超声波转换器是用来将电能转换成机械能(振动)的电动机,通常根据运转频率和功率分级。典型转换器在20kHz下可以输出20~25tcmpp的振幅,一般由压电体或磁力控制部件完成。大多数工业超声波焊接设备采用压电式换能器,因为其在共振下运转更有效部分打开的20kHz压电式转换器的照片。
在压电式系统中,通常采用较高电压驱动转换器,而较高电流驱动磁力控制转换器。需要注意的是,转换器的频率决定了其功率大小。因为为了保证较高的效率(+90%),转换器通常设计在特定频率下共振,并且其长度为波长的一半,所以转换器的长度是固定的。
这样就限制了转换器的实际尺寸,反过来限制了其表面积和转换器可能输出的热盈。因此,转换器的内部损耗会产生热积累,引起调谐和应力问题。所以随着频率的增大,转换器长度减小,从而减小了热扩散有效表面积,限制了转换器的可能连续功率大小。