近些年来,超声波清洗技术因其清洗效果好、自动化程度高等优点,受到了越来越广泛的应用。而超声波电源是超声波清洗机的核心部分,其性能的好坏更是直接决定了超声清洗效果的优劣。因此,研究并生产技术水平更高的超声波电源便成为提高超声清洗机清洗效果的关键。由于国内对超声波电源缺乏深入的研究,而国内市场对超声波清洗机的需求却在不断增加,所以对超声波电源进行深层次的研究具有重要的意义。本课题分析了超声波电源负载的阻抗特性,设计了调谐匹配电路来补偿换能器的容抗提高了功率因数,并通过主变压器的设计对负载进行阻抗匹配提高了功率传输效率。本文在研究超声波电源的功率控制中,采用了基于移相PWM(PS-PWM)策略的功率控制方法,通过对移相角的调节与控制实现了输出功率与给定功率保持一致。超声波电源在工作过程中必须实时跟踪负载谐振频率的变化,并调整开关频率与之保持同步。本文研究了超声波电源频率自动跟踪的几种方法,通过分析比较确定相位法在此系统中为最佳方案,并重新设计了基于相位方案实现频率跟踪的方法,改进了硬件电路和控制程序,实验结果表明频率跟踪效果良好。本课题中的超声波电源基于DSP控制,芯片型号是TMS320LF2407,其强大的功能使得对超声波电源的控制更精确,电源的性能和工作效率更高。