[發(fā)明專利]一種壓電陶瓷驅(qū)動裝置及驅(qū)動方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710767107.2
• 申請日: 2017-08-30
• 公開（公告）號: CN107508489B
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 于晉龍;湯軻;王菊;馬闖
• 申請（專利權(quán)）人: 天津大學
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務(wù)所 12201
• 代理人: 李麗萍

本發(fā)明公開了一種壓電陶瓷驅(qū)動裝置，包含低壓放大電路和四個反向高壓運算放大電路，低壓放大電路的輸出接第一、二反向高壓放大電路的輸入端，第一、二反向高壓放大電路的輸出端接壓電陶瓷正極以及第三、四反向高壓放大電路的輸入端。第三、四反向高壓放大電路的輸出端接壓電陶瓷的負極。輸入信號經(jīng)過低壓放大電路放大后流出，分別輸入第一、二反向高壓放大電路，進行反向高壓放大后分別流出至壓電陶瓷的正極和第三、四反向高壓放大電路的輸入端，進行反向高壓放大后流出至壓電陶瓷的負極，從而在壓電陶瓷兩側(cè)形成高達上百倍的放大信號。本發(fā)明采用多片高壓運算放大器并聯(lián)輸出，可以提高輸出電流，降低每片高壓運算放大器的發(fā)熱量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于主動鎖模光纖激光器領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠提高輸出電壓、增大輸出電流、降低熱功耗的壓電陶瓷驅(qū)動裝置。

背景技術(shù)

壓電陶瓷作為一種電壓控制器件，在精密儀器設(shè)備中有著廣泛的應(yīng)用。由于晶體的特性，壓電陶瓷會在外部驅(qū)動電壓下產(chǎn)生伸縮形變，形變量正比于驅(qū)動電壓。如果驅(qū)動電壓高達上千伏，則需要很高的驅(qū)動電源，動態(tài)工作時輸出電流大，并且工作時熱功耗較大。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的壓電陶瓷驅(qū)動裝置輸出電壓低、輸出電流小和熱功耗大的缺陷，本發(fā)明提供一種能夠輸出高電壓、大電流和散熱性能好的壓電陶瓷驅(qū)動裝置。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出的一種壓電陶瓷驅(qū)動裝置，包括一個低壓放大電路和四個反向高壓放大電路，四個反向高壓放大電路分別記作第一反向高壓放大電路、第二反向高壓放大電路、第三反向高壓放大電路和第四反向高壓放大電路；所述低壓放大電路包括電阻R1、電阻R2和運算放大器U5，所述電阻R1的一端連接至輸入信號，所述電阻R2的一端和所述運算放大器U5的2腳并聯(lián)至所述電阻R1的另一端，所述運算放大器U5的7腳接+12V的電源，所述運算放大器U5的4腳接-12V的電源，所述運算放大器U5的3腳接地，所述運算放大器U5的8腳分別連接至所述電阻R2的另一端、所述第一反向高壓放大電路的輸入端和所述第二反向高壓放大電路的輸入端；所述第一反向高壓放大電路包括電阻R3、電阻R5和運算放大器U1，所述電阻R3的一端為所述第一反向高壓放大電路的輸入端，所述電阻R3的另一端分別與所述運算放大器U1的11腳和所述電阻R5的一端相連，所述電阻R5的另一端與所述運算放大器U1的7腳相連后作為所述第一反向高壓放大電路的輸出端；所述運算放大器U1的10腳接+1000V高壓電源，所述運算放大器U1的4腳接-1000V高壓電源；所述第二反向高壓放大電路包括電阻R9、電阻R7和運算放大器U2，所述電阻R9的一端為所述第二反向高壓放大電路的輸入端，所述電阻R9的另一端分別與所述運算放大器U2的11腳和所述電阻R7的一端相連，所述電阻R7的另一端與所述運算放大器U2的7腳相連后作為所述第二反向高壓放大電路的輸出端；所述運算放大器U2的10腳接+1000V高壓電源，所述運算放大器U2的4腳接-1000V高壓電源；所述第三反向高壓放大電路包括電阻R4、電阻R6和運算放大器U3，所述電阻R4的一端為所述第三反向高壓放大電路的輸入端，所述電阻R4的另一端分別與所述運算放大器U3的11腳和所述電阻R6的一端相連，所述電阻R6的另一端與所述運算放大器U3的7腳相連后作為所述第三反向高壓放大電路的輸出端；所述運算放大器U3的10腳接+1000V高壓電源，所述運算放大器U3的4腳接-1000V高壓電源；所述第四反向高壓放大電路包括電阻R10、電阻R8和運算放大器U4，所述電阻R10的一端為所述第四反向高壓放大電路的輸入端，所述電阻R10的另一端分別與所述運算放大器U4的11腳和所述電阻R8的一端相連，所述電阻R8的另一端與所述運算放大器U4的7腳相連后作為所述第四反向高壓放大電路的輸出端；所述運算放大器U4的10腳接+1000V高壓電源，所述運算放大器U4的4腳接-1000V高壓電源。

進一步講，本發(fā)明中，所述第一反向高壓放大電路的輸出端和所述第二反向高壓放大電路的輸出端并聯(lián)后連接至所述第三反向高壓放大電路的輸入端、所述第四反向高壓放大電路的輸入端和壓電陶瓷的正極，所述第三反向高壓放大電路的輸出端和所述第四反向高壓放大電路的輸出端并聯(lián)至所述壓電陶瓷的負極。