摘要：目前，水污染日益严重，新型水处理技术愈发得到重视，其中超声水处理技术操作简单、降解速度快、不产生二次污染，极具发展潜力。随着超声工程材料以及电力电子技术的发展，超声水处理过程中用来驱动换能器高效工作的功率源正朝着智能化、数字化和高可靠性的方向发展。超声功率源系统分为功率放大、匹配网络和系统控制3个模块，现对采用D类功放形式的功率放大模块的设计进行简单研究，主要包括主回路拓扑结构设计、开关管选型、驱动电路和电源电路设计。

关键词：水污染;超声功率源;功率放大;驱动电路

0    引言

功率放大电路是一种能量转换电路。高频功率放大器的主要功能是在允许的失真范围内放大高频信号，为负载提供尽可能大的功率。功率放大不仅要实现对前级产生的高频信号的放大，放在整个超声功率源系统中还需考虑到要和后级的匹配网络实现阻抗匹配。因此，功率放大模块的设计对于系统的稳定工作有着重要意义。

1    功率放大的工作原理

常见的模拟放大电路有A类、AB类、B类、C类、D类功放电路，各种功放电路的特点及比较如表1所示。

A类、AB类和B类放大器在非线性失真和实际功率方面存在着部分缺陷，C类放大器输出波形严重变形，D类放大器的优势比较明显。

D类功率放大器功放管工作在开关状态，理想情况下，导通时内阻为零，功放管没有功率损耗，截止时，内阻无穷大，电流又为零。D类功率放大器的开关原理能够将脉冲控制信号放大，具有效率高的特点，而且体积和重量相对同功率的线性放大器大为减少。……