La verificación teórica y empírica del método de coincidencia de impedancia eléctrica para transductores de alta potencia

En nuestro estudio previo, se utilizó un enfoque sistemático para diseñar transductores de Langevin para aplicaciones de alta potencia donde la eficiencia energética no fue considerada en los criterios de diseño. En este documento, se proponen métodos de coincidencia de impedancia para evaluar qué topología de coincidencia es apropiada para su uso. Tanto el esquema de inductor en serie como el filtro paso bajo compuesto por un inductor en serie y un capacitor en derivación son examinados como circuitos de coincidencia. Según la simulación en MATLAB, la frecuencia de resonancia se observa en 36.79 kHz debido a un circuito en serie L, y su impedancia asociada se reduce en un 70.45% respecto a su condición de no coincidencia. La frecuencia de resonancia medida es de 36.77 kHz y la impedancia correspondiente se reduce en un 59.52%. Además, se mide la presión acústica para determinar el efecto del circuito de coincidencia en el comportamiento real del transductor. El transductor con un circuito en serie L muestra resultados de coincidencia más eficientes, se emiten 2.28 kPa de presión acústica positiva sin coincidencia y se emiten 3.35 kPa con un elemento en serie L, respectivamente. Como resultado, este estudio demuestra cómo evaluar la influencia de los circuitos de coincidencia utilizando nuestro enfoque personalizado en lugar de programas comerciales de SPICE, así como cómo verificar experimentalmente el comportamiento acústico de los transductores de Langevin de alta potencia.

Autores: Lee, Jungwoo; Kim, Jinhyuk