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京华超音波公司历经５年研发，于2012/6月推出的新一代超音波系统，采用全桥IGBT模块做为功率转换组件以取代传统功率晶体，改善传统超音波系统负载熔接特性、负载振幅维持率及焊头起振特性，提高产品熔接质量。配置在京华超音波的塑料熔接机、金属熔接机系列产品上，可提升高质量的超音波熔接技术及服务，此技术之开发成功，让京华超音波在高端之超音波应用上，完全与欧美Branson、Duken、Telsonic、Rinco、KLN、Mecasonic一流品牌，技术同步，领先台湾及中国同业至少10年以上。
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京华超音波公司董事长李清分表示，新一代超音波系统的优
势是更换超音波焊头时，自动控制谐振频率，免手调频率及避免
焊头温升导致频率偏移。采用全桥IGBT模块取代传统功率晶体，
提高switching时的电流及转换效率，使超音波振动子约提高15
％振幅量，与传统系统配置相同增益比的booster时可得到较高
振幅，焊头设计增益比可适度下降，得到较佳的熔接效果及增长
焊头寿命。以IGBT最大导通直流电压及由小变大的脉波宽度，搭
配脉波由小变大的时间，触发IGBT
switching，可降低超音波起
振时的高压，相对降低焊头起振时的颤抖。新系统后级谐振线路
阻抗，匹配于负载时的特性，其负载熔接时的振幅会比空载时提
高约15％。
新超音波系统介绍
新一代超音波系统将配置于京华超音波公司塑料熔接机、
金属熔接机系列产品、为业界提供高质量的超音波熔接技术及
服务。
新超音波系统与传统系统差异性及特点说明
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项次
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新超音波系统
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传统超音波系统
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新系统优势
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谐振频率控制
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超音波频率相位自动锁定技术
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手动调频线圈调整
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1、更换超音波焊头时，自
动控制谐振频率，免手
调频率。
2、避免焊头温升导致频率
偏移，影响熔接特性。
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超音波switching主功率组件
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全桥式IGBT模块
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多颗功率晶体并联
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1、采用IGBT模块改善多颗
功率晶体并联后， switching时，每颗功率
晶体开关速度不同而烧
毁。
2、IGBT模块耐电流特性较
佳。
3、缩小switching线路体
积。
4、提升switching转换效
率。
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超音波switching线路
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电源单相全桥式交换线路
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电源单相半桥式交换线路
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1、采用全桥式交换线路，
提高switching时的电
流及转换效率，因此可
在输出变压器圈数比较
低时，使超音波振动子
得到较高的振幅，与传
统系统比较约高出15%
的振幅量。
2、因有以上特性因此：
a、与传统半桥系统配
置相同增益比之
booster时可得到较
高振幅，焊头设计增
益比可适度下降，得
到较佳的熔接效果及
增长焊头寿命。
b、熔接需高振幅场合时
以相同焊头及相同增
益比booster下，可比
原系统提高15%的振幅
量。
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超音波焊头起振斜率控制线路
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PWM宽度方式控制全桥式IGBT模块
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自激振荡起振方式
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1、PWM：以IGBT最大导通直
流电压及由小变大的脉波
宽度，搭配脉波由小变大
的时间，触发IGBT
switching，来降低超音
波振动子起振时的高压，
亦相对降低焊头起振时的
颤抖。
2、原系统的缺点为：超音
波起振由振动部组的焊
头Q值决定起振特性，高
Q值(高振幅增益比、子
母HORN…等种类焊头)，
在传统超音波系统起振电
压高，容易产生起振时的
颤抖，影响焊头寿命及熔
接效果。
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超音波功率振幅大小控制
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PWM宽度方式控制超音波功率及振幅大小(振幅调整线性控制)
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SCR触发角度或变更输出变压器圈数比，控制超音波功率及振幅大小(振幅调整非线性控制)
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1、新系统以触发 IGBT脉波
的宽度控制超音波振幅
及功率，由于以软硬件
控制因此可得面板VR旋
钮的线性振幅调整(以2
倍 BOOSTER 为例，VR调
整50%(振幅约16µ)，75%
(振幅约24µ)，100%(振幅
约32µ)。
2、传统系统以VR的调整电压
控制SCR的触发角度，以
控制AC电压的来源大小或
变更输出变压器2次侧圈
数比，控制超音波振幅及
功率大小，除了振幅非线
性外，振幅大小变化范围
亦较小。
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超音波系统后级线路阻抗匹配
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匹配于负载特性
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匹配于空载特性
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1、新系统后级谐振线路阻抗
，匹配于负载时的特性，
因此其负载熔接时的振幅
会比空载时提高约10%。
2、传统系统后级谐振线路阻
抗匹配于空载时的特性，
因此其负载熔接时的振幅
会比空载时降低约5～10%
。
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新超音波系统由于以上所述的特殊设计技术，因此具备以下特点
新超音波系统十大特点：
1、自动超音波焊头频率控制、免调焊头谐振点
2、特殊线路设计，补偿负载熔接振幅，提高熔接能力
3、采用全桥式IGBT模块作为功率驱动组件，提升耐用性
4、PWM技术，控制超音波振幅、50%～100%线性调整
5、PWM技术，控制超音波起振特性，降低高压起振时焊头的抖动
以保护焊头
6、9段超音波斜率起振控制，以适应不同特性焊头
7、LCD显示超音波频率及振幅百分比，一目了然
8、超音波频率偏移及高电压过载保护
9、自动控频技术，避免焊头温升导致频率偏移，影响熔接特性
10、开机自动超音波检测
