这里我选择了一套汇专的UW20-1A-CFNV7.5一个20kHz常发波2600W的超声波发生器2手价大概才100出头选择这个一来20kHz是最便宜和常见的波段二来这个发生器的用料在数控追频超声波发生器中是最结实的
机箱内部如下图
图片可能看不出大小但是其实很大如果变压器用于流行的开关电源频率而不是20kHz完全可以用在5、6千瓦的设计上
整机主要分为数控板功率板谐振板3块PCB板图片上部偏左是一个带抽头选择(可为不同压电片选择输出电压)的最大的主功率变压器
谐振板主要原理是压电陶瓷与电容并联再串联一个电感然后接到主变压器的输出上但这里的电感其实是两个变压器串联而电容是2并后再5串设计上可谓相当稳甚至保守了此外还带电压和电流检测电路
谐振板下面还藏着一个为数字部分供电的成品开关电源旁边是接地排片和主变压器的抽头选择排座一起显露出浓浓的踏实工业风
功率板板采用了4片高功率管使用了厚重庞大的散热器值得一体的是该机的功率管激励变压器(红壳)和各处可见的电流传感器(蓝壳)都采用了全密封的成品和那种裸露出来现绕的那种妖艳贱货不一样
数控板使用了STM32F334液晶点阵显示屏不带触摸3个按键多处接口包括下载口和调试串口
机箱后除了三脚电源口和个GX30的接振子的输出口其实只有一个Input接口是可用的ADCIN虽然数控板上也有ADCIN接口但是未接入我亦不知其含义而RS485也未接入应该缺一块与数控板TTL串口的转换电路板我亦不知是否出厂就如此还是被人摘掉
汇专的另一款UW20-1A-CF(后缀不带N)也是2手市场常见货价格80左右而且是触控液晶屏看起来更高大上但是也委实不建议选择因为功率小(2kW)用料省了很多除了外表体积小了一圈内部也省料了很多下图是网上找到的电路
对比明显虽然只是2600W变成2000W激励变压器还是封闭式的端庄货但是功率管谐振电感电容等都缩水了一半可能还不止完全没有“超出票值”的幸福感
下面说到振子其实包括了带陶瓷片的振子变幅杆模具头法兰等多个部件这么一套HESON的网上2手也100左右或者更低但便宜的光振子和变幅杆成色差点的30的也有注意这货基本就是哑铃很重
这部分除了功率以外最重要的就是看匹配频率了20kHz的振子也是最便宜的分辨最好的方法是看长度这个频率在大概5000m/s声速的金属中半波长约12.5cm无论是振子变幅杆模具头都大概会是这个长度此外变幅杆基本上就是是两段直径不同的圆柱体法兰接在应力最大振幅最小的中间而15kHz的通常是圆锥体20kHz以上的通常用于手持小功率
各部分组装除了扭螺丝还需要上超声波专用胶利于声波传导所以我只拆了不需要的模具头就不好再拆了不过可以放网上的“无压电片振子加变幅杆”以及法兰给大家看看大概能明白基本构造
此外值得注意的是工作时候压电陶瓷上会有1000V左右的电压而且是高电流的千万注意远离压电陶瓷附近虽然焊接地方会上保护胶但是陶瓷和极片周围可没有任何保护即便拆下也应该先放掉残余电压才行(毕竟有压电陶瓷有电容)
[修改于1年3个月前-2023/08/1619:35:41]
这种聚能式超声波除了焊接以外,还可以切软东西,好多用来切蛋糕,肥皂,黄油这种特别粘刀的东西。
我这里模具头是钢的据说贵的钛合金焊接头可以更“不粘”但是个人大抵不会用来切这些东西了网上也有振断硬的塑料水口的用途但是我觉得靠这拆3D打印的支撑柱应该不行此外如果能收集到合适的部件还可以进行金属焊接
也许改改还可以做高频熔炼之类但是改动会相当大不值得
切的话要整一套运动控制的台子,体积巨大,只有工厂能接受。
DIY的话,用武之地不多,所以才这么便宜……可能更多是上了废品回收老板的板车
确实,一般谁在家用这个焊塑料,切蛋糕。
就和激光泵浦一样可以用来玩玩啊
当然如果需要强超声波的地方还是得用至少超声波真用到地方比激光泵浦门槛低太多了除了塑料焊接还可以搞振荡筛液体去气泡实验声驻波甚至声致发光至少跨相的化学反应促进是我以前是利用过的
哪怕拆零件如果用得上也挺值的现成带显示MCU电压电流相位检测和功率电路这个框架改成高频加热都不难
今晚为了备份起见用openocd把该机固件dump了下来还好固件没有加锁64k一会就读完了
顺便补上一张端庄的电流传感器和激励变压器的图
细看了一下该机应该是全桥架构主变压器初级串电容接入全桥输出两端
此外查了一下STM32F334R8一看才发现了不起内部超高精度定时器能打到4.6GHz带3个高速比较器零电压电流点检测几乎就是为此应用打造话说气氛都烘托到这了硬件也堆出了个绰绰有余的感觉汇专也算超声波大厂再不来个相位检测追频只怕程序员也过不了良心这关
实际上我今晚也测试过工作过程中显示的频率确实根据负载有变化说明工作中也是不断追频的
另外MCU中此类硬件应该是一个门槛我立刻觉得冲着这个高精度高速定时器而言国内应该不会有仿制芯片淘宝查了一圈也确实没找到
这么平铺直叙的设计,应该是疫情期间赶工的结果?几个月前我也拆开塑料焊机看了看,里面居然有一张板子毫无道理的数字逻辑电路,看来看去都感觉是迷惑防抄设计。
可以改成超声波清洗机?平时洗洗菜洗洗手?(不过频率有点低,不能洗PCB)
应该不可能赶工我看这数字板信号设计很正规ABCD4路驱动两相电流检测输出电压电流检测都全固件实际内容也好像有40k以上而硬件版本到了7.5(市面也有6.X的)软件版本到了3.0
毕竟疫情前超声波焊接印花等也有的疫情初期忽然大卖然后导致推出其他减料机型也有可能比如触摸屏那款
不过也有一种可能因急堆料保守设计
用过这类东西,声音大的离谱,提醒想买回家玩的还是要做好耳部防护……
应该可以改成超声波切割(其实是研磨?)机。这样你就可以针对玻璃陶瓷硅片石头等等硬脆材料有了一个加工利器。
我昨晚发现口罩机大量下线还给二手市场带来大量的步进电机套件
尤其是闭环的2Nm以上的57步进电机套件已经百元以下十分诱人这价格甚至能淘到一些带刹车抱闸的
不过由于步进电机一直是市场上较硬的通货感觉价格仍然只是到心理线但并未触发强烈的贪婪欲望而且接线繁复改造自有系统又造成多出许多电机出来(至今我自己还有几个未使用的步进电机)还是放弃了
网友如果要购买最好购买套件因为闭环驱动器是要额外配置调试的有些配置工具并不公开
华大半导体HC32F4A0官方声称16个50ps高分辨率PWM(HRPWM)等效频率是20GHz.国产还有其他几个厂家,也是声称做到了ps的分辨率.
不过比较致命的是,这些厂家光忙着卷分辨率了,却忘记了提高动态性能,定时器还是16位的,常规用法动态范围也就六万分之一,某些时候还是很鸡肋的.
GD32E505也有hrtimer…不过现在stm32f33410块钱一片,又吊打国内芯片了
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