超声波发生器与换能器的阻抗匹配

超声波发生器与换能器匹配包括两个方面，一是通过匹配使发生器向换能器输出额定的电功率，这是由于发生器需要一个最佳的负载才能输出额定功率所致，把换能器的阻抗变换成最佳负载，也即阻抗变换作用。

二是通过匹配使发生器输出效率最高，这是由于换能器有静电抗的原因，造成工作频率上的输出电压和电流有一定相位差，从而使输出功率得不到期望的最大输出，使发生器输出效率降低，因此在发生器输岀端并上或串上一个相反的抗，使发生器负载为纯电阻，也即调谐作用。由此可见匹配的好坏直接影响着功率超声源的产生和效率。

式中，为等效负载上的基波幅度； , V_cc为电源电压；V_ces为功放管饱和压降；故

从上式可知，在电源电压给定之后，输出功率的大小取决于等效负载R´L。目前大多数功率超声发生器的负载为压电型换能器，其阻抗约为几十欧姆至几百欧姆间，为了要达到要求的额定功率， 因此需要对换能器负载RL进行阻抗变换。由高阻抗变换为低阻抗。一般常用的方法，通过输出变压器的初次级线圈的匝数比进行变换。变压器次初级匝数比为n/m，则输出功率P0时的初级电阻

举例：要求一发生器输岀在换能器上的功率为1000W,设直流电源VCC为220V, Vces,=10V,功率应留有一定余量，则P0 = 1. 5P´0 =1500W 。则变压器初级的若换能器谐振时等效电阻RL= 200Q,则输出变压器次级/初级圈数比。