一种超磁致伸缩换能器驱动电源的设计与实现

设计并实现了一种高效率的稀土超磁致伸缩换能器驱动电源,使换能器和功放的阻抗匹配得到改善。利用开关管的导通与否控制脉冲信号,从而达到驱动换能器的目的。本电源主要配合稀土换能器应用于桥梁和大体积混凝土的超声无损检测领域。数次实际检测效果表明：该电源可以迅速、有效、稳定地驱动稀土超磁致伸缩换能器。

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《现代电子技术 ) 0 7第 4期总第 2 3期 20年 4

型元器

一

种超磁致伸缩换能器驱动电源的设计与实现 耿金登，水波，笑飞王韩 (安大学信息工程学院陕西西安 70 6 )长 10 4

摘

要：计并实现了一种高效率的稀土超磁致伸缩换能器驱动电源，换能器和功放的阻抗匹配得到改善。利用开设使

关管的导通与否控制脉冲信号，而达到驱动换能器的目的。本电源主要配合稀土换能器应用于桥梁和大体积混凝土的超从

声无损检测领域。数’实际检测效果表明：电源可以迅速、效、定地驱动稀土超磁致伸缩换能器。农该有稳 关键词：致伸缩；能器； S E开关管；磁换 MO F T高频变压器

中图分类号： N4, 3 T 1 TP 3

文献标识码： B

文章编号：04—3 3 2 0 )4— 0 0 10 7 X(0 7 0 0 1— 3

De i n a d Re lz to f a Po rSu l o i n a n t s r c ie Tr n d c r sg n a ia i n o we pp y f r G a tM g e o t i tv a s u e GENG id n W ANG h io HAN a fi Jn e g, S ub, Xioe ( c o l fI f r t n& E gn e ig Ch n n Un v r i, n 7 0 6, i a S h o n o ma i o o n ie r, a g a ie st Xi, 1 0 4 Chn ) n y a

A s r c: i a e e i n n e l e i d o i h e f in y p we u p y f rt a s u e ih a p id wi in b t t Th s p p rd s sa d r a i s a k n fh g fi e c o r s p l o r n d c r whc p l t g a t a g z c e h ma n t s c i e Th s k n fp we u p y c n i r v h mp d n e o r n d c ra d e e to ic i U s g s th t b o g e o t it . i i d o o rs p l a mp o e t e i e a c fta s u e n l c r c r u t r v . i wi u e t n c c ntolt s i a o upp y n t r ns c r o

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1引言 随着高性能的磁致伸缩材料的快速发展，其制成的由换能器的应用也越来越广泛，及到许多先进的民用技术涉 领域和军用技术领域。磁致伸缩换能器能够把大功率的电能转化为很强的超声波振动，射大功率的超声波，发用

2驱动电源的设计 由于驱动电源的实际负载为换能器线圈。对换能器的驱动实际上就是对换能器线圈的激励。换能器内部设有发射电路板，配合驱动电源的使用。发射电路板的电路

图如图 1所示。因此设计该驱动电源的主要工作就有两 个，一是平衡负载，产生 10 0V高压直流输出； 0二是设计 一

于金属探伤、下物体探测、凝土无损检测等。水混 由稀土超磁致伸缩材料制成的稀土换能器具有发射

个同步脉冲产生电路，来激励换能器内置的开关管。用

功率大、率高，量稳定、换效率高、播距离远、械频能转传机强度高，作电压低等特点，工目前已成功用于海军装备、油井探测、声器、声与振动控制系统、声检测、洋勘扬噪超海探与地下通讯等领域。 稀土超磁致伸缩换能器本身并不能独立工作，需要他与大功率驱动电源配合使用。要产生超声波辐射，须用必驱动电源对

其进行激励，其提供持续的、定的能量。给稳 这样一来，动电源就成了必不可少的模块，性能的优驱其

劣将直接影响到稀土换能器的技术性能和可靠性。 本文主要研究一种高效的稀土超磁致伸缩换能器驱动电源，以便快速、定地驱动稀土换能器。稳 收稿日期： 0 6一 6—2 20 O 1

图 1换能器发射电路原理图

从这两个角度出发，计的驱动电源的电路原理图如设图 2所示：驱动电源用于激励稀土超磁致伸缩换能器使该 之向外发射超声波。 本驱动电源的工作过程是： 1 直流电输入到高+ 2V频变压器的原级。变压器原级所接的两个开关管 1和 2, 1

基金项目：国家西部交通建设科技项目( 0 4 1 8 2 2 203812)