压电陶瓷驱动电源技术研究

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1、压电陶瓷驱动电源技术研究汇报主要内容国内外研究现状多种电压控制型介绍驱动电源结构设计和构思阶段学习成果与不足压电陶瓷驱动电源 驱动电源主要有两种控制方式：电压控制型和电荷控制型 电荷控制型可以改善压电陶瓷的迟滞和蠕变,但电路比较复杂，实现起来比较困难，充电电流小,响应时间长。 在动态响应要求不高的情况下选择电压驱动型，电压驱动型分为两种： 开关式驱动电源,它的功率损耗小, 效率高, 但电源输出波纹较大,频响范围也较窄;直流放大式电源，特点是频响范围较宽。国内外研究现状 直流放大式根据结构不同又可以分为误差放大式和电压跟随式。误差放大式驱动电源一般包含误差比较放大环节，直接从输出电压取得反馈，通

2、过反馈电阻和运放组成负反馈电路，对电压进行实时监控。同时对电路中的电流进行监控，以保证电路工作在正常的范围之内。直流放大式误差放大式驱动电源原理图误差放大式特点：结构简单，电压输出范围广，且能大大减少自激现象，可靠性得到增强。参考文献2中采用高压运放 PA85 为放大电路的核心，其输出电压稳定，分辨率高、静态纹波低、动态性能好，可靠性高参考文献3中采用高压运放 PA90A 输入端的差分输入和恒流源大大减少了非线性。高压运放式驱动电源原理图高压运放式电压跟随式驱动电源将电压放大和功率放大两部分分离，驱动级提供较高的驱动电流，电路原理如左图 所示：电压跟随式动态性能良好，由于没有直接从输出的电压信

3、号采样，前后级之间会产生跟随误差，相比误差放大式驱动电源精度较低；而且，由于在静态时仍有较大的功率输出，所以这种电源效率较低且发热严重。电压跟随式硬件电路主要包括直流稳压源、控制系统、D/A和A/D转换和放大电路。驱动电源整体结构图PC机FPGAD/A转换器电压跟随器A/D转换器u线性放大电路PZT高压稳压电路采样设备驱动电源设计原则电源的设计阶段需遵循以下几个原则:（1）简洁化设计原则电源设计应注意简化电源电路。在满足电源性能要求的基础上，简化电路设计可提高电源的可靠性（2）低功耗设计原则充分考虑电源的负载能力和连续工作时间，采用低功耗器件，降低电路的电流消耗，延长使用寿命（3）元器件选用原

4、则选用性能稳定、可靠性高、技术成熟、采购方便的元器件。同时应充分考虑温度影响及干扰因素，保证一定的工作裕量和可靠性范围。个人构思收获： 对压电陶瓷驱动电源的结构，原理等有了更加 深入的了解； 通过中外文文献论文的学习了解到了有关驱动电源的最新研究状况；不足： 应当进一步加强外文文献的学习，理解创新和思路； 构思设计是否能明显改善迟滞和非线性还有待实验验证阶段学习成果与不足谢谢！参考文献 1.乌兰图雅, 陈磊. 非对称式压电陶瓷微位移器驱动电源设计J. 南京理工大学学报, 2003,27(6):766768. 2.李福良, 张辉. 基于 PA85 的新型压电陶瓷驱动电源J. 压电与声光, 2005, 27(4):392394. 3.王宏, 钟朝位, 张树人. 压电陶瓷驱动器线性动态驱动电源的研制J. 压电与声光, 2004,26(3):189191.