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换能器驱动波形谐振有干扰,怎么改善

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gan11
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  • 2019-12-28 20:06:58
30问答币
如题,电路图,波形图如下,紫色为驱动信号B点,蓝色为初级信号D点,黄色为次级输出信号C点,望大神帮忙看看,分析分析

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AAAAA.png

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gan11
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  • 2019-12-28 20:13:21
 
@xkw1cn  版主,有空帮忙看看,感谢
wangdongchun
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LV12
专家
  • 2019-12-30 18:58:19
 
既然是MOS管应该加入结电容泄放电阻

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gan11
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  • 2020-1-2 10:39:29
 
加上泄放电阻没有什么改善
wh6ic
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  • 2019-12-31 10:52:56
 
这个电路,驱动波形不应该用正弦波,完全可以用方波驱动。
另外,驱动频率不是换能器的谐振频率,而且偏低不少。  试试提高驱动频率、或者降低输出侧的谐振频率(我担心一个问题,真谐振了,Vpp可能会打烂掉换能器)
这种情况下,其实有干扰,就干扰了吧。

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gan11
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  • 2020-1-2 10:44:57
 
方波驱动是可以,不过我的换能器负载是需要正弦波驱动的,所以这里使用了正弦波(这个应该是不影响的),谐振频率也是换能器的谐振频率,并且在实际情况下,谐振时阻抗是最小的(不会出现VPP打坏换能器的情况),现在的问题是,一到谐振点,驱动波形就会出现类似充放电的过程,波形慢慢变形(变烂),理想的情况都是标准的正弦波
wh6ic
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  • 2020-1-2 15:08:42
 
你的换能器是压电陶瓷,相当于电容。 输出实际上就是LC谐振回路。 从图片上看,换能器回路的谐振频率比你的驱动频率约55KHz要高一些。

  谐振时波形变烂,大概是 过驱动 导致(就算是方波驱动,输出侧发生谐振时,如果Q值不是过低,波形会基本维持正弦波),你降低谐振时的驱动电压、占空比试试。
gan11
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初级工程师
  • 2020-1-2 16:12:51
 
是的,压电陶瓷等效是容性负载,改变驱动电压还是会有这种现象,我再详细描述一下具体的现象吧,这样可能更有利于老师们去分析:-------我们在调试之前是通过阻抗分析仪得到换能器谐振频率在55.7khz,在调试过程中,通过改变正弦波的驱动频率来寻找换能器的谐振点,不在谐振频率的时候,就一直是很好的正弦波如图二,不过一到55.7Khz谐振时,换能器两端的波形就快慢慢地变形,变得有凹陷如图三,待波形稳定时,把频率减到55.68Khz,波形变为正弦波又慢慢变形,重复这种由正弦波变凹陷的状态,个人分析有可能跟换能器匹配参数有关,换能器在谐振时,容抗感抗没有达到平衡,但又不知道如何匹配,不知道老师们有没有其他见解。
星宇
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  • 2020-1-3 19:07:37
 
采用串联谐振的方式很容易搞定的!
gan11
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  • 2020-1-3 19:58:15
 
根据它静态电容,匹配的适当的电感没有看到明显的效果呢
星宇
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  • 2020-1-4 19:08:32
 
肯定要频率跟踪啊!
xkw1cn
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  • 2020-1-3 20:28:57
 
这是发生了泛音频振荡。换能器的主谐频外的驻极点没有足够弱化问题。
只要能够工作;一般不用理它。
gan11
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  • 2020-1-4 17:11:26
 
这个对电流有影响,电流成山脉波,导致采样不佳,效率不够,请问有没有什么办法可以避免的?
xkw1cn
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版主
  • 2020-1-4 23:53:46
 
山脉装并不会导致采样不准,只要优化算法就可以。
关于效率,这就是机械工程师的事了。极点没弱化好。
gan11
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初级工程师
  • 2020-1-7 09:16:48
 
感谢解答,这个应该是一种情况,后来我就去验证是否跟电路有关,我就直接接电阻负载了,当功率加大时,波形凹陷的情况还是有。。。这就有点迷茫了
wh6ic
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  • 2020-1-7 10:32:17
 
波形凹陷,大概率是因为MOS管退出线性进入导通状态导致,开始没仔细看,你的驱动电压看似正弦波,但实际是叠加有5~6V直流分量,IRFP450 开启电压是 2~4V,实际MOS输出可能方波成分更多。
还是之前说的,换能器的谐振频率应该大于你提到的 55.7KHz(感觉是你测量错了,或者是它有至少一个非倍频的谐振峰?),试试用大于 100KHz 的方波驱动一下(具体是多少频率,示波器上看不出来),你会发现,真谐振时,输出仍然会接近正弦波,而且幅值会很高。
gan11
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初级工程师
  • 2020-1-18 15:56:34
 
分析得很到位,不过,按我实际测试得谐振时幅度不是变大而是变小的
gan11
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  • 2020-1-18 15:58:18
 
按理论分析,谐振时阻抗是最小,幅值也是最小
letian07
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本网技师
  • 2020-5-13 11:45:41
 
楼主你这个问题解决了没?
最近做一个换能器的驱动,也碰到类似问题,换能器带负载的时候,波形没有失真,但空载的时候电压波形塌陷(黄色),电流波形良好(蓝色)。
测试点为换能器端。



gan11
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  • 2021-1-13 13:59:53
  • 倒数3
 
后级有做匹配了吗
tmcent
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  • 2020-5-13 13:28:22
  • 倒数10
 
好像是过零的时候发生震荡了啊
letian07
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LV2
本网技师
  • 2020-5-13 13:35:40
  • 倒数9
 
是的,这个波形是截取一个时间的,电压的波形会一直抖。
因为过零了,我需要采样电压与电流波形 对相位进行跟踪 调整跟踪频率,现在这个塌陷会导致采样的相位不准确。

xutong
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  • 2020-5-13 13:40:57
  • 倒数8
 
可能和开关管的特性有关系
xutong
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  • 2020-5-13 13:41:37
  • 倒数7
 
换不同厂家开关管试一下
tmcent
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  • 2020-5-13 20:10:03
  • 倒数6
 
为什么很不对称呢
tmcent
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总工程师
  • 2020-5-13 20:11:37
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是不是有偏置信号啊?
gan11
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  • 2020-7-23 21:40:05
  • 倒数4
 
是的,有编制电压

panfeng881112
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本网技师
  • 2021-11-5 16:56:30
  • 倒数2
 
楼主后级做的什么匹配,我这里做的并联电感匹配,换能器工作的波形一直都不是正弦波。采用LC匹配,换能器工作的波形就很漂亮。

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换能器的电压(蓝色)电流(绿色)

换能器的电压(蓝色)电流(绿色)
xkw1cn
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最新回复
  • 2021-11-5 22:56:51
  • 倒数1
 
典型凡极点震荡。。。唉!
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