1、一種新型超聲波電源的設(shè)計(jì)方案摘要：解決超聲波發(fā)生器電源要求高功率、高精度問(wèn)題，是超聲波發(fā)生器設(shè)計(jì)中的基本問(wèn)題之一，為此，我們采取移相全橋式IGBT串聯(lián)諧振電路，以IGBT絕緣柵雙極晶體管其基本包裝為三個(gè)端點(diǎn)的功率級(jí)半導(dǎo)體元件，其特點(diǎn)為高效率及切換速度快，設(shè)計(jì)為功率開關(guān)器件，噪音低，熱耗小，轉(zhuǎn)換效率高，達(dá)到較好的清洗效果。導(dǎo)語(yǔ)：隨著社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展，超聲波清洗機(jī)在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，在各種電子、機(jī)械、光學(xué)等零部件的加工和處理過(guò)程中的應(yīng)用技術(shù)完善。但以前的超聲波清洗機(jī)大多存在噪聲大、效率低等缺點(diǎn)。為此，采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓?fù)洌訧GBT絕緣柵雙極晶體管為功率開關(guān)器件，研制成功某型便

2、攜式超聲波清洗機(jī)。它具有熱耗小，轉(zhuǎn)換效率高，噪音低，清洗效果好等特點(diǎn)滿足超聲波清洗等操作的需要，具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。一、超聲波清洗機(jī)電源主電路和工作原理IGBT絕緣柵雙極晶體管為近數(shù)十年發(fā)明產(chǎn)物，第一代IGBT絕緣柵雙極晶體管產(chǎn)品于1980年代與1990年初期，但其切換速度不快且開關(guān)截止時(shí)易產(chǎn)生拴鎖現(xiàn)象與二次崩潰現(xiàn)象，第二代IGBT絕緣柵雙極晶體管產(chǎn)品便有很大的進(jìn)展，第三代IGBT絕緣柵雙極晶體管產(chǎn)品為目前主流，其切換速度直逼功率級(jí)MOSFET的速度，并且在電壓電流容量上有很大的進(jìn)步?；诮^緣柵雙極晶體管為主要核心的超聲波清洗機(jī)電源設(shè)計(jì)是IGBT應(yīng)用領(lǐng)域的拓寬和發(fā)展。1、超聲波清洗機(jī)電源主電路拓

3、撲原理我們這臺(tái)超聲波清洗機(jī)電源的主電路設(shè)計(jì)方案，是采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓?fù)浞绞?，以IGBT絕緣三雙極型功率管為功率開關(guān)器件，主要原理見圖1：IGBT絕緣三雙極型功率管為功率開關(guān)器件的等效電路拓?fù)湟娙缦聢D2：二、超聲波清洗機(jī)電源電路的等效關(guān)系：圖2中R0和C并聯(lián)電路是將負(fù)載超聲波換能器組的阻抗歸算到變壓器初級(jí)的等效阻抗里綜合計(jì)算。其等效關(guān)系式如式（1）及式（2）所示：（1）、R0=n2RL（2）、C=CL/n2上述式中：RL超聲波換能器組等效電阻；CL超聲波換能器組等效電容；n輸出變壓器初次級(jí)匝比。三、超聲波清洗機(jī)電源的工作原理工作時(shí)序波形圖如圖3所示。圖中ugs1、ugs2、ugs3、u

4、gs4和iL分別是S1、S2、S3、S4的控制柵極波形和電感L的電流波形。LC諧振頻率調(diào)諧在開關(guān)工作頻率fs，F(xiàn)s=（3）注意：在設(shè)計(jì)上應(yīng)一般略低于超聲波換能器的諧振頻率fc。從工作時(shí)序波形圖我們可以看出，這種采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，使得四個(gè)功率開關(guān)管輪流導(dǎo)通和關(guān)斷，在這里，由于是串聯(lián)諧振電路和有電感L的續(xù)流作用，實(shí)現(xiàn)了軟開關(guān)，減小了功率開關(guān)管的導(dǎo)通和關(guān)斷損耗，提高了整機(jī)效率。四、絕緣柵雙極晶體管電路設(shè)計(jì)參數(shù)（1）變壓器磁芯：EE28A；初級(jí)：65匝，多股并繞（10A）；次級(jí)：100匝，多股并繞（10A）。（2）超聲換能器組7個(gè)，梅花型并放排列方式。諧振頻率：28kHz；輸

5、出功率：1kW。（3）電感L磁芯：EE28A；電感量：350H。（4）吸收電路截止放電型。R：270/6W；C：47000pF/1000V。（5）功率開關(guān)管1MB60D100，4只（6）開關(guān)工作頻率28kHz，可調(diào)諧式。（7）全橋整流管20A/600V。五、超聲波清洗機(jī)電源實(shí)驗(yàn)結(jié)果采用圖1所示的拓?fù)潆娐泛蛨D3所示的控制波形，調(diào)整電感使調(diào)諧電路工作頻率為26.8kHz（略低于28kHz），實(shí)測(cè)電路中的電流iL波形見圖3:如上圖所示，iL波形基本上是正弦波，這樣，在工作期間，開關(guān)管和吸收電路、散熱器均不發(fā)熱。在電路調(diào)試過(guò)程中，應(yīng)該著重注意控制驅(qū)動(dòng)的調(diào)節(jié)問(wèn)題，監(jiān)控諧振的反應(yīng)。如果調(diào)諧不當(dāng)，則會(huì)使控制

6、驅(qū)動(dòng)波形和諧振不同步，電路輸出功率減小，而且如開關(guān)管元器件發(fā)熱較為嚴(yán)重。六、結(jié)語(yǔ)綜上所述，采用全橋移相式串聯(lián)諧振電路、以IGBT為功率開關(guān)器件設(shè)計(jì)的超聲波電源具有許多優(yōu)點(diǎn)。實(shí)踐證明，配合適當(dāng)型號(hào)的清洗槽和清洗液，其清洗效果好、可靠性高。該電源的推廣應(yīng)用將會(huì)在采用超聲波清洗的各行各業(yè)中發(fā)揮更大的作用。七、附錄：1、IGBT 簡(jiǎn)介：IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，即絕緣三雙極型功率管，是由BJT(雙極型三極管)和MOS(絕緣柵型場(chǎng)效應(yīng)管)組成的復(fù)合、全控型電壓驅(qū)動(dòng)式電力電子器件。廣泛應(yīng)用于交流電機(jī)、變頻器、開關(guān)電源、照明電路、牽引傳動(dòng)等領(lǐng)域。這種晶體

7、管結(jié)合了MOSFET的高電流單柵控制特性及雙極性晶體管的低飽和電壓的能力，在單一的IGBT器件里，會(huì)透過(guò)把一個(gè)隔離的場(chǎng)效應(yīng)管（FET）結(jié)合，作為其控制輸入，并以雙極性晶體管作開關(guān)。2、用途和特征絕緣柵雙極晶體管其基本包裝為三個(gè)端點(diǎn)的功率級(jí)半導(dǎo)體元件，其特點(diǎn)為高效率及切換速度快，為改善功率級(jí)BJT運(yùn)作的工作狀況而研制。其特點(diǎn)是IGBT結(jié)合了場(chǎng)效晶體管閘極易驅(qū)動(dòng)的特性與雙極性晶體管耐高電流與低導(dǎo)通電壓壓降特性，IGBT通常用于中高容量功率場(chǎng)合，如切換式電源供應(yīng)器、馬達(dá)控制與電磁爐。大型的IGBT模組可以應(yīng)用于數(shù)百安培與六千伏特的電力系統(tǒng)領(lǐng)域，其模組內(nèi)部包含數(shù)個(gè)單一IGBT元件與保護(hù)電路。八、參考文

8、獻(xiàn)1、張占松.開關(guān)電源的原理與設(shè)計(jì)M.北京：電子工業(yè)出版社，2021.2、陳國(guó)呈編著。PWM變頻調(diào)速技術(shù) 機(jī)械工業(yè)出版社 2021，73、李強(qiáng)：變頻器的現(xiàn)狀及未來(lái)的大功率IGBT模塊的發(fā)展 電子工業(yè)出版社 2021，23、周飛成：IGBT保管、使用、選擇時(shí)的技巧 電子世界2021，44、安志明：IGBT 模塊應(yīng)用指南 南方機(jī)械電子2021，15、周海霞：IGBT在大功率斬波中問(wèn)題的探討 電氣與自動(dòng)化控制.2021,106、馬明強(qiáng)：研究快速檢測(cè)IGBT元件自損壞的方法 電氣與自動(dòng)化技術(shù)研究 2021，2 教師見習(xí)報(bào)告總結(jié)期待已久的見習(xí)已經(jīng)結(jié)束了，在龍巖三中高中部見習(xí)聽課，雖然只是短短的兩個(gè)星期，

9、但感觸還是蠻深的，以前作為一名學(xué)生坐在課室聽課，和現(xiàn)在作為一名準(zhǔn)教師坐在課室聽課是完全不同的感受，感覺自己學(xué)到了一些在平時(shí)課堂上學(xué)不到的東西。在這里，我獲得的不僅是經(jīng)驗(yàn)上的收獲，更多是教學(xué)管理，課堂教學(xué)等的理念，以及他們帶給我的種種思考。教育見習(xí)實(shí)踐過(guò)程：聽課。教育見習(xí)的主要目的是讓學(xué)生在指導(dǎo)教師的引導(dǎo)下，觀摩教師上課方法、技巧等。聽課是教育見習(xí)的主要內(nèi)容。我院規(guī)定在一周的見習(xí)中需完成至少6課的見習(xí)任務(wù)。我在教師的安排指導(dǎo)下，分別對(duì)高一、高二物理專業(yè)課型為主，其他課型齊頭的方式，積極主動(dòng)的完成了聽課任務(wù)，收到良好的效果。我聽的第一節(jié)課是高二（8）班，這是一個(gè)平衡班，水平不如實(shí)驗(yàn)班高。在上課前。

10、科任老師已經(jīng)跟我說(shuō)了這個(gè)班的紀(jì)律是比較差的，而且成績(jī)也不是很好。在我聽課期間，確實(shí)有幾個(gè)學(xué)生在課堂上說(shuō)話，但是我發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有趣的現(xiàn)象，這個(gè)現(xiàn)象我在往后的幾個(gè)班都發(fā)現(xiàn)了，就是絕大部分的學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情都好高漲，積極舉手發(fā)言，積極參與課堂活動(dòng)。我跟老師們提起這個(gè)現(xiàn)象的時(shí)候，科任老師就跟我說(shuō)，一個(gè)班里不可能所有的學(xué)生都能全神貫注地聽完一節(jié)課，所以作為一名教師，應(yīng)該想辦法吸引學(xué)生的注意力，調(diào)動(dòng)的積極性，比如可以以小組為單位，以搶答計(jì)分的形式調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，這樣課堂氣氛就會(huì)活躍起來(lái)了。在為期兩周的見習(xí)工作中，我真的有很大的感觸，我第一次感受到自己已經(jīng)從一名學(xué)生向一名教師靠近，走在校園里，每當(dāng)有學(xué)生叫我一

11、聲老師，我在感到無(wú)比自豪的同時(shí)，還感受到了自己的責(zé)任。見習(xí)工作結(jié)束了，我要回到學(xué)校繼續(xù)我的學(xué)習(xí)了，但是我會(huì)好好記住我從*中學(xué)學(xué)到的一切，并應(yīng)用于我的專業(yè)學(xué)習(xí)中去。一、教學(xué)管理理念在龍巖三中，從領(lǐng)導(dǎo)階層到一位普通的科任老師，都秉承以學(xué)生為主體的宗旨進(jìn)行學(xué)校的管理，進(jìn)行教學(xué)工作的開展。作為一個(gè)課程改革的示范學(xué)校，一個(gè)教育實(shí)驗(yàn)基地。這所學(xué)校鼓勵(lì)著老師做各種研究，各種改革。每個(gè)班主任都有著自己的管理經(jīng)驗(yàn)與管理宗旨。有了這種思想的自由，自然這里也就充滿著探索與嘗試，從而有所創(chuàng)造與進(jìn)步。在我見習(xí)的班集體中，班主任對(duì)他的學(xué)生說(shuō)：“我要讓你們成為學(xué)習(xí)型的管理者，也是管理型的學(xué)習(xí)者?！边@樣一句簡(jiǎn)單的話，讓我感到

12、這里老師進(jìn)行班級(jí)管理的良苦用心。他們關(guān)心的不只是學(xué)生的學(xué)習(xí)，更多的是從一個(gè)完整的人的概念出發(fā)，去培養(yǎng)學(xué)生多方面的素質(zhì)。二、教學(xué)理念在見習(xí)期間，借著錄課的機(jī)會(huì)，我聽了很多的市級(jí)，校級(jí)的公開棵，還有理科實(shí)驗(yàn)班的課。在這些課堂上，讓我看到教學(xué)改革正在悄然進(jìn)行，有意識(shí)的老師正在努力體會(huì)“以學(xué)生為主體”的課堂模式。學(xué)生的創(chuàng)造也逐步成為教師追求的教學(xué)效果。其次，這里的老師也都在適應(yīng)著多媒體教學(xué)，信息化教學(xué)，使得課堂更加生動(dòng)，資源更加豐富，學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的渠道也就更多。盡管，這種教學(xué)理念、教學(xué)模式的推廣仍然有很長(zhǎng)的路，但似乎也并不遙遠(yuǎn)，相信，這股改革的浪潮會(huì)給教育領(lǐng)域帶來(lái)很大的沖擊。三、實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)在上面

13、，是我在這所學(xué)校感受最深刻，也是認(rèn)為最有意義的收獲。實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)上，由于在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，也獲取了許多。在班主任工作上，我認(rèn)識(shí)到了一個(gè)老師的表率作用是很大的，學(xué)生時(shí)刻看老師，作為一個(gè)老師，應(yīng)該從自己嚴(yán)格要求，并影響感染學(xué)生。這就要求師生之間的相互交流必須是貼心的，也是帶有希望的。見習(xí)期間，班主任老師教給了我許多的班級(jí)管理經(jīng)驗(yàn)。我想這些經(jīng)驗(yàn)是寶貴的，更為寶貴的是老師的主動(dòng)精神。在他的言談中，看出一個(gè)老師對(duì)于班級(jí)管理的深度認(rèn)識(shí)。所以我想：一個(gè)好的班主任不應(yīng)只是從學(xué)習(xí)上給學(xué)生幫助，而是從一種“管理”的角度上去讓班級(jí)受益，讓班級(jí)體的每個(gè)成員成長(zhǎng)。教學(xué)工作上，由于指導(dǎo)老師的認(rèn)真指導(dǎo)，我較好地完成了教學(xué)

14、任務(wù)。同時(shí)，與合作伙伴一同對(duì)各種教學(xué)模式進(jìn)行了探討，嘗試。盡管，有的時(shí)候沒有達(dá)到我們理想的效果，但也獲取了很多的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。在上了6節(jié)課后，我深刻體會(huì)到了了解學(xué)生學(xué)習(xí)水平，性格特征的重要性。一個(gè)老師在上課時(shí)，一定要圍繞著“學(xué)生能否學(xué)得更好，能否真正掌握方法”的主題，而不是從怎么上好我的一堂課出發(fā)?？梢姡粋€(gè)優(yōu)秀的老師需要具備很多方面的素質(zhì)：扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，嫻熟的教學(xué)技能，正確的教學(xué)理念這次的見習(xí)，讓我從實(shí)踐中去思考自己在課堂上學(xué)到的知識(shí)，也對(duì)于理論知識(shí)有了更深刻的認(rèn)識(shí)。與其說(shuō)在這里工作，不如說(shuō)在這里學(xué)習(xí)。我接觸一個(gè)學(xué)校較完備的電教設(shè)備，了解了一個(gè)學(xué)校信息中心的大致運(yùn)作。電教工作有很多繁瑣的細(xì)節(jié)工作，但它是一個(gè)學(xué)校信息化教學(xué)的基礎(chǔ)，或者說(shuō)推動(dòng)者與宣傳者。我想，在以后工作中，有了這些經(jīng)驗(yàn)，我會(huì)更加容易上手，也能更好地把握工作。見習(xí)，是師范生重要的一課，付出了便有收獲。我很幸運(yùn)地在大三就參加了教育見習(xí)，通過(guò)一個(gè)月來(lái)和大四的師兄師姐的合作，讓我對(duì)于教師職業(yè)的認(rèn)識(shí)邁進(jìn)了一步，同時(shí)，在合作交流的過(guò)程中，我也