[發明專利]超聲波電機幅值穩幅控制電路

在審

• 申請號: 201910509861.5
• 申請日: 2019-06-13
• 公開（公告）號: CN110224630A
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發明（設計）人: 張小亞;潘云華
• 申請（專利權）人: 西安創聯超聲技術有限責任公司
• 主分類號: H02N2/00
• 分類號: H02N2/00;H02M3/335
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

本發明提供了一種超聲波電機幅值穩幅控制電路，電路主要包括輸出可調的DC/DC轉換芯片及外圍輔助電路、電壓可調升壓變壓器、跟隨電路、濾波電路、整流電路、分壓電路、隔離電路、超聲波電機。本發明能有效的穩定超聲電機驅動電壓幅值、將幅值限定在一定的范圍之內，有效的保證了超聲波電機在工作環境溫度變化或電機自身工作時間長短變化的情況下，既可以輸出最大力矩卻又不損壞電機的性能；該電路成本低、控制性能好。

技術領域

本發明涉及超聲波電機控制技術領域，具體涉及一種超聲波電機幅值穩幅控制電路。

背景技術

超聲波電機(USM)因其工作頻率大于20KHz屬于超聲波頻段，故被稱為超聲波電機。它是以壓電陶瓷(PZT)換能片作為核心驅動部件，利用壓電陶瓷的逆壓電效應和超聲振動，將彈性材料的微觀形變通過共振放大和摩擦耦合轉換成轉子或滑塊的宏觀運動的一種新原理微特電機。

由超聲波電機的工作原理可知，超聲波電機的性能與電機定子的振幅有關。振幅越大，電機的轉速越快、輸出力矩越大。但是，大的振幅可能超過壓電陶瓷換能片所能承受的極限導致壓電陶瓷換能片斷裂，對電機造成永久性損壞。

同理，對壓電陶瓷而言，施加的電壓越高，其形變越大，輸出力也越大。當施加的電壓大到一定程度時，由此產生的形變將導致壓電陶瓷碎裂，從而導致電機失效。為了提高超聲波電機工作的安全性，必須控制施加在壓電陶瓷上的電壓幅值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超聲波電機幅值穩幅控制電路,以保證超聲波電機在工作環境溫度變化或電機自身工作時間長短變化的狀態下幅值不變，可靠運行。

為了達到本發明的目的，本發明提出的方案如下：

超聲波電機幅值穩幅控制電路，包括DC/DC轉換芯片U1及外圍輔助電路；電壓可調升壓變壓器T1；跟隨電路U2、C3；RC濾波電路R3、C2；整流二極管D1；分壓電阻R1、R2；隔直電容C1；超聲波電機M；

所述DC/DC轉換芯片U1的輸入端連接電源提供的+Vin電壓，輸出端連接電壓可調升壓變壓器T1初級側電源端，反饋端通過電阻R7和電容C5并聯、電阻R5和電阻R6并聯連接，電阻R 4的一端串接在電阻R5和電阻R6并聯支路上另一端串接電容C4和跟隨電路U2的輸出端；所述跟隨電路U2的輸入端連接RC濾波電路的一端和整流二極管D1的反向端，C3為U2的退耦電容并聯在U2的電源到地端；所述RC濾波電路電阻R3和電容C2并聯；所述整流二極管D1的正向端連接分壓電阻的中心端；所述分壓電阻R1一端串接電阻R2，另一端連接隔直電容C1，電阻R2的另一端接地；所述隔直電容C1的另一端連接超聲電機的A相或B相端。

進一步的，超聲電機幅值穩幅控制電路中所述的DC/DC轉換芯片U1及外圍輔助電路中，輸入電容器C6、C7并聯，一端連接DC/DC轉換芯片U1的電源電壓輸入端，另一端接地；升壓電容器C8一端連接DC/DC轉換芯片U1的升壓電容端另一端連接電壓輸出端；鉗位二極管D2陰極端連接DC/DC轉換芯片U1的電壓輸出端陽極端接地；電感器L1一端連接DC/DC轉換芯片U1的電壓輸出端另一端連接輸出電容器C9、C10，輸出電容器C9、C10并聯另一端接地。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

本發明電路成本低、控制性能好；實現了超聲波電機驅動峰值電壓的穩定，將電壓幅值限定在一定的范圍之內，有效的保證了電機在工作環境溫度變化或電機自身工作時間長短變化的情況下既可以輸出最大力矩卻又不損壞電機的性能而可靠運行。

附圖說明

圖1為超聲波電機幅值穩幅控制電路結構示意圖。

具體實施方式