超声波清洗技术是一种利用超声波波动的原理来清洗物体的技术，它具有清洗效率高、清洗效果好、能耗低等优点，因此被广泛应用于工业生产和家庭生活等领域。超声波驱动电源是超声波清洗的核心模块，根据激励方式不同可以分为他激式和自激式。目前，他激式驱动方式由于其可控性和稳定性被广泛应用，但自激式驱动方式由于电路简单、成本低，对于家用仍不失为一种可取的驱动方案。
本文采用自激式驱动方案（MOS管）应用于水槽洗碗机并对其性能进行实验研究分析，发现水位对超声波功率有一定的影响，单纯的静态电容、匹配电感对功率影响不大，同时给出了通过EMI测试的设计电路模块。本文采用的自激式超声波驱动方案（MOS管一拖二），成本低、清洗效果好。
自激式超声波驱动原理
自激式超声波驱动电路一般采用MOS管作为开关器件，利用MOS管的开关特性产生高频振荡，然后通过匹配电感和电容谐振产生超声波频率。自激式超声波驱动电路结构简单，成本低廉，但控制难度大，输出功率受限。
自激式超声波驱动电路的原理框图如图1所示：
图1中，MOS管M1为开关器件，R1为门极上拉电阻，C1为门极驱动电容，R2为源极电阻，L1为匹配电感，C2为谐振电容。当MOS管M1导通时，电流通过L1、C2形成谐振回路，产生超声波频率的振荡。当MOS管M1关断时，谐振回路中的能量通过R2释放，实现能量的循环往复。
自激式超声波驱动电路的振荡频率由匹配电感和电容的谐振频率决定，即：
f = 1 / (2π√LC)
其中，f为振荡频率，L为匹配电感，C为谐振电容。
自激式超声波驱动电源在水槽洗碗机中的应用
本文将自激式超声波驱动方案应用于水槽洗碗机，目的是利用超声波波动的原理来增强水槽洗碗机的清洗效果。水槽洗碗机一般采用喷淋式清洗方式，即通过喷淋臂喷射水流来冲洗餐具。本文在喷淋臂上安装超声波换能器，利用超声波波动的原理产生微气泡，微气泡破裂时产生的冲击波可以有效去除餐具表面的污渍。自激式超声波驱动电源的电路如图2所示：
图2中，U1为MOS管驱动芯片，MOS管M1和M2为开关器件，L1和L2为匹配电感，C1和C2为谐振电容，D1和D2为续流二极管，R1和R2为限流电阻。U1负责产生PWM信号驱动MOS管M1和M2开关，从而产生超声波频率的振荡。MOS管M1和M2采用一拖二的结构，即由一个MOS管驱动两个换能器。这种结构可以减小驱动电路的复杂度，降低成本。
实验结果表明，采用自激式超声波驱动方案的水槽洗碗机清洗效果比普通喷淋式洗碗机提高了30%以上。超声波波动的作用可以有效去除餐具表面的污渍，特别是顽固污渍。自激式超声波驱动方案
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