便携式压电微型泵驱动电源的研制

根据用于烈性药物输注的便携式压电微型泵的使用要求,研制了压电陶瓷驱动器的驱动电源。驱动电源以3 V锂离子钮扣电池供电,通过DC/DC电路和逆变电路为压电陶瓷驱动器提供高的输出电压(200 V,峰-峰值),具有频率可调,体积小,质量轻,功耗低,安全可靠,便于控制的特点。实验表明,驱动电源能满足压电微型泵的使用要求,也适用于以逆压电效应为基本原理的微小压电器件的动态应用。     

压电陶瓷驱动电源研制及其在打印机中的应用

针对压电喷墨打印机的工作特点研制了一种压电陶瓷驱动电源。它能提供正、负输出,并能对压电陶瓷进行双向快速放电。输出电压可达±100 V(峰-峰值)。单路输出电流大于20 mA,驱动脉宽在5~200μs内连续可调,可实现多个串联的压电陶瓷致动器并行驱动。实验结果表明,该电源可满足压电喷墨打印机的驱动要求。     

基于DDS的超声电机驱动电源

传统的行波超声电机驱动电源通常只能固定相位差调频率或固定频率调相位差，不能全面的满足行波超声电机控制的要求。文章提出了一种新的方案，这种新的超声电机驱动电源，能产生两相可调频率，可调相位差及幅度的正弦信号。运用作者新的方案，解决了以往超声电机驱动电源只能调电压和调频率的缺点，而同时运用三种手段对超声电机进行调整，使各种型号的超声电机都能调整到一个良好的工作状态，从而提供对超声电机进行精确控制的基础。     

压电式点胶机驱动电源研究

为满足压电陶瓷对驱动电源连续可调和快速响应的要求,同时改善传统驱动电源效率低、输出波纹大等缺点,该文采用一种直流逆变原理和电压控制驱动方案,并进行了理论分析和实际的电路实验。结合主功率电路和控制电路,采用交流直流变换、功率转换、整流滤波输出直流电压,结合脉宽调制控制芯片,经采样反馈调节高频逆变器的占空比,从而调节输出电压的大小,采用半桥驱动方式实现负载的驱动。当驱动等效负载电容为6.4μF的压电陶瓷时,在0~1kHz频率范围内实现输出电压0~200V连续可调,波纹电压小于10mV,上升沿的时间只有75μs,能满足点胶机的工作要求。     

基于功率放大器的超声波电机驱动电源

与传统电磁电机相比,超声波电机的驱动有着特殊的要求,一般要求驱动器输出频率在20kHz—100kHz。另外,为了充分利用可通过频率、相位和幅值改变超声电机转速的特点,要求驱动电路可变频、调相和调幅。本文设计了基于功率放大器,系统研究了超声波电机的驱动电源。本设计能很好地现实调频、调幅和调相功能。     

一种高压压电陶瓷驱动电源的设计

为了满足压电陶瓷在振动平台微位移测试系统中输出更大范围的微位移及保持更高精度的条件,设计了一种高压大电流、带有直流偏置可连续调频调幅的正弦波输出压电陶瓷驱动电源。该文介绍了该驱动电源的设计方案、关键电路设计、控制系统软件设计及实验测试。该驱动电源以全桥逆变电路、隔离直流-直流抬压电路为核心,采用电压、电流双闭环比例-积分控制正弦脉宽调制(SPWM)波的基波来调节输出电压。通过搭建实验平台,验证了当压电陶瓷电容为5μF时,该驱动电源能实现在5 Hz～1 kHz频响内电压100倍增益放大,输出0～1 000 V的动态正弦电压,最大输出功率达到7 kW。结果表明,设计的压电陶瓷驱动电源具有输出电压高,输出功率大,频率响应快,且减小了电源整机体积和质量。     

一种数控电位器调节的压电陶瓷驱动电源

设计了一种用于驱动数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动器,实现数控电位器调节的压电陶瓷驱动电源,由单片机系统、前级高压稳压电路、数控电位器、功率放大电路、高压稳压电源和放电回路组成。采用前级高压稳压代替电压放大级作为输入,通过高分辨率的数控电位器调节,经功率放大和放电回路后驱动压电陶瓷驱动器。该驱动电源输出电压稳定,数控可调且随输入电压呈线性变化,可实现对电压精密控制,适用于驱动压电陶瓷等容性负载。     

连续或脉冲输出功率可调LD驱动电源设计

基于负反馈原理稳定输出电流,设计一种宽范围连续或脉冲输出功率稳定可调的半导体激光器驱动电源.该电源使用晶体管作为开关,从而缩短脉冲宽度,增加带负载能力.选用现有大规模集成电路,设计力求简单、实用、低成本及高性能.实验结果表明,该驱动电源工作稳定,可以驱动波长范围在650～980 nm的通用半导体激光器,输出功率在0～300 mW范围内可调,连续或脉冲输出形式可通过输入端控制选取,可广泛用于对半导体激光驱动电源体积要求较小的应用中.     

多单元压电陶瓷类变形镜高压驱动电源

针对变形镜压电陶瓷类驱动器单元数多的特点,设计一种高带宽适合扩展成多通道输出的压电陶瓷驱动电源,它利用光耦分相隔离从源极驱动功率NMOS管,简化了电路结构并保证了功率带宽。该驱动电源驱动100 nF容性负载时,可实现单端到地-300~＋300 V双极性高压输出,电压增益35.5 dB,信号不失真情况下,小信号响应频率达10 kHz,大信号响应频率2 kHz,瞬时充放电电流可达400 mA。实验表明该驱动电源的性能能够满足变形镜驱动的要求且电路结构简单。     

一种压电陶瓷微位移器驱动电源研究

在研究压电陶瓷微位移器的基础上,针对压电陶瓷的驱动特点和要求,设计了一种驱动电源。以单片机Atmega128和高压运算放大器PA78为核心器件,以及相关电路构成电压控制型驱动电源。介绍了主要模块电路的功能和实现,并对驱动电源进行测试实验。驱动电源可输出0~300 V连续电压,分辨率可达10 mV、静态纹波＜5 mV。结果表明该电源具有线性度高、稳定性好、分辨率高等优点。     

四足压电驱动装置的电源设计与研究

压电驱动装置具有纳米级/微米级定位的特性,被广泛应用于精密控制运动平台中,故对压电驱动装置的速度和精度的要求越来越高。根据步进式压电马达驱动原理,结合四足压电驱动装置动力学模型,设计了一种用于新型叠堆结构的四足压电驱动装置的驱动电源。该电源是高电压为±250 V和高频率为1.5 kHz的线性电源,且采用硬件阻抗补偿和信号切换两种策略,进一步解决了容性负载对信号频宽影响的问题,使四足压电驱动装置高精度恒速输出。同时应用硬件在环仿真与测试的方法搭建了实验平台。实验结果表明,在精度为1 nm分辨率的激光干涉仪采集设备中,实现了点对点50.7 nm的四足压电驱动装置的运动测试。     

一种微型机器鱼的压电驱动系统设计

压电陶瓷用作微型机器人的致动器具有静音、低功耗等优点,但在悬臂型应用中高位移所需的高驱动电压是其应用难点。该文针对一种双鳍式微型机器鱼的压电致动器,设计了可控制输出频率、幅值的高压正弦信号驱动系统。压电致动器的驱动模块采用PA443高压运放设计外围电路,运放电源基于集成开关芯片设计升压(BOOST)和降压升压(BUCKBOOST)开关电源电路,实现了升压比分别为27和14的+1 66 V和-166 V小型运放电源。信号源模块输出正弦脉冲宽度调制(SPWM)波并对其解调,经PA443放大成驱动电压。结果表明,该驱动系统在满足体积小和输出稳定的前提下,采用交替驱动方式连接负载,输出峰峰值可调且最大为326.5 V的正弦双极驱动电压,具有实用创新性和一定带载能力。     

压电致动器双向电源研究

提出并研究了一种压电致动器电源，它可以实现对压电致动器的从负电压到正电压的双向电压作用，且作用电压可以很高并可不间断连续作用。该电源具有易于实现压电致动器输出自动控制和输出范围大的特点，适宜逆压电效应为基本原理的压电器件在以静态位移输出为主要目的的场合应用。文中论述和分析了这种电源的工作原理和电路实现方法，推导出理论计算公式，并给出了实验结论与应用情况。     

精密工程中压电作动器两种高压驱动电源的研制

分别介绍了用普通耐压器件直流放大管和MOSFET功率开关管实现的1000V以上输出的压电陶瓷微位移驱动电源和超声振动驱动电源的设计思想、电路原理、设计计算及安装调试等内容,该设计的特点是电路简单、经济实用以及安全可靠。     

Rotary ultrasonic motor driven by a disk-shaped ultrasonic actuator

A rotary ultrasonic motor, including a disk-shaped ultrasonic actuator and a rotor, is developed, and the characteristics of the motor, including speeds, torques, output powers, and efficiencies, against various preload forces, voltages, and frequencies are investigated. The actuator is developed on a thin piezoelectric buzzer with three fixed screws and driven by a single-phase electrical power source. Here, the buzzer is composed of a nickel-alloy disk and a piezoceramic disk, and the screws are individually arranged at 90/spl deg/, 120/spl deg/, and 150/spl deg/ arc locations on the nickel-alloy disk. An optimal driving point of the actuator for driving the rotor in both clockwise (CW) and counterclockwise (CCW) directions is located at a point on the 90/spl deg/ arc edge region, and the CW and CCW directions are controlled by the frequency of the electrical power source. In doing so, the principle, construction, and driving mechanism of the actuator are first expressed. Then, the principle is verified according to vibration mode analysis with ANSYS simulation. The ANSYS simulation concerns the numerical model, structure, and mesh analysis as well. Moreover, a driving and measuring system, including an ac power supply system and a system that measures speed and twist forces, is constructed to evaluate the performance of the actuator and motor.     

超磁致伸缩伺服阀用伺服放大器的设计及分析

为驱动超磁致伸缩伺服阀,结合超磁致伸缩执行器驱动电源与伺服阀用伺服放大器的性能要求设计了超磁致伸缩伺服阀用伺服放大器,并建立了其电路模型,仿真分析了功率运算放大器的开环增益对其输出性能的影响.仿真结果表明,在功率运算放大器开环增益大于80 dB时,电路特性可满足设计要求.在驱动负载为额定值时,测试结果表明,样机的输出电流线性度为3％;输出电流2A时,其阶跃响应的调节时间小于0.5 ms,幅频宽可达2 kHz;在驱动频率小于1 kHz时,输出电流失真小且无相位滞后.     

一种压电材料的新型线性高电压驱动器

提出一种压电材料的新型线性高电压驱动器的研制方案,驱动器包括两大部分,即大功率、可对压电作动器进行正负向电压加载的闭环倍压放大式线性高电压驱动器;基于固态继电器的ON/OFF驱动器,内含压电作动器的电压加载控制模块和快速放电控制模块。该驱动器线性输出电压为直流电压(-220～+220V),输出频率可达3kHz。     

用于挠性驱动的双足压电作动器的研究

为了进一步拓展压电式挠性驱动的研究和大包角挠性驱动机理,该文提出了一种用于挠性驱动的双足压电作动器.压电作动器结构为带有两圆柱驱动足的方形截面梁,在驱动足外圆柱面加工螺旋槽,既保证了挠性丝与驱动足的充分接触,又使挠性丝缠绕多圈时不会相互影响.根据设计思路,使用ANSYS有限元分析软件建立压电作动器的有限元模型,并确定其...     

一种高效压电旋转驱动器的设计和研究

为解决压电双晶片旋转驱动器能量利用效率低,转动力学性能差等问题,设计了一种高效压电旋转驱动器。驱动器以压电双晶片组为原动件,通过双离合器机构耦合,将双晶片组正、反两个方向产生的扭转运动全部转化为连续旋转输出,提高了能量利用效率。通过双晶片组对称结构的设计和安装,改善了驱动器力学性能和刚度。通过有限元仿真分析和实际测试,驱动器转速与驱动信号的频率电压基本成线性关系,驱动器承载能力明显提升。驱动器结构紧凑,体积小,普通正弦信号即可驱动,不需要特殊驱动信号或专门时序控制电路,运行稳定可靠,控制简单高效,适用于微驱动领域。