[實用新型]壓電陶瓷驅動電源電路

有效

• 申請號: 201420344081.2
• 申請日: 2014-06-18
• 公開（公告）號: CN203894587U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發明（設計）人: 勵春亞
• 申請（專利權）人: 象山星旗電器科技有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種驅動壓電陶瓷驅動電源的電路，尤其涉及一種壓電陶瓷驅動電源電路，屬于電源控制領域。

背景技術

激光光束具有亮度高、方向性好、能量集中等顯著優點，常被作為測量基準光束廣泛應用于精密測量和設備的加工領域，但是由于激光器本身和外界環境的因素，激光束存在平行漂移和角度漂移，這使得其方向穩定性受到了限制，影響了其進一步的應用。

對激光漂移量反饋控制主要包括反饋和控制兩方面，激光束漂移量反饋控制是通過對光束漂移量的精確檢測和反饋控制來提高出射激光束的方向穩定性。光電檢測獲得的光束漂移量后，經過DSP處理，最后依靠反饋控制執行機構對激光漂移量進行微調。

以DSP為核心的控制電路是系統實現功能的關鍵部分，它實現對光電探測電路輸出的信號進行濾波、A/D轉換、數字PID算法運算、D/A轉換，向執行機構輸出漂移量反饋控制量的功能，它由前向采集通道、微處理器電路、后向輸出通道三部分組成。

一般的DSP控制電路無法針對性地適應激光漂移量反饋控制，其外圍電路以及控制電路也不能對信號傳輸環節進行微處理。

實用新型內容

為了克服現有技術的不足，解決好現有技術的問題，彌補現有目前市場上現有產品的不足。

本實用新型提供了一種壓電陶瓷驅動電源電路，電路包括第一～第五電容，第一～第三電阻以及放大器；其中，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4并聯設置，且一端接輸入信號，另一端連接放大器的非反相輸入端；電阻R1的一端接地，另一端接第三電阻R3及第五電容C5；第三電阻R3的另一端接放大器的非反相輸入端；第五電容C5的另一端接放大器的反相輸入端；第二電阻R2的一端接放大器的反相輸入端，另一端為輸出信號。

優選的，上述壓電陶瓷驅動電源的電壓輸出范圍至少為直流-600V～+600V，且連續可調。

優選的，上述驅動電源的頻率響應不低于1KHz。

本實用新型閉環反饋環節的引入，使得輸出電壓與輸入電壓之間相互鎖定，這樣在輸入電壓足夠穩定時，即使外部電壓稍有變動，也不影響電壓輸出值，如此高壓電源的輸出精度和穩定性大為提高。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖。

具體實施方式

為了便于本領域普通技術人員理解和實施本實用新型，下面結合附圖及具體實施方式對本實用新型作進一步的詳細描述。

本實用新型使用的是電致伸縮微位移器，在±600電壓驅動下才能達到最大的位移，可見壓電陶瓷驅動電源的設計是整個微位移平臺控制系統重點和核心之一。系統要求驅動電源不但可以對正負電壓信號進行放大，更重要的是能夠滿足該壓電陶瓷相關參數要求：

1)輸出電壓紋波要小于壓電陶瓷位移分辨力；

2)電壓輸出范圍至少為直流-600V～+600V且連續可調，對應于壓電陶瓷-6μm～+6μm的位移量；

3)驅動電源的頻率響應不低于1KHz。

在壓電陶瓷驅動電源的設計上采用了分立元器件的方法，電路的原理如圖1所示：電路包括第一～第五電容，第一～第三電阻以及放大器；其中，第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4并聯設置，且一端接輸入信號，另一端連接放大器的非反相輸入端；電阻R1的一端接地，另一端接第三電阻R3及第五電容C5；第三電阻R3的另一端接放大器的非反相輸入端；第五電容C5的另一端接放大器的反相輸入端；第二電阻R2的一端接放大器的反相輸入端，另一端為輸出信號。

從圖中可以看出此電路采用閉環負反饋控制的形式，由輸入和信號預處理環節、整流濾波環節、高壓穩壓環節、開關環節、取樣環節、誤差放大環節和充放電環節組成；其工作原理為：將輸入的電壓信號與取樣環節得到的輸出電壓的比例值比較，其差值即誤差信號經恰當放大作為控制信號，控制充放電環節開關元件(具體為光耦)的關斷或開通。這樣就實現了用-10V～+10V的輸入電壓控制-600V～+600V的連續可調的輸出電壓。

由以上原理可以看出，閉環反饋環節的引入，使得輸出電壓與輸入電壓之間相互鎖定，這樣在輸入電壓足夠穩定時，即使外部電壓稍有變動，也不影響電壓輸出值，如此高壓電源的輸出精度和穩定性大為提高。

以上所述之具體實施方式為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本具體實施方式，凡依照本實用新型之形狀、結構所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內。