Page 63 - 《应用声学》2021年第3期

第 40 卷 第 3 期 周持衡等： 基于级联 9 电平技术的大功率超声波电源 381

速稳定地进行频率跟踪，并且系统在动态电容变化 电流存在相位差；系统稳定后换能器两端的电压电
时仍能保持良好的频率跟踪性能。频率失调时换能 流波形如图 11(b) 所示，此时电压电流保持同相位。
器两端的电压电流波形如图 11(a) 所示，此时电压 表明该算法具有良好的频率跟踪性能。

۳ฉ (27622 Hz)=864.7, THD=9.35%
4
U (200V/ಫ) ៈฉե᧚/% 3 2

1

0
0 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19
t (10 ms/ಫ) ៈฉ൓஝
(a) 9ႃࣱႃԍฉॎ (b) 9ႃࣱฉॎFFTѬౢ

图 9 9 电平电压波形与 FFT 分析
Fig. 9 The 9 level voltage waveform and FFT analysis

2.80
ܙܸүগႃࠔ
2.80
2.75
f/10 4 Hz 2.70 ѓ࠵үগႃࠔ f/10 4 Hz 2.70
2.75

2.65 2.65

2.60 2.60
0 0.01 0.02 0.03 0.04 0 0.01 0.02 0.03 0.04
t/s t/s
(a) ѓ࠵үগႃࠔ (b) ܙܸүগႃࠔ

图 10 频率跟踪示意图
Fig. 10 Schematic diagram of frequency tracking

U U
I I
U (1 kV/ಫ) I(50 A/ಫ) U (1 kV/ಫ) I(50 A/ಫ)

t (15 ms/ಫ) t (15 ms/ಫ)
(a) ᮠဋܿូ௑ (b) ˙ᐏៈ૝௑

图 11 超声波电源输出波形
Fig. 11 Output waveforms of ultrasonic power supply