[發(fā)明專利]壓電泵的驅動系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN107939659B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)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: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 喻學兵<國際申請>=<國際公布>=<進入

本案關于一種驅動系統(tǒng)，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；切換模塊，將第二直流電壓轉換為交流電壓，用以施加于壓電致動器驅動運作；檢測模塊，包含反饋電路及氣壓傳感器，反饋電路檢測切換模塊內的電壓參考值，氣壓傳感器檢測壓電泵內的氣壓流量；以及微控制器模塊，依據電壓參考值獲得工作頻率，使壓電致動器在工作頻率下運作，且微控制器模塊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(tǒng)，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(tǒng)。

【背景技術】

一般壓電泵在運作時，通常需要驅動系統(tǒng)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(tǒng)大致分三種種類。第一種驅動系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)卻各自存在缺點。首先，針對第一種驅動系統(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)，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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)并不易使用而適用性不佳。

因此，如何發(fā)展一種克服上述缺點的壓電泵的驅動系統(tǒng)，實為目前迫切的需求。

【發(fā)明內容】

本案的主要目的在于提供一種壓電泵的驅動系統(tǒng)，俾解決已知壓電泵以頻率與電壓均為固定的驅動系統(tǒng)控制方式、以頻率固定而電壓可變的驅動系統(tǒng)控制方式以及頻率可變而電壓固定的驅動系統(tǒng)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(tǒng)控制方式，采以頻率可調變及電壓可調變的驅動系統(tǒng)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(yè)上需求利用。

為達上述目的，本案的一較廣義實施樣態(tài)為提供一種驅動系統(tǒng)，用以驅動壓電泵內的壓電致動器，包含：電壓轉換模塊，將電源所輸出的第一直流電壓轉換為第二直流電壓；切換模塊，將第二直流電壓轉換為交流電壓，以施加于驅動壓電致動器驅動運作；檢測模塊，包含反饋電路及氣壓傳感器，反饋電路電連接切換模塊，氣壓傳感器連接壓電泵輸出氣壓流量檢測值；分壓模塊，電連接電壓轉換模塊；以及微控制器模塊，電連接至分壓模塊、切換模塊、反饋電路及氣壓傳感器，其中該微控制器模塊輸出驅動信號控制切換模塊于一頻率范圍下運作，并由反饋電路取得切換模塊于頻率范圍的至少一電力參考值，由至少一電力參考值得知交流電壓的工作頻率，使壓電致動器在工作頻率下運作，且微控制器模塊接收氣壓檢測器的氣壓流量檢測值取得一時間區(qū)段內的實際氣壓變化量，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經由分壓模塊傳送至電壓轉換模塊，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預設氣壓變化量。

【附圖說明】

圖1為本案較佳實施例的驅動系統(tǒng)的電路方塊示意圖。