
超聲波洗滌作為一項新技術已廣泛應用于多個領域，其洗滌效果明顯，不需要洗 滌劑，清潔環(huán)保。但現(xiàn)有的超聲波控制電路輸出的脈沖寬度調(diào)制方波的頻率是固定的且無 法改變，由于不同的超聲波換能器的諧振點不同，如果只有一種振蕩頻率，就不能適合不同 的超聲波換能器的諧振點振蕩，不能實現(xiàn)有功功率最大值，導致洗滌效果不好。因此，如何實現(xiàn)超聲波除污控制電路能輸出不同頻率的脈沖寬度調(diào)制方波是業(yè)內(nèi) 亟待解決的技術問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是提供一種超聲波控制電路及應用該超聲波控制電路的裝置， 旨在實現(xiàn)超聲波控制電路可輸出不同的脈沖寬度調(diào)制方波振蕩頻率，適合不同的超聲波換 能器的諧振點，實現(xiàn)最大有效功率。本發(fā)明提出一種超聲波控制電路，可產(chǎn)生超聲波，其包括方波產(chǎn)生電路，所述方波 產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)邏輯芯片，包括有串聯(lián)電阻接入端，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波；可調(diào)電阻，串接在所述串聯(lián)電阻接入端與地之間，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制方 波的輸出頻率。優(yōu)選地，在所述可調(diào)電阻與所述串聯(lián)電阻接入端之間串接有電阻，用于調(diào)節(jié)頻率 輸出范圍。優(yōu)選地，還包括推挽電路，與所述鎖相環(huán)邏輯芯片的電壓輸出端連接，用于升壓和改變所述脈沖 寬度調(diào)制方波的輸出頻率；LC振蕩電路，用于將所述脈沖寬度調(diào)制方波轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制正弦波，以供超 聲波換能器將所述正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波。優(yōu)選地，還包括頻率跟蹤反饋電路，串接在所述LC振蕩電路與所述鎖相環(huán)邏輯芯片之間，用于將 LC振蕩電路頻率和超聲波頻率反饋至所述鎖相環(huán)邏輯芯片進行處理控制。優(yōu)選地，所述頻率跟蹤反饋電路包括LC振蕩電路頻率反饋電路和超聲波換能器 振蕩頻率反饋電路，所述LC振蕩電路頻率反饋電路串接在所述LC振蕩電路與所述鎖相環(huán) 邏輯芯片的比較器輸入端之間，所述超聲波換能器振蕩頻率反饋電路串接在所述推挽電路 輸出端與所述鎖相環(huán)邏輯芯片的信號輸入端之間。優(yōu)選地，所述鎖相環(huán)邏輯芯片包括壓控振蕩器和時鐘發(fā)生器。本發(fā)明又提出一種超聲波控制電路裝置，包括電源板和用于控制裝置工作的控制單元，還包括超聲波控制電路，與所述電源板、控制單元連接，由所述控制單元控制產(chǎn)生正弦 波；超聲波換能器，用于將所述正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波，將裝置噴出的水霧化成水蒸氣 進行除污。優(yōu)選地，所述超聲波控制電路包括方波產(chǎn)生電路，所述方波產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)邏輯芯片，包括有串聯(lián)電阻接入端，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波；可調(diào)電阻，串接在所述串聯(lián)電阻接入端與地之間，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制方 波的輸出頻率。優(yōu)選地，本超聲波控制電路裝置還包括上述一種超聲波控制電路的其它各個技術方案。優(yōu)選地，所述超聲波控制電路裝置包括洗衣機。本發(fā)明超聲波控制電路的鎖相環(huán)邏輯芯片產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波(如頻率 IOOKHz)，通過推挽電路及LC振蕩電路產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制正弦波(頻率50KHz)，再通過超聲 波換能器將該脈沖寬度調(diào)制正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波，可調(diào)電阻串接在鎖相環(huán)邏輯芯片的串聯(lián) 電阻接入端與地之間，通過改變其阻值調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率，改變輸出的超 聲波頻率。應用于除污中，調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率可改變，因而適合不同的超聲 波換能器的諧振點，使得輸出的有功功率實現(xiàn)更大值，洗滌效果更好。將本發(fā)明的超聲波控 制電路應用于除污裝置中，如應用于洗衣機中，實現(xiàn)有功功率更大值，超聲波將洗衣機泵中 進出的水霧化為水蒸氣污除塵，可以不需要洗衣粉，清潔環(huán)保，提高洗滌效率，也可以在洗 衣機中作為較臟污點的提前預先處理，再用洗衣粉清洗，對洗衣潔凈效率有明顯提升。


圖1為本發(fā)明超聲波控制電路的方波產(chǎn)生電路一實例結構示意圖；圖2為本發(fā)明超聲波控制電路的方波產(chǎn)生電路的電路圖；圖3為本發(fā)明超聲波控制電路一實例的結構示意圖；圖4為本發(fā)明超聲波控制電路又一實例的結構示意圖；圖5為本發(fā)明超聲波控制電路一實例的電路圖。本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施例方式應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。參照圖1、圖2，提出本發(fā)明的一種超聲波控制電路一實施例，該超聲波控制電路 可產(chǎn)生超聲波，其包括有方波產(chǎn)生電路100，該方波產(chǎn)生電路100包括有鎖相環(huán)邏輯芯片 110和可調(diào)電阻120，其中鎖相環(huán)邏輯芯片110，包括有串聯(lián)電阻接入端111等其它接端，該鎖相環(huán)邏輯芯片 110用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波，該脈沖寬度調(diào)制方波可通過推挽電路200、LC振蕩電路 300和超聲波換能器等設備轉(zhuǎn)化為超聲波?？烧{(diào)電阻120，串接在上述串聯(lián)電阻接入端111與地之間，通過改變可調(diào)電阻120的阻值來改變電流、電壓，從而可以調(diào)節(jié)鎖相環(huán)邏輯芯片110輸出的PWM(PUlse Width Modulation，脈沖寬度調(diào)制)方波頻率，此功能實現(xiàn)可適應不同超聲波換能器個體諧振頻 率略有差異，起到頻率微調(diào)的作用。上述鎖相環(huán)邏輯芯片110包括壓控振蕩器和時鐘發(fā)生器。壓控振蕩器稱為調(diào)頻 器，用以產(chǎn)生調(diào)頻信號。在自動頻率控制環(huán)路和鎖相環(huán)環(huán)路中，輸入控制電壓是誤差信號電 壓，壓控振蕩器是環(huán)路中的一個受控部件。時鐘發(fā)生器提供各種總線需要的時鐘信號，以協(xié) 調(diào)芯片的時鐘頻率。脈沖寬度調(diào)制方波頻率的改變是由PLL(Phase Locked Loop，鎖相回路或鎖相 環(huán))邏輯芯片的特性決定的，改變可調(diào)電阻120的阻值，可以使VCO(voltage-controlled oscillator，壓控振蕩器)輸出頻率改變，如可調(diào)電阻120的阻值減少，則VCO輸出頻率增 加。通過改變VCO的輸出頻率，可以確保不同超聲波換能器在不同諧振點能正常工作，克服 了現(xiàn)有超聲波除污技術中不能改變VCO的輸出頻率使除污效果不好的缺點。本發(fā)明超聲波控制電路的鎖相環(huán)邏輯芯片110產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波(如頻率 ΙΟΟΚΗζ)，以便于通過推挽電路200升壓和改變脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率，通過LC振蕩 電路300產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制正弦波(頻率50KHz)，最后通過超聲波換能器將脈沖寬度調(diào)制 正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波，接入了可調(diào)電阻120可以通過改變其阻值來改變電流、電壓等，從而 達到改變鎖相環(huán)邏輯芯片110輸出的PWM方波頻率，適合不同的超聲波換能器的諧振點，使 得輸出的有功功率實現(xiàn)更大值，洗滌效果更好，使本發(fā)明的超聲波控制電路的應用范圍更進一步，在上述可調(diào)電阻120與上述串聯(lián)電阻接入端111之間串接有至少一個固 定阻值的電阻，用于調(diào)節(jié)頻率輸出范圍，固定阻值電阻確定了一個基礎輸出PWM方波頻率， 可調(diào)電阻120再在該基礎輸出頻率基礎上進行調(diào)節(jié)不同的輸出頻率。本實施例在可調(diào)電阻 120與鎖相環(huán)邏輯芯片110的12引腳(串聯(lián)電阻接入端111)之間串接有兩固定阻值的電 阻R20、R21，其阻值的大小可根據(jù)實際使用情況而選定。參照圖3、圖4，上述超聲波控制電路還包括推挽電路200和LC振蕩電路300，其 中推挽電路200，與上述鎖相環(huán)邏輯芯片110的電壓輸出端連接，用于升壓和改變上 述脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率。LC振蕩電路300，用于將上述推挽電路200輸出的脈沖寬度調(diào)制方波轉(zhuǎn)換為脈沖 寬度調(diào)制正弦波，以供超聲波換能器將上述正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波。例如上述鎖相環(huán)邏輯芯片110產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波的頻率ΙΟΟΚΗζ，經(jīng)過推挽 電路200后，脈沖寬度調(diào)制方波的頻率轉(zhuǎn)化為50KHz，同時也升高了電壓(5V轉(zhuǎn)為12V)，再 經(jīng)過LC振蕩電路300將頻率50KHz的脈沖寬度調(diào)制方波轉(zhuǎn)化為50KHz的脈沖寬度調(diào)制正 弦波，用于施加到超聲波換能器上，由于超聲波換能器本身的壓電效應，在超聲波換能器筆 頭上產(chǎn)生超聲波，以便于將超聲波用于去污。參照圖4、圖5，上述超聲波控制電路還包括頻率跟蹤反饋電路400，其串接在上 述LC振蕩電路300與上述鎖相環(huán)邏輯芯片110之間，用于將LC振蕩電路300頻率和超聲 波頻率反饋至所述鎖相環(huán)邏輯芯片110進行處理控制，保證穩(wěn)定的頻率輸出。上述頻率跟蹤反饋電路400包括LC振蕩電路頻率反饋電路402和超聲波換能器振蕩頻率反饋電路401。所述LC振蕩電路頻率反饋電路402串接在上述LC振蕩電路300 與上述鎖相環(huán)邏輯芯片110的比較器輸入端之間，將LC振蕩電路頻率反饋至所述鎖相環(huán)邏 輯芯片110進行處理控制。所述超聲波換能器振蕩頻率反饋電路401串接在上述推挽電路 200輸出端與上述鎖相環(huán)邏輯芯片110的信號輸入端之間，將超聲波頻率反饋至所述鎖相 環(huán)邏輯芯片110進行處理控制。本實施例LC振蕩電路頻率反饋電路402、超聲波換能器振 蕩頻率反饋電路401分別通過電阻R31、R32連接在LC振蕩電路300的反饋點上；LC振蕩 電路頻率反饋電路402、超聲波換能器振蕩頻率反饋電路401分別與上述鎖相環(huán)邏輯芯片 110的3引腳(比較器輸入端)、14引腳(信號輸入端)連接。本發(fā)明又提出一種超聲波控制電路裝置，本裝置用于產(chǎn)生超聲波進行清洗除污， 包括有電源板和用于控制該裝置工作的控制單元等，還包括超聲波控制電路和超聲波換能 器，其中超聲波控制電路，其與上述電源板、控制單元連接，由控制單元控制(除污)裝置 工作，驅(qū)動超聲波控制電路工作，產(chǎn)生可最終轉(zhuǎn)化為超聲波的脈沖寬度調(diào)制正弦波。超聲波換能器，用于將上述脈沖寬度調(diào)制正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波，超聲波將(除污) 裝置噴出的水霧化成水蒸氣進行除污。上述超聲波控制電路包括方波產(chǎn)生電路100，該方波產(chǎn)生電路100包括鎖相環(huán)邏 輯芯片110和可調(diào)電阻120，其中鎖相環(huán)邏輯芯片110，包括有串聯(lián)電阻接入端111等其它接端，該鎖相環(huán)邏輯芯片 110用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波，該脈沖寬度調(diào)制方波可通過推挽電路200、LC振蕩電路 300和超聲波換能器等設備轉(zhuǎn)化為超聲波。可調(diào)電阻120，串接在上述串聯(lián)電阻接入端111與地之間，通過改變可調(diào)電阻120 的阻值來調(diào)節(jié)鎖相環(huán)邏輯芯片110輸出的PWM方波頻率，此功能實現(xiàn)可適應不同超聲波換 能器個體諧振頻率略有差異，起到頻率微調(diào)的作用，實現(xiàn)功率輸出的最大值。 上述超聲波控制電路裝置包括有洗衣機等其它清洗設備，也就是將本發(fā)明的超聲 波控制電路應用于洗衣機中，調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率可改變，因而適合不同的 超聲波換能器的諧振點，使得輸出的有功功率實現(xiàn)更大值，洗滌效果更好，超聲波將洗衣機 泵中進出的水霧化為水蒸氣污除塵，可以不需要洗衣粉，清潔環(huán)保，提高洗滌效率。將此技 術應用于洗衣機等其它除污產(chǎn)品中，超聲波除污可以作為較臟污點的提前預處理，會對衣 物等物質(zhì)的潔凈的效率提升，具有廣泛的應用空間。使用上述洗衣機時，啟動除污筆噴水，打開水閥控制可控硅，水流通過橡皮水管從 出口噴出，然后按下除污按鍵，超聲波換能器開始工作，將噴出的水霧化成水蒸氣，將衣物 中的污點去除。本超聲波控制電路裝置還包括上述一種超聲波控制電路的其它各個技術方案，達 到的技術效果也相同，在此不再贅述。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用 本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關 的技術領域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種超聲波控制電路，其特征在于，包括方波產(chǎn)生電路，所述方波產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)邏輯芯片，包括有串聯(lián)電阻接入端，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波；可調(diào)電阻，串接在所述串聯(lián)電阻接入端與地之間，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制方波的 輸出頻率。
2.根據(jù)權利要求1所述的超聲波控制電路，其特征在于，所述可調(diào)電阻與所述串聯(lián)電 阻接入端之間串接有電阻，用于調(diào)節(jié)頻率輸出范圍。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的超聲波控制電路，其特征在于，還包括推挽電路，與所述鎖相環(huán)邏輯芯片的電壓輸出端連接，用于升壓和改變所述脈沖寬度 調(diào)制方波的輸出頻率；LC振蕩電路，用于將所述脈沖寬度調(diào)制方波轉(zhuǎn)換為脈沖寬度調(diào)制正弦波，以供超聲波 換能器將所述正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波。
4.根據(jù)權利要求3所述的超聲波控制電路，其特征在于，還包括頻率跟蹤反饋電路，串接在所述LC振蕩電路與所述鎖相環(huán)邏輯芯片之間，用于將LC振 蕩電路頻率和超聲波頻率反饋至所述鎖相環(huán)邏輯芯片進行處理控制。
5.根據(jù)權利要求4所述的超聲波控制電路，其特征在于，所述頻率跟蹤反饋電路包括 LC振蕩電路頻率反饋電路和超聲波換能器振蕩頻率反饋電路，所述LC振蕩電路頻率反饋 電路串接在所述LC振蕩電路與所述鎖相環(huán)邏輯芯片的比較器輸入端之間，所述超聲波換 能器振蕩頻率反饋電路串接在所述推挽電路輸出端與所述鎖相環(huán)邏輯芯片的信號輸入端 之間。
6.根據(jù)權利要求4所述的超聲波控制電路，其特征在于，所述鎖相環(huán)邏輯芯片包括壓 控振蕩器和時鐘發(fā)生器。
7.一種超聲波控制電路裝置，包括電源板和用于控制所述裝置工作的控制單元，其特 征在于，還包括超聲波控制電路，與所述電源板、控制單元連接，由所述控制單元控制產(chǎn)生脈沖寬度調(diào) 制正弦波；超聲波換能器，用于將所述脈沖寬度調(diào)制正弦波轉(zhuǎn)化為超聲波，將所述裝置噴出的水 霧化成水蒸氣進行除污。
8.根據(jù)權利要求7所述的超聲波控制電路裝置，其特征在于，所述超聲波控制電路包 括方波產(chǎn)生電路，所述方波產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)邏輯芯片，包括有串聯(lián)電阻接入端，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波；可調(diào)電阻，串接在所述串聯(lián)電阻接入端與地之間，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制方波的 輸出頻率。
9.根據(jù)權利要求8所述的超聲波控制電路裝置，其特征在于，還包括權利要求2-6中任 一項所述的超聲波控制電路。
10.根據(jù)權利要求9所述的超聲波控制電路裝置，其特征在于，所述超聲波控制電路裝 置包括洗衣機。
全文摘要
本發(fā)明公開一種超聲波控制電路，其可產(chǎn)生超聲波，包括方波產(chǎn)生電路，所述方波產(chǎn)生電路包括鎖相環(huán)邏輯芯片，包括有串聯(lián)電阻接入端，用于產(chǎn)生脈沖寬度調(diào)制方波；可調(diào)電阻，串接在所述串聯(lián)電阻接入端與地之間，用于調(diào)節(jié)所述脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率。本發(fā)明又提出一種應用上述超聲波控制電路的污除裝置。本發(fā)明通過改變可調(diào)電阻的阻值來調(diào)節(jié)脈沖寬度調(diào)制方波的輸出頻率，從而可以適合不同的超聲波換能器的諧振點振蕩，從而實現(xiàn)功率輸出的最大值，使除污洗滌效果更好。超聲波控制電路應用于洗衣機中，超聲波將洗衣機泵中迸出的水霧化為水蒸氣除污除塵，提高洗滌效率。
文檔編號H03K3/64GK102006035SQ20101052007
公開日2011年4月6日 申請日期2010年10月26日 優(yōu)先權日2010年10月26日
發(fā)明者王勇, 白清利 申請人:深圳和而泰智能控制股份有限公司