買專利賣專利找龍圖騰，真高效！ 查專利查商標用IPTOP,全免費！專利年費監控用IP管家,真方便！

龍圖騰網獲悉浙江大學溫州研究院申請的專利一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN120090591B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-26發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202510135510.8，技術領域涉及：H03H7/38；該發明授權一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統是由葉選杰;王凱平;孫煜;王添翼;請求不公布姓名;王肅杰設計研發完成，并于2025-02-07向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統在說明書摘要公布了：本發明公開了一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統，通過實時調整阻抗匹配參數和結構，實現實時優化功率傳輸效率。本發明通過調節匹配電路中的電感和電容組合以及連接方式，能夠實時響應超聲換能器負載的變化，適配驅動器的負載能力，保證驅動器在適當的負載范圍內穩定運行。此外，本發明通過動態調節阻抗，不僅能夠提高系統的功率傳輸效率，還能夠有效防止因負載不匹配引起的設備故障或性能降低，從而確保超聲治療等應用中的高效能和穩定性。

本發明授權一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統在權利要求書中公布了：1.一種超聲換能器的可重構L型動態阻抗匹配網絡系統，其特征在于：該系統設置在驅動器與超聲換能器之間，包括實時阻抗測量模塊、匹配網絡切換模塊以及動態調節控制模塊，所述實時阻抗測量模塊用于實時采集驅動器輸出端的電壓和電流信號，從而測算出超聲換能器的等效負載阻抗值；所述動態調節控制模塊根據等效負載阻抗值與目標阻抗值之間的差異控制匹配網絡切換模塊，動態調整其中電感和電容的組合狀態，進而改變阻抗匹配網絡的拓撲結構，實現阻抗匹配； 所述實時阻抗測量模塊包括： 電壓測量模塊，用于測量采集驅動器輸出端的電壓信號； 電流測量模塊，用于測量采集驅動器輸出端的電流信號； 同步模數轉換模塊，用于將采集到的電壓信號和電流信號從模擬量轉換為數字量； 阻抗計算單元，利用數字化的電壓信號和電流信號通過離散傅里葉變換提取電壓信號和電流信號在特定頻率ω上的頻率分量，分別記為U和I，進而通過以下公式計算出超聲換能器的等效負載阻抗值Z； 其中：|Uω|和分別為U的幅值和相位，|Iω|和分別為I的幅值和相位，j為虛數單位，e為自然常數，ω為超聲換能器的工作頻率； 所述匹配網絡切換模塊采用可重構的L型阻抗匹配網絡，其包括一個電感陣列、一個電容陣列以及四個單刀雙擲開關S1～S4，其中S1的一端與驅動器的正極或負極輸出端相連，S1的另一端與電感陣列的一端相連，S2的一端與驅動器的正極或負極輸出端相連，S2的另一端與電容陣列的一端相連，電感陣列的另一端與S3的一端相連，S3的另一端與超聲換能器的正極或負極輸入端相連，電容陣列的另一端與S4的一端相連，S4的另一端與超聲換能器的正極或負極輸入端相連；驅動器的負極輸出端與超聲換能器的負極輸入端短接相連； 所述電感陣列由多個電感串聯組成，每個電感均單獨并聯一個單刀單擲開關，這些電感的電感值依次呈指數級步進；所述電容陣列由多個電容并聯組成，每個電容均單獨串聯一個單刀單擲開關，這些電容的電容值依次呈指數級步進； 當S1接驅動器的正極輸出端，S2接驅動器的負極輸出端，S3和S4接超聲換能器的正極輸入端，此時L型阻抗匹配網絡為低通降低阻抗型；當S1和S2接驅動器的正極輸出端，S3接超聲換能器的正極輸入端，S4接超聲換能器的負極輸入端，此時L型阻抗匹配網絡為低通提高阻抗型；當S1接驅動器的負極輸出端，S2接驅動器的正極輸出端，S3和S4接超聲換能器的正極輸入端，此時L型阻抗匹配網絡為高通降低阻抗型；當S1和S2接驅動器的正極輸出端，S3接超聲換能器的負極輸入端，S4接超聲換能器的正極輸入端，此時L型阻抗匹配網絡為高通提高阻抗型； 所述動態調節控制模塊的具體控制流程如下： 1控制S1接驅動器的正極輸出端，S2接驅動器的負極輸出端，S3接超聲換能器的正極輸入端，S4接超聲換能器的負極輸入端，控制電感陣列中的開關使電感陣列的電感值為0，此時通過實時阻抗測量模塊測算出超聲換能器的等效負載阻抗值Z作為初始阻抗值； 2根據初始阻抗值以及外部提供的目標阻抗值和高低通要求，確定L型阻抗匹配網絡的類型，進而控制電感陣列和電容陣列中的開關使L型阻抗匹配網絡形成對應類型的拓撲結構； 當R≤Zr且外部要求高通情況下，L型阻抗匹配網絡為高通降低阻抗型； 當R≤Zr且外部要求低通情況下，L型阻抗匹配網絡為低通降低阻抗型； 當Zi≥0且外部要求高通情況下，L型阻抗匹配網絡為高通提高阻抗型； 當Zi≥0且外部要求低通情況下，L型阻抗匹配網絡為低通降低阻抗型； 當Zi＜0且外部要求高通情況下，L型阻抗匹配網絡為高通降低阻抗型； 當Zi＜0且外部要求低通情況下，L型阻抗匹配網絡為低通提高阻抗型； 當且外部要求高通情況下，L型阻抗匹配網絡為高通提高阻抗型； 當且外部要求低通情況下，L型阻抗匹配網絡為低通提高阻抗型； 其中：R為目標阻抗值，Zr和Zi分別為等效負載阻抗值Z的實部和虛部； 3根據初始阻抗值、目標阻抗值以及L型阻抗匹配網絡的類型，計算出電感陣列的電感值以及電容陣列的電容值，并作為理論值； 4控制電感陣列和電容陣列中的開關，將電感陣列和電容陣列切換成最接近理論值的組合結構； 5重新利用實時阻抗測量模塊測算出超聲換能器的等效負載阻抗值Z作為實際阻抗值； 6根據實際阻抗值、目標阻抗值以及L型阻抗匹配網絡的類型，計算出電感陣列的電感值以及電容陣列的電容值，并作為有效值；將理論值與有效值之差作為電感陣列和電容陣列的調節量； 7判斷所述調節量是否小于最小步進值：若是，則執行步驟8；若否，則執行步驟4繼續進行調節優化； 8判斷是否有實時匹配需求：若是，則執行步驟5；若否，則執行步驟9； 9匹配結束，保持當前L型阻抗匹配網絡的結構形態； 所述步驟3和步驟6中通過以下公式計算電感陣列的電感值以及電容陣列的電容值； 若L型阻抗匹配網絡為低通降低阻抗型，則： 若L型阻抗匹配網絡為高通降低阻抗型，則： 若L型阻抗匹配網絡為低通提高阻抗型，則： 若L型阻抗匹配網絡為高通提高阻抗型，則： 其中：L和C分別為電感陣列的電感值以及電容陣列的電容值，Yr和Yi分別為等效負載阻抗值Z對應導納值的實部和虛部。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人浙江大學溫州研究院，其通訊地址為：325006 浙江省溫州市甌海區鳳南路26號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。