基于ARM和FPGA超声波压电陶瓷数字变频驱动

摘要

针对传统超声波压电陶瓷驱动电源大多是以模拟电路的方式实现,存在驱动电源的功率与频率调节不方便、只能专机专用等问题,研制出一种基于ARM+FPGA的超声波压电陶瓷数字变频驱动电路,在ARM端完成人机对话、功能设置,FPGA硬件实现输出频率与功率可调的驱动电路。本文设计的方案利用FPGA产生带死区的PWM波,其频率和死区时间独立可调、频段为超声波区域的方波信号;再利用专用的自举驱动芯片,驱动大功率IGBT元件。功率驱动电路采用H桥拓扑结构,通过变压器实现变压与功率输出;然后利用滤波电容滤波,得到超声波压电陶瓷所需要的正弦波驱动电源。