随着工业的进步,科技的发展,加工技术朝着精密甚至是超精密方向发展,加工精度朝着微米、纳米方向发展。提到精密、超精密加工,不可忽视的一门加工技术就是超声加工。而超声发生器作为超声加工系统中的产生源,如何实现与超声换能器的良好阻抗匹配一直是超声发生器研究的重中之重。同时,匹配效果的好坏会直接关系到整个超声加工系统的加工效率和质量,反之也会导致发生器甚至整个加工系统的损坏,增加加工成本。因此,本课题主要针对大功率超声发生器的匹配模块进行电路分析、仿真验证。本课题开展的主要工作:(1)介绍了超声加工技术的出现、发展,且随着加工技术的进步逐渐成为特种加工中重要的一门技术。以超声发生器为切入点介绍了发生器的国内外发展历程和研究现状和以后的发展趋势,提出了发生器在匹配过程中会遇到的问题。(2)介绍了超声振动系统中的核心部分,主要包括超声换能器和变幅杆,并对其分别进行了功能介绍和选型分析。(3)分析了大功率超声发生器的整个主体框架,并对其内部各主要工作模块进行了详细的介绍。在了解各模块的工作原理后,对各模块的工作电路进行了设计,包括了整个电路中元器件的选型以及关键技术的选择,对后续匹配模块的研究起到了铺垫帮助。(4)根据电学知识中换能器的等效电路模型及其工作特性,对换能器进行了深入的研究,了解到发生器与换能器在静态匹配时会出现无法匹配的问题。据此,介绍了匹配电路在超声发生器中主要起到的作用和目前常见的几种匹配形式,并在其中的LC匹配电路基础上根据本课题研究的需要,对各元器件之间的组合进行了相应的改进,设计出了LCC匹配电路。(5)利用Multisim14.0和Proteus 8电路仿真软件对前期分析设计的超声发生器中各主要工作模块进行了仿真验证,从而验证各元器件的选型和理论计算是否可行。将LCC匹配电路与换能器电学等效电路进行连接后使用软件进行仿真,从而验证该匹配电路是否可行。对仿真之后得出的阻抗特性曲线进行深入的分析,检验该匹配电路的工作效率。