| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第8-14页 |
| 1.1 研究背景 | 第8-9页 |
| 1.2 压电超声换能器及功率超声电源的发展 | 第9-12页 |
| 1.2.1 压电超声换能器的发展 | 第9-11页 |
| 1.2.2 功率超声电源的发展 | 第11-12页 |
| 1.3 本文的研究目的及主要研究内容 | 第12-14页 |
| 1.3.1 研究目的 | 第12-13页 |
| 1.3.2 研究内容 | 第13-14页 |
| 2 压电超声换能器的基本理论与有限元法 | 第14-18页 |
| 2.1 压电超声换能器的基本理论 | 第14-16页 |
| 2.1.1 压电超声换能器的谐振特性 | 第14页 |
| 2.1.2 压电超声换能器的集中参数等效电路 | 第14-16页 |
| 2.2 有限元分析法 | 第16-18页 |
| 2.2.1 有限元分析软件COMSOL Multiphysics简介 | 第16页 |
| 2.2.2 有限元法在压电超声换能器研究中的应用 | 第16-18页 |
| 3 径向极化压电圆管超声换能器的仿真研究 | 第18-36页 |
| 3.1 径向极化压电圆管振动特性研究 | 第18-27页 |
| 3.1.1 压电方程 | 第18-19页 |
| 3.1.2 仿真模型的建立 | 第19-21页 |
| 3.1.3 仿真结果分析 | 第21-27页 |
| 3.2 径向极化压电圆管产生超声场的研究 | 第27-31页 |
| 3.2.1 波动方程 | 第27页 |
| 3.2.2 压电圆管声-压电模型的建立 | 第27-28页 |
| 3.2.3 仿真结果分析 | 第28-31页 |
| 3.3 仿真与实验对比 | 第31-34页 |
| 3.3.1 实验步骤 | 第31-32页 |
| 3.3.2 实验结果 | 第32-33页 |
| 3.3.3 结果分析 | 第33-34页 |
| 3.4 本章小结 | 第34-36页 |
| 4 功率超声电源的设计 | 第36-58页 |
| 4.1 系统总体设计 | 第36-37页 |
| 4.2 超声电源主电路的设计 | 第37-47页 |
| 4.2.1 超声电源核心电路逆变电路的设计 | 第37-42页 |
| 4.2.2 驱动电路的设计 | 第42-44页 |
| 4.2.3 隔离电路的设计 | 第44-46页 |
| 4.2.4 阻抗匹配系统 | 第46-47页 |
| 4.3 系统电源模块的设计 | 第47-49页 |
| 4.4 超声电源控制系统的设计 | 第49-56页 |
| 4.4.1 主控模块 | 第49页 |
| 4.4.2 PWM信号产生模块 | 第49-54页 |
| 4.4.3 PWM频率和占空比调节模块 | 第54-55页 |
| 4.4.4 显示模块 | 第55-56页 |
| 4.5 超声电源控制系统软件设计 | 第56-57页 |
| 4.5.1 软件开发平台概述 | 第56页 |
| 4.5.2 系统整体程序设计 | 第56-57页 |
| 4.6 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 系统PCB设计与测试 | 第58-66页 |
| 5.1 PCB设计 | 第58页 |
| 5.2 系统模块测试 | 第58-63页 |
| 5.2.1 主控模块dsPIC30F4011 单片机的测试 | 第58-59页 |
| 5.2.2 驱动电路的测试 | 第59-61页 |
| 5.2.3 逆变电路的测试 | 第61-63页 |
| 5.3 系统整体测试 | 第63-65页 |
| 5.3.1 电源空载输出 | 第63页 |
| 5.3.2 电源带超声换能器负载输出 | 第63-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-66页 |
| 6 总结与展望 | 第66-68页 |
| 6.1 本文总结 | 第66页 |
| 6.2 不足与展望 | 第66-68页 |
| 致谢 | 第68-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 附录A.作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第74页 |