随着超声技术在清洗、焊接、粉碎等诸多工业领域取得了越来越深入的应用,电源市场对新一代超声电源的需求也越来越急切,本文在分析传统功率超声电源的基础之上,结合数字频率直接合成(DDS)技术、移相脉宽调功(PS-PWM)技术、以及串联谐振式全桥逆变器的软开关技术等,设计了一种以DSP芯片TM320DSP2812为控制芯片的超声波发生器电源。本文的主要研究内容包括:在逆变器模块,设计了以IGBT为开关器件的全桥逆变器电路,并设计了相应的驱动电路。在匹配电路模块,本文就在分析传统匹配电路的基础上,采用了改进型性的匹配电路,成功地满足了超声电源对匹配电路感性匹配和阻抗变换的两个要求。在功率调节方面,通过对有代表性的几种调功方式进行分析对比,并最终选定了PS-PWM调功作为本次设计的调功方案,它具有无须外加调功电路,可以连续无级调功等优点,并将该方案与软开关电路相结合,有效地减小了开关损耗。在频率跟踪方面,针对传统锁相技术的不足,提出了PI-DDS频率跟踪控制方法,该方案利用数字PI控制器的快速性和DDS技术的精确性,成功地实现了超声电源频率跟踪的快速性和准确性,保证了电源始终工作在谐振频率处。除此之外,本文还设计了超声波电源的过流保护、过压保护和温度保护三种保护电路,为电源的稳定工作提供了可靠的保证,最后在理论设计的基础上,进行了仿真分析和实验。实验结果证明了本文所设计的超声波电源能够实现频率自动跟踪、输出功率的连续调节和各种保护功能,而且通过软开关技术的应用,有效地减少了开关损耗,提高了电源的功率因数,因此具有良好的工程应用价值。