Discussioni di carattere generale sull'elettronica analogica e digitale. Didattica e applicazioni pratiche.
da shadsu
#3735
Ciao a tutti,
vorrei costruirmi una lavatrice ad ultrasuoni , e per questo vi prego di aiutarmi nell’intento.
La lavatrice ad ultrasuoni dovrebbe poter lavorare a frequenze fino a 60 Khz, in particolare mi interessano 28, 33, 45 Khz.
Per generare gli ultrasuoni avrei intenzione di usare un generatore di funzioni dds da collegare all’amplificatore, da usare per creare un onda quadra.
I trasduttori che andrei ad usare hanno un’impedenza tra 10 e 25 Ohm per 60 watt.
Vorrei avere una conferma da voi che lo schema di seguito sia corretto per lo scopo e che quindi collegandovi il generatore di funzione DDS, possa pilotare 20 trasduttori piezo con impedenza tra 10 e 25 Ohm.

Grazie a tutti in anticipo

Power amplifier 1500Watt higher.jpg


Lista dei componenti:
R1,R8____________________10K
R2,R3____________________22R
R4_______________________150R
R6,R7____________________68R
R9_______________________500R
R10______________________1K
R11,R15__________________200R
R13,R38__________________100R
R14______________________15R
R16,R17__________________0,22R 2W
R18,R19__________________10R 5W
R21,R22__________________10K
PR1______________________1K
C1_______________________10uF 63V
C2_______________________220uF 63V
C3_______________________100p
C6_______________________100n 400V
C11______________________47uF 63V
L________________________10 Turns 0.8 in Diameter
Tr1,Tr2,Tr3,Tr5____________ MPSA92
Tr4,Tr10,Tr11,Tr13_________MPSA42
Tr6______________________MJE340
Tr7______________________MJ802
Tr8______________________MJE350
Tr9______________________MJ4502
da zioelp
#3737
Costruire una lavatrice ad ultrasuoni non è proprio quel che si dice un compitino facile facile.
Non so se il pilotaggio debba avvenire proprio con un'onda quadra (vedrei meglio una sinusoide), ma se questa è un'esigenza di progetto, probabilmente il DDS può essere rimpiazzato da un comune oscillatore libero, tipo il classico 555 o similare.
Lo schema che citi sembra un ampli per applicazioni audio, quindi con banda passante limitata a poco più di 20 kHz.
Magari, con qualche ritocco, potrebbe anche "eccitare" i trasduttori, ma a spanne non credo che il rendimento dell'insieme sarà entusiasmante.
L'approccio tecnicamente più valido, a mio parere, dovrebbe comprendere un oscillatore LC "di potenza" che abbia uno o più trasduttori inseriti nel percorso dove si forma una tensione sinusoidale adatta e alla frequenza opportuna.
Parlo di tensione, e non di corrente, perché il trasduttore piezoelettrico (a differenza dei magnetodinamici) non chiede di essere "attraversato" ma di essere "spinto": se vuoi 20 W, ad esempio, devi costruirli con 200 V e 100 mA, non con 20 V e un ampere.
In pratica, il trasduttore piezoelettrico che produce la vibrazione ultrasonica dovrebbe fungere un po' "da quarzo", nel senso che dovrebbe scegliere da solo la frequenza di risonanza che gli è più congeniale.
Non ti so indicare uno schema preciso, ma qualche anno fa ho avuto modo di osservare in funzione alcune schede di apparecchi per la saldatura ad ultrasuoni su materie plastiche, e ho visto che i componenti di spicco erano (almeno all'epoca) pochi e "belli grossi": una bobinona con filo isolato di ampia sezione e bacchetta di ferrite all'interno; un condensatore poco più piccolo di una lattina di bibita da 150 cc; 8 transistor "MJ qualcosa" TO3 su aletta "a ragno".
L'energia a frequenza ultrasonica verso il "trasduttore a cialda", che per quell'applicazione viene inserito in un coso buffo metallico chiamato "sonòtrodo", viaggiava in un cavone coassiale RG58 (quello col diametro che ricorda molto un manico di scopa, per internderci).
Nel caso della lavatrice (che fino a prova contraria non deve saldare nulla) sorge anche il problema di proteggere i trasduttori in caso di funzionamento "a secco", cioè senza il carico meccanico, in genere costituito da un liquido, che dissipa l'energia evitando che resti concentrata nella cialda e finisca per far danni.
Forse la via più breve per farsi un'idea sullo schema elettrico passa per l'acquisto di una piccola macchinetta cinese, reperibile in rete a prezzo minimo e quindi ben "sacrificabile" in nome e per conto della scienza. :)
da shadsu
#3746
Ti ringrazio, delle utili info.

In realtà una di quelle lavatrice già ce l 'ho e lo schema a è lo stesso di questa che ho trovato in rete.

Non posso caricare immagini, quindi inserisco il link al file pdf che è in realtà lo schemino del circuito

http://jumperone.com/files/2012/02/ultrasonic-cleaner-re/CD7810_Ultrasonic_Cleaner.pdf

Avevo intenzione di fare qualcosa di molto più potente che non soli 50 Watt, ma è probabile che ci rinunci.
Per il momento mi concentro sull' avere la frequenza che mi serve che a sto punto sarebbe ideale o 30Khz o 33khz.

ma non ho idea di come possa farlo, ne di come possa trovare in rete le info che mi occorrono.
Ho cercato e letto molto online e ho capito come potrei cambiare frequenza ad un Ne555, ma per questo specifico circuito che non ha un Ne555 non ho idea di come fare. Ha solo due transistor.

Mi servirebbe impostarla, su 30 Khz oppure su 33Khz.
Sapresti darmi una mano?

Grazie in anticipo
Ultima modifica di shadsu il 19 mar 2017, 08:25, modificato 1 volta in totale.
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