Pretvorba energije i razuman dizajn ultrazvučnog pretvornika za zavarivanje

Kako bi se odredilo radno stanje pretvornika, pretvornik za zavarivanje mora pronaći jednadžbu stanja svog sustava mehaničkih vibracija i jednadžbu stanja sustava kruga. Jednadžba stanja mehaničkog sustava pretvornika (naziva se jednadžba mehaničkih vibracija) je odnos između sile i brzine vibracija sustava mehaničkih vibracija kada je pretvornik u radnom stanju, a jednadžba stanja sustava kruga (skraćeno kao jednadžba stanja kruga ) opisuje karakteristike vibracija sustava kruga. Budući da mehanički sustav i sustav strujnih krugova piezoelektrični pretvornik za zavarivanje spojeni jedan s drugim, vibracija mehaničkog sustava utjecat će na ravnotežu kruga, a promjena kruga također će utjecati na vibraciju mehaničkog sustava. Stoga, uvijek koristimo ove jednadžbe za analizu, Raspravljajući o radnim karakteristikama pretvornika. Zreo i pouzdan uređaj koji ostvaruje međusobnu pretvorbu električne energije i akustične energije piezoelektričnim efektom naziva se piezoelektrični pretvarač. Piezoelektrični efekt pretvara električne signale u mehaničke vibracije. Ova vrsta pretvarača ima visoku učinkovitost elektroakustičke pretvorbe, jeftine sirovine, jednostavnu proizvodnju i nije lako zastarjeti.