[發明專利]一種壓電陶瓷功率驅動裝置

無效

• 申請號: 201210150559.3
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN102684548A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 袁克彬;麥金耿;王啟寧;王龍
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H02N2/06
• 分類號: H02N2/06
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 徐寧;關暢

1.一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：它包括隔離變壓器、高壓電路、AC-DC模塊、低壓電路和線性光耦，220V交流電經所述隔離變壓器后分別輸入所述高壓電路和AC-DC模塊，220V交流電經所述AC-DC模塊轉換為直流電后，輸入所述低壓電路中；所述低壓電路輸出端經所述線性光耦與所述高壓電路耦合，由所述高壓電路輸出功率，實現對壓電陶瓷進行功率驅動；

所述高壓電路包括全橋整流電路、濾波電路和放大器，所述全橋整流電路輸出端并聯一個由兩個串聯的續流電阻構成的支路，該支路兩端分別經一個過流保護電阻連接所述濾波電路輸入端，所述濾波電路輸出端連接所述放大器的正、負電源端；所述放大器的正、負電源端還分別連接一個穩壓二極管。

2.如權利要求1所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述全橋整流電路采用四個型號為1N4007的四個整流二極管構成；所述濾波電路由兩個串聯的電容與兩個串聯的電解電容并聯構成；兩個所述過流保護電阻均采用PTC熱敏電阻；所述放大器采用型號為PA85的運算放大器。

3.如權利要求1或2所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述低壓電路包括信號發生器和信號運算處理器，所述隔離變壓器輸出的交流電經所述AC-DC模塊轉換為直流電后，輸入所述信號發生器，由所述信號發生器輸出波形、頻率以及幅值可調的雙極性信號，該信號經所述信號運算處理器后轉換為單極性信號，經所述線性光耦輸入所述高壓電路中的放大器信號輸入端。

4.如權利要求3所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述信號發生器包括單片機和數模轉換器，所述單片機根據預設參數輸出的波形信號經所述數模轉換器轉換，輸出波形、頻率以及幅值可調的雙極性信號；所述單片機采用型號為ST89C51的單片機，所述數模轉換器采用型號為DAC0832的數模轉換器。

5.如權利要求3所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述信號運算處理器包括電壓跟隨器和加法器，所述信號發生器輸出的雙極性信號經所述電壓跟隨器阻抗匹配后，輸入所述加法器將雙極性信號轉換為單極性信號輸出。

6.如權利要求4所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述信號運算處理器包括電壓跟隨器和加法器，所述信號發生器輸出的雙極性信號經所述電壓跟隨器阻抗匹配后，輸入所述加法器將雙極性信號轉換為單極性信號輸出。

7.如權利要求1或2或4或5或6所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述低壓電路的信號運算處理器輸出端與所述線性光耦輸入端之間，還連接有外部信號輸入接口，外部設備通過所述外部信號輸入接口向所述高壓電路中的放大器輸入單極性的波形信號；所述低壓電路中的單片機控制所述放大器的輸入信號選擇是由所述低壓電路輸入還是由所述外部信號輸入接口輸入。

8.如權利要求3所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述低壓電路的信號運算處理器輸出端與所述線性光耦輸入端之間，還連接有外部信號輸入接口，外部設備通過所述外部信號輸入接口向所述高壓電路中的放大器輸入單極性的波形信號；所述低壓電路中的單片機控制所述放大器的輸入信號選擇是由所述低壓電路輸入還是由所述外部信號輸入接口輸入。

9.如權利要求1～8任意一項所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述AC-DC模塊包括AC/DC轉換模塊、5V穩壓芯片、10V穩壓芯片和兩個反壓芯片，所述AC/DC轉換模塊輸出端分別連接所述5V穩壓芯片、10V穩壓芯片和第一個所述反壓芯片，所述10V穩壓芯片輸出端連接第二個所述反壓芯片；所述AC/DC轉換模塊采用型號為HAS10-12的AC/DC模塊，所述5V穩壓芯片采用的型號為L78M05，所述10V穩壓芯片采用的型號為L78M10，第一個所述反壓芯片采用的型號為LM2575，第二個所述反壓芯片采用的型號為ICL7662。

10.如權利要求1～9任意一項所述的一種壓電陶瓷功率驅動裝置，其特征在于：所述隔離變壓器采用1:1的變壓器；所述線性光耦采用型號為HCNR201的光耦。