宽范围调压的超声电机测试驱动电源

测试新超声电机的现有方法是研究专用测试电源,为了避免重复性开发驱动电源引起的研制周期长、材料和人力成本高等影响,研究了宽范围调压的超声电机测试驱动电源。首先,理论分析变压器体积与损耗及频率的关系,确定电源为无变压器结构;其次,分析Boost等效电路推导出升压比存在上限,逆变电路占空比大范围调节会导致交流方波总谐波失真(total harmonic distortion,简称THD)增加。综上确定了测试驱动电源拓扑为可控整流+Boost电路+半桥逆变三级电路,提出了预配置+自动选择性控制策略解决级联电路的稳定性问题。实验结果证明了测试驱动电源能输出2相工作频率在10～100kHz、相位差在±90°内、电压幅值为20～600V的交流电。用TRUM60和直线超声电机作为负载,测试驱动电源能为不同超声电机提供合适的驱动信号和匹配参数,超声电机运行平稳。     

压电驱动无针注射器脉冲电源设计

针对压电驱动无针注射对电源的需求,设计了与压电无针注射器配套的脉冲电源,该脉冲电源的驱动控制系统由电池提供12V的直流电压,通过Buck与推挽电路级联电路升压后整流滤波输出0～400V直流可调电压,由反馈电路对输出电压进行校正,最后全桥逆变电路实现输出频率与占空比可调,且输出电压在0～400V随占空比的改变成线性变化的瞬时高压脉冲信号。实验结果表明,该脉冲信号稳定可靠,输出纹波在范围0.5%以内,满足了压电驱动无针注射电源需求。     

宏微超声电机驱动系统辅助电源研制

针对宏微超声电机驱动系统内部电路需求多路相互独立的高稳定精度电压,设计了逻辑链路控制(logical link control,简称LLC)变换器+开关型集成稳压两级结构的多路独立输出稳压电源。采用LLC变换器将220V交流电降压变换为多路输出,主功率用闭环控制实现高精度稳压输出,其他辅助输出用高效开关型MP1584降压稳压电路实现二次稳压输出。用设计的电源、宏微超声电机、宏微驱动器、光栅尺及激光测振仪构建了宏微超声电机驱动控制系统。试验结果证明,本电源解决了传统单级多路输出电源存在的交叉调整率问题,能提供±1%内的稳定电压,整机效率≥80%,且线路简单、体积小,工程设计上易于实现;优化了宏微超声电机驱动控制系统的体积,提高了效率和可靠性。