[發明專利]壓電泵的驅動系統

有效

• 申請號: 201610891780.2
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN107939658B
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 陳世昌;廖家淯;黃啟峰;李偉銘;韓永隆
• 申請（專利權）人: 研能科技股份有限公司
• 主分類號: F04B49/06
• 分類號: F04B49/06;F04B35/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 喻學兵

本案關于一種驅動系統，包含：電壓轉換模塊，用以將第一直流電轉換為第二直流電壓；頻率控制電路，利用電路震蕩而尋找壓電致動器的共振工作頻率，并依據共振工作頻率而對應輸出切換信號；電壓切換模塊依據切換信號而將第二直流電壓轉換為交流電壓，以驅動壓電致動器；檢測模塊，包含氣壓傳感器及微控制器，氣壓傳感器檢測壓電泵內的氣壓流量并對應輸出氣壓流量檢測值，微控制器接收氣壓流量檢測值，且可控制電壓轉換模塊調整輸出電壓，借此調整壓電泵內的氣壓流量。

【技術領域】

本案關于一種驅動系統，尤指一種輸出可變電壓，同時控制壓電致動器的工作頻率為可變的壓電泵的驅動系統。

【背景技術】

一般壓電泵在運作時，通常需要驅動系統來提供電能而驅動壓電泵內的壓電致動器，使壓電致動器進行周期性的運作，進而驅動壓電空氣泵對應運作。

目前壓電泵的驅動系統大致分三種種類。第一種驅動系統為輸出固定的電壓，同時控制壓電致動器的工作頻率為固定。第二種驅動系統為輸出可變的電壓，同時控制壓電致動器的工作頻率為固定。第三種驅動系統為輸出可變的電壓，同時控制壓電致動器的工作頻率為可變。

然而上述三種驅動系統卻各自存在缺點。首先，針對第一種驅動系統，由于壓電泵實際上隨著不同的架構以及制程上的公差導致壓電致動器厚薄度不同而具有不同的特性，因此在輸出固定的電壓，同時壓電致動器的工作頻率為固定的情況下，壓電泵輸出的氣壓有所差異，如此一來，第一種驅動系統的控制方式只能取一個大略值，無法因應不同的壓電泵而有效的精確控制壓電泵的性能及輸出流速。針對第二種驅動系統，由于壓電泵實際上隨著不同的架構以及壓電致動器的不同厚薄度而具有不同的特性，因此即便不同的壓電泵其最佳的工作頻率點為不同，例如三顆壓電泵的最佳的工作頻率分別為100kHz、105kHz及95kHz，驅動系統也僅能控制這些壓電泵的壓電致動器的工作頻率為固定，例如選擇折衷的中心點的100kHz來控制這些壓電泵的工作頻率，然為了達到均一性，在驅動105kHz與95kHz的壓電泵可能就需要更高或更低的電壓，才能達到均一性，而過高的電壓將可能擊穿壓電致動器,使壓電致動器喪失壓電特性，進而造成壓電泵的損壞。第三種驅動系統則會使壓電泵的性能急遽的上升或下降，導致壓電致動器所能控制的工作頻率變窄，使得第三種驅動系統并不易使用而適用性不佳。

因此，如何發展一種克服上述缺點的壓電泵的驅動系統，實為目前迫切的需求。

【發明內容】

本案的主要目的在于提供一種壓電泵的驅動系統，俾解決已知壓電泵以頻率與電壓均為固定的驅動系統控制方式、以頻率固定而電壓可變的驅動系統控制方式以及頻率可變而電壓固定的驅動系統控制方式，所導致具有無法有效的精確控制壓電泵的性能及輸出流速、容易造成壓電泵的損壞或不易使用而適用性不佳等缺失，有別上述驅動系統控制方式，采以頻率可調變及電壓可調變的驅動系統控制方式，達到最大的相容性與最容易的控制的泵驅動電路，供以此產業上需求利用。

為達上述目的，本案的一較佳實施態樣為提供一種驅動系統，用以驅動壓電泵內的具有第一端及第二端的壓電致動器，包含：電壓轉換模塊，用以將第一直流電壓轉換為第二直流電壓；頻率控制電路，電連接于電壓轉換模塊及壓電致動器，用以利用電路震蕩而尋找壓電致動器的共振工作頻率，并依據共振工作頻率而對應輸出切換信號；電壓切換模塊，電連接于頻率控制電路，用以依據切換信號而將第二直流電壓轉換為交流電壓，以施加于壓電致動器驅動運作；分壓模塊，電連接于電壓轉換模塊；以及檢測模塊，包含氣壓傳感器及微控制器，氣壓傳感器連接于壓電泵，用以檢測壓電泵內的氣壓流量并依據檢測結果對應輸出氣壓流量檢測值，微控制器與氣壓傳感器及分壓模塊電連接，用以借由氣壓流量檢測值得知一時間區段的實際氣壓變化量，并比對實際氣壓變化量與預設氣壓變化量，以根據比對結果輸出調整信號，并借由分壓模塊傳送調整信號至電壓轉換模塊，使電壓轉換模塊依據調整信號調整第二直流電壓，以調整壓電泵內的氣壓流量，使實際氣壓變化量趨近于預設氣壓變化量一致。

【附圖說明】

圖1為本案較佳實施例的驅動系統的細部電路示意圖。