超聲波換能器與驅(qū)動(dòng)電源的匹配，主要有4個(gè)方面，即阻抗匹配、頻率匹配、功率匹配、容抗匹配。其中主要的是容抗和頻率。因?yàn)樘沾善墙^緣體，幾乎可以理解為換能器是不通電的，它只是相當(dāng)于一個(gè)電容器。要使換能器工作，實(shí)際上是通過(guò)驅(qū)動(dòng)電路對(duì)它施加交流高電壓，讓換能器的電容充放電。

壓電陶瓷片在交變電場(chǎng)的作用下做同步伸縮變形，形成了整個(gè)換能器的縱向振動(dòng)，從而帶動(dòng)變幅桿和模具振動(dòng)。所以若電容匹配不好，輕者是換能器無(wú)力，焊不牢；重者換能器發(fā)熱嚴(yán)重，燒電極片、燒電源的大功率管。換能器產(chǎn)品附有產(chǎn)品性能參數(shù)表，給出了每個(gè)換能器的電容和頻率。

驅(qū)動(dòng)電源應(yīng)該根據(jù)換能器的電容量，調(diào)整高壓變壓器，匹配電容板，峰化線圈，調(diào)頻線圈等的參數(shù)。由于電感和電容量的敏感性，功放板，扼流線圈及其他外圍電路對(duì)匹配也有影響。而且隨著工作進(jìn)行，換能器的溫度會(huì)升高，導(dǎo)致電容也會(huì)升高且變化量可能會(huì)超過(guò) 50%。

若不能將電容有效地匹配掉，就會(huì)造成回路中電流電壓相位差很大，功率因素很低，虛功高?？纯措娏骱艽?，但換能器沒(méi)力，易發(fā)熱，且電源的功率器件也容易發(fā)熱損壞。一般換能器電極片（耳朵）振裂或燒掉很可能就是由此引起的。

頻率匹配同樣也非常重要。這首先是因?yàn)槌晸Q能器只能工作在他的諧振頻率點(diǎn)，所以驅(qū)動(dòng)電源、變幅桿、焊接模具都應(yīng)該在這個(gè)頻率下工作。一般而言，我們希望這個(gè)差別不超過(guò) ± 0.1kHz ，能小一點(diǎn)就更好。強(qiáng)烈建議您配套焊接模具的頻率低于振動(dòng)子頻率 0.1kHz 左右。

也就是說(shuō)，若原振動(dòng)子小信號(hào)測(cè)量的頻率是 14.85 kHZ ，則連上模具后再測(cè)頻率為14.75 kHZ較為理想。 同時(shí)就應(yīng)考慮到，超聲波換能器接上變幅桿和模具頭后，系統(tǒng)的諧振頻率峰會(huì)變得很尖銳，也即帶寬很窄，機(jī)械品質(zhì)因數(shù)很大，頻率偏移一點(diǎn)都會(huì)造成阻抗很大的增加。表現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)電源上就是電源很大或過(guò)載保護(hù)。

若剛好這時(shí)是空載調(diào)機(jī)，則很可能會(huì)造成晶片錯(cuò)位，晶片裂或中心螺桿斷。功率匹配和阻抗匹配，主要是考慮到超聲波焊接系統(tǒng)是間隙式工作，負(fù)載變化極大，焊接時(shí)要有足夠的功率輸出，空載時(shí)要控制在較小振幅。否則，就像前面提到的，空載時(shí)輸入很大，則損壞換能器。滿載時(shí)功率上不去，焊不牢還是沒(méi)用的。