超声波打孔机是珠宝加工业不可缺少的加工机械,主要用于水晶、天然宝石、玛瑙、翡翠及玻璃制品等高硬度材料的钻孔和雕刻。下面介绍一种超声波打孔机电路,供制作与维修超声波打孔机时参考。
电路工作原理
该超声波打孔机电路由电源电路、超声波振荡器电路、驱动放大电路和功率输出电路组成,如图所示。
电源电路由电源开关s、电源变压器t1、整流二极管vd1~vd8、三端稳压集成电路ic和滤波电容器c1、c3、c5、c6组成。
超声波振荡器电路由电阻器r9、r11、r12,电感器l,电容器c7~c9和晶体管v7组成。
驱动放大电路由电容器c4、晶体管v8与v9、输入变压器t2和电阻器r7、r10、r13、r14组成。
功率输出电路由输人变压器t2的绕组w2与w3、功率放大管v1~v6、电阻器r1~r6、输出变压器t3、电容器c2和超声波换能器b组成。
接通电源开关s,交流220v电压经t1降压后,在t1的绕组w7和w8上分别产生交流22v电压和交流56v电压。交流22v电压经vd5~vd8整流、c3滤波后,一路经t2的w1绕组加至v9的集电极上,为驱动放大电路提供近24v直流电压:另一路经ic稳压为+15v,作为超声波振荡器的工作电源。
交流56v电压经vd1~vd4整流及c1滤波后,经电流表pa为功率输出电路提供60v左右的直流工作电压。
超声波振荡器通电后振荡工作,产生的超声波振荡信号经v8、v9放大后,通过t2耦合至功率输出电路,经v1~v6功率放大后,再通过t3驱动换能器,将超声波电能转换为机械振动能,振动头在磨粉(一般为金刚砂)和水的配合下反复振动,对被加工件的加工部位进行磨削,形成磨孔或雕刻图案。
调节l的电感量或c9的电容量,可改变超声波振荡器的频率。
调节rp的阻值,可改变输出功率的大小(可通过pa来监视输出功率)。
元器件选择
r1~r6选用1w的金属膜电阻器;r7~r13均选用1/4w的金属膜电阻器。
bp选用多圈精密电位器。
l使用黑白电视机行振荡线圈。
c1选用耐压值为100v的铝电解电容器;c2选用高频瓷介电容器;c3选用耐压值为50v的铝电解电容器;c4、c5、c7和c8均选用独石电容器;c6选用耐压值为25v的铝电解电容器;c9选用瓷介微调电容器。
vd1~vd4均选用6a、100v硅整流二极管;vd5~vd8均选用1n4007型硅整流二极管。
v1~v6选用2sd1403或bu508型高频大功率硅npn晶体管;v7和v8均选用3da87型硅npn晶体管;v9选用bu407型硅npn晶体管。
ic选用lm7815或an7815型三端稳压集成电路。
pa选用0~5a的电流表。
t1选用50w的电源变压器; t2使用e形磁心和φ0.33mm高强度漆包线绕制,w1绕250匝,w2和w3各绕25匝;t3使用小型磁罐和高强度漆包线制作,w4和w5用φ0.47mm的漆包线各绕30匝,w6用φ0.33mm的漆包线绕360匝。
b选用专用超声波振动头。