[實用新型]一種高速噴墨打印機專用工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統

有效

• 申請號: 201520146545.3
• 申請日: 2015-03-13
• 公開（公告）號: CN204451542U
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發明（設計）人: 周新林;李寶
• 申請（專利權）人: 江蘇漢印機電科技股份有限公司
• 主分類號: B41J2/045
• 分類號: B41J2/045;B41J29/38
• 代理公司: 天津創智天誠知識產權代理事務所(普通合伙) 12214
• 代理人: 王秀奎

技術領域

本實用新型涉及壓電式噴頭領域，尤其涉及一種工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統。

背景技術

壓電式噴頭大都應用在較高精度的場合，對驅動電源具有紋波小、線性度好，斜率、幅值在線可調以及瞬間輸出電流較大等要求。從原理上講，目前，驅動高壓壓電式噴頭的電源可分為電壓驅動和電荷驅動兩種，其中電荷驅動由于響應時間較長，動態特性差，在實際應用中很少采用；電壓驅動大都采用線性直流放大、電壓跟隨、以及開關等控制系統。

線性直流放大控制系統是直接采用高壓線性放大器，雖然有集成度較高、外圍電路簡單、易于調試等優點，但高壓線性放大器一般電流較小，不能滿足高壓壓電式噴頭瞬間大電流的需要；電壓跟隨式控制系統的驅動采用電壓放大和電流放大分離，由于中間級產生跟隨誤差，所以一般應用在精度要求不高的場合；開關式控制系統的驅動基于直流變化的原理，由于末端輸出級工作在開/關兩種狀態，導致輸出電壓紋波較大，頻率特性較差。

以上幾種驅動系統均要求供電電源電壓高于高壓噴頭額定電壓，由于工業控制用直流電源大都采用24V或48V開關電源，為此現有的控制系統通用性較低。

實用新型內容

本實用新型提供了一種工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統，本實用新型擴大了高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統的應用范圍，滿足了實際應用中的需要，詳見下文描述：

一種高速噴墨打印機專用工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統，包括：目標電壓輸入模塊，所述控制系統還包括：

D/A轉換模塊、電壓/電流取樣模塊、電壓疊加模塊、誤差放大模塊、角波發生模塊、比較輸出模塊、PWM模塊和電壓轉換模塊；所述電壓/電流取樣模塊和所述D/A轉換模塊組成反饋網絡；

所述目標電壓輸入模塊根據輸入的目標電壓調整所述D/A轉換模塊的輸出電壓，輸出電壓和所述電壓取樣模塊的取樣電壓在所述電壓疊加模塊中疊加，疊加后在所述誤差放大模塊中和標準參考電壓比較并進行誤差放大；

誤差處理后的電壓、所述角波發生模塊產生的信號輸入到所述比較輸出模塊進行比較，生成PWM信號；

所述PWM信號在所述PWM模塊中處理后進入所述電壓轉換模塊，最后輸出目標電壓。

進一步地，所述控制系統還包括：保護電路模塊。所述誤差放大模塊、所述角波發生模塊、所述比較輸出模塊和所述PWM模塊均為集成芯片。

為了提高控制系統的工作效率，所述D/A轉換模塊的分辨率高于12位。所述角波發生模塊的工作頻率為0.5～1.0MHZ。

本實用新型提供的技術方案的有益效果是：該工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統采用工業通用48V開關電源，輸出電壓在70V～120V之間，有利于減少電壓輸出紋波、增強了驅動能力、改善頻率特性、提高了調整精度、增加了靈活性和通用性。大大減少了設備體積、節省了生產成本、增強了設備集成度。

附圖說明

圖1為一種高速噴墨打印機專用工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統的結構示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1：目標電壓輸入模塊；????????2：D/A轉換模塊；

3：電壓/電流取樣模塊；???????4：電壓疊加模塊；

5：誤差放大模塊；????????????6：角波發生模塊；

7：比較輸出模塊；????????????8：PWM模塊；

9：電壓轉換模塊；????????????10：保護電路模塊。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。

參見圖1，一種高速噴墨打印機專用工業用高壓壓電式噴頭驅動電源線性控制系統包括：目標電壓輸入模塊1、D/A轉換模塊2、電壓/電流取樣模塊3、電壓疊加模塊4、誤差放大模塊5、角波發生模塊6、比較輸出模塊7、PWM模塊8和電壓轉換模塊9。電壓/電流取樣模塊3和D/A轉換模塊2組成反饋網絡。

目標電壓輸入模塊1根據輸入的目標電壓調整D/A轉換模塊2的輸出電壓Vadj，輸出電壓Vadj和電壓取樣模塊3的取樣電壓Vf在電壓疊加模塊4中疊加后，在誤差放大模塊5中和標準參考電壓Vref比較并進行誤差放大，誤差處理后的電壓、角波發生模塊6產生的信號輸入比較輸出模塊7進行比較，輸出后生成PWM信號，PWM信號在PWM模塊8中處理后進入電壓轉換模塊9，最后輸出目標電壓Vout。