Ultraschallgenerator - ein paar Fragen

Hier ist die Ultraschallgeneratorschaltung, die ich zu verstehen versuche:

Ultraschallgeneratorschaltung

Es wird über USB mit Strom versorgt und erzeugt 100 V bei 100 kHz auf dem piezoelektrischen Lautsprecher BQ1.

Vom Mikrocontroller gehen zwei zueinander invertierte PWM-Signale zum Transformator T1.

Fragen:

1) Ist dies die einfachste, billigste Schaltung des Ultraschallgenerators mit ähnlicher Leistung?

2) Warum brauchen wir C1- C2Kondensatoren?

3) Hier wird ein Transformator mit Mittelanzapfung verwendet, aber ist es in Ordnung , ihn durch einen Transformator ohne Mittelanzapfung T1zu ersetzen und ein einzelnes PWM-Signal als Eingang zu verwenden?T1

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4) Warum C1?

5) Wenn ich die Schaltung über ein separates Netzteil versorge, das mehrere Ampere liefern kann, brauche ich dann R1, C1, C2?

R2/R1=10 und R1 begrenzt den Strom. T1 muss ein symmetrischer Mittelabgriff sein, um den DC-Fluss zu eliminieren, und N = Step-up > 20, Caps bieten einen niedrigen ESR für eine niedrige Welligkeit V an der Versorgung aufgrund des hohen Welligkeitsstroms.

Antworten (1)

Ja, das geht am einfachsten.

C1 und C2 werden benötigt, um den Transformator beim Schalten mit Strom zu versorgen, da seine Versorgung durch einen 100-Ω-Widerstand von der Hauptspannung von +5 V entkoppelt ist. Dies geschieht, um eine Welligkeit zu vermeiden, die von der Wandlerschaltung in die +5 V-Hauptleitung gelangt.

Der Transformator mit Mittelanzapfung wird benötigt, um es einfach zu halten, da Sie keine Gleichstromkomponente an den Transformatorkern liefern können. Was Sie tun würden, wenn Sie nur einen Transistor verwenden würden. Wenn Sie keinen Transformator mit Mittelanzapfung haben, benötigen Sie eine H-Brücke mit vier Transistoren und eine korrekte Triggerung.

Zu den hinzugefügten Fragen:

C1 wird benötigt, da C2 eine 220-µF-Elektrolytkappe ist und daher seine Fähigkeit, scharfe Spitzen des Einschaltstroms in den Transformator zu liefern, ziemlich begrenzt ist. Die innere Induktivität solcher Kappen ist ziemlich hoch. C1 ist eine Kappe mit niedriger Induktivität, die die Arbeit erledigt, bis C2 liefern kann.

Wenn Sie eine externe Spannungsversorgung für die Wandlerschaltung verwenden, müssen Sie R1 weglassen (nur GND verbinden), und Sie können C2 weglassen, aber nicht C1. Das liegt daran, dass auch das Kabel zu Ihrem Netzteil eine Induktivität hat.

"Sie können keine Gleichstromkomponente an den Transformatorkern liefern". Kann ich einen Kondensator in Reihe mit dem Transformator hinzufügen, um den Gleichstrom zu stoppen?
Nein, denn Ihre Schaltung mit nur einem Transistor kann nur Gleichstrom liefern. Eigentlich gibt es eine Möglichkeit, dies mit zwei Transistoren und einem bipolaren Elektrolytkondensator und einer Primärwicklung ohne Mittelanzapfung zu tun, aber dann musste einer der Transistoren ein High-Side-Schalter sein, was eine weitere Komplikation hinzufügt seine Kontrolle. Wenn Sie dies tun möchten, verwenden Sie anstelle von Transistoren besser einen +5-V-Einzelversorgungs-Operationsverstärker.
Ultraschallgenerator - ein paar Fragen
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