Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2018-10-01 origine:Propulsé
En ce qui concerne les transducteurs à ultrasons, les circuits de transmission et de réception à ultrasons sont des dispositifs pour convertir l'énergie électrique et l'énergie acoustique. Généralement, le transducteur à ultrasons a une faible efficacité énergétique électromécanique, qui affecte sérieusement la distance de travail du transducteur ultrasonique. Afin de résoudre ce problème, il ne suffit pas de considérer uniquement la structure mécanique et les caractéristiques acoustiques du transducteur. Il est également nécessaire d'optimiser la conception des circuits de transmission et de réception du transducteur pour améliorer la puissance de transmission efficace du générateur ultrasonique et du récepteur ultrasonique. Rapport signal sur bruit. La conception du circuit de transmission à ultrasons est composée d'un circuit de transmission à ultrasons et d'untransducteur à ultrasons. Les circuits de transmission à ultrasons (également appelés sources de puissance de conduite) peuvent être classés en deux types: type d'amplification d'oscillation et type d'onduleur en fonction de leurs principes de travail. Pour les transducteurs à ultrasons avec moyenne et petite puissance et basse fréquence utilisent généralement une alimentation de conduite amplifiée oscillante et utilisez son oscillateur d'excitation pour ajuster la fréquence de fonctionnement du transducteur sur une large gamme de fréquences. Les différents composants de l'alimentation de conduite sont décrits ci-dessous.
Le principe de travail du convertisseur push-pull est qu'un grand nombre decapteurs de mesure de distance à ultrasonssont utilisés pour conduire l'alimentation et l'étape d'amplification de puissance est composée d'un convertisseur push-pull de tube MOS. Le convertisseur push-pull utilise un transformateur d'impulsion avec un robinet central comme étage de sortie pour augmenter l'amplitude de tension de sortie du circuit d'entraînement, augmentant ainsi la puissance de transmission du transducteur. La caractéristique du circuit est que lorsqu'il n'y a pas de signal d'excitation (le signal stroboscopique est de bas niveau), le courant de repos des deux tubes de puissance MOS est nul; Lorsqu'il y a une excitation du signal, les deux tubes MOS fonctionnent alternativement et les signaux de demi-onde de sortie sont combinés. Former une forme d'onde complète. Dans le circuit, la puce intégrée est un circuit d'interface TTL / MOS à double canal (porte à double NAND) pour le déplacement de niveau pour contrôler le courant de drain du transistor MOS; R:capteur de vitesse d'air ultrasoniqueest une résistance limite de courant pour limiter le courant de drain maximum MOS du tube pour éviter une augmentation excessive du courant transitoire du tube MOS; XRC est une branche composée d'un condensateur et d'une résistance pour interdire le passage d'une tension à courant continu pour empêcher le transistor MOS d'être toujours allumé, et en même temps RC constitue un circuit de division de tension pour déterminer l'amplitude du mosfet gate-drain Les VC de tension et le cycle de service sont du coefficient Dmax du signal de sortie de l'onde carrée du tube MOS. La résistance au courant de biais externe est de 100-200 ksz. Le capteur à ultrasons a une distance de travail de 30 m et une fréquence de résonance de 30 kHz. La valeur de crête à crête de la tension de sortie de la source d'alimentation de conduite est inférieure à 400 VPP. Ce sujet nécessite que la distance de travail du capteur à ultrasons soit supérieure à 30 m et la conception du circuit est conçue en fonction de la méthode d'analogie.
Afin de rendre la distance de travail du capteur à ultrasons supérieure à 30 m, la fréquence de résonance doit être inférieure à 30 kHz (réglée à 24,5 kHz), dans le convertisseur push-pull MOS, qu'il s'agisse de tube MOS ou de tube MO Le modèle de circuit source commun indique que n est le rapport transformateur et R est la charge équivalente du transformateur. Étant donné que le transformateur ne peut pas remplir les trois conditions du transformateur idéal, il est plus réaliste d'étudier le problème de transfert d'énergie du convertisseur push-pull avec le modèle de transformateur à faute. Lorsque la tension d'entrée du transistor MOS VCS = VC - VS est supérieure à sa tension d'activation, et que le canal du transistor MOS est pincé, VNS augmente, le drain du transistor MO Le courant du modèle a tendance à être saturé. En entrant dans la région de courant constant, il change à peine avec le changement de VDS, et son impédance de sortie est une grande valeur. La charge de sortie du circuit n'est déterminée que par Col, n z. Par conséquent, l'impédance de charge r du transistor MOS Qi ou Q.
En supposant que la tension source maximale du transistor MOS est des VC et que l'ID de courant de fonctionnement maximal est constant, puis en considérant la puissance de sortie du convertisseur et la consommation de tube,circuit du capteur de distance du transducteurSélectionne le rapport de transformateur d'impulsion approprié N, passe à travers la région de varistor de courbe de tube MOS et au point de jonction de la région de courant constant, la courbe de charge optimale AB peut être obtenue car lorsque l'intersection de la ligne de charge et de l'ID-VD ' La courbe est située à droite du point de limite B entre la région de résistance variable et la région de courant constant, telles que la ligne AC, l'impédance RDS entre le drain et la source du transistor de puissance MOS (en fonction de la pente du linéaire OC, KDSC et la chute de tension du tube augmenteront, augmentant ainsi la consommation d'énergie du transistor MOS et réduisant la puissance de sortie du convertisseur; lorsque la ligne de charge est en dessous de la ligne AB, comme la ligne d'annonce, puisque le point de fonctionnement D n'est pas dans la région de courant constant, le RN d'impédance de sortie du transistor MOS est variable et le transistor MOS ne constitue pas une source de courant contrôlée par VCS.
