基于PA85A的高精度动态压电陶瓷驱动电源设计

压电陶瓷作为原子力显微镜系统中的执行器件,能够快速跟踪测量样品的形貌。为提高压电陶瓷驱动器的定位精度与响应速度,根据电压控制型驱动电源的原理,以PA85A高压运放为核心器件,设计了一种高精度动态压电陶瓷驱动电源。分析了影响系统精度与动态性能的因素,采用相位补偿法,提高了系统的稳定性。实验结果表明,该电源具有精度高,动态响应快,稳定性强的特点,能有效用于原子力显微镜系统中。     

压电叠堆驱动式超声电机设计

该文研究了拟发挥压电叠堆大输出力的特点,并提出了一种压电叠堆驱动的超声电机。电机定子由压电叠堆与金属弹性体结构组成,定子在交变激励信号下产生行波振动,并通过摩擦耦合驱动转子旋转输出。该文制作了样机,并搭建了实验平台。测试结果表明,电机转速与驱动电压呈正相关关系。当驱动电压峰-峰值为310 V时,电机最大输出转速为42.55 r/min,输出扭矩为0.8 N·m。     

压电陶瓷致动器驱动电源的研究

根据压电陶瓷致动器对其驱动电源的要求,利用高压运放设计研制了一种新型的驱动电源,通过对压电驱动器的实验研究表明,其具有精度高、性能稳定、分辨率高、纹波小和电路结构简单等优点,能够满足微定位系统中压电陶瓷驱动器的控制需要。     

一种压电陶瓷执行器动态驱动电源

针对压电陶瓷执行器呈现强容性负载的特性,该文研究了基于误差放大原理的压电陶瓷执行器动态驱动电源,提出采用高压运算放大器结合准互补对称功率放大电路构成的输出级以提高驱动电源的输出电压范围的方法和采用多组准互补对称功率放大电路构成的输出级并联以提高输出峰值功率的方法。通过对实际电路的测试表明,采用上述方法开发的压电陶瓷执行器动态驱动电源不仅输出功率达270 W,且具有良好的静态性能。     

压电叠堆相位滞后特性的研究

压电叠堆构成的微位移器广泛应用于精密工程和各种控制领域. 作动态控制时对压电叠堆的相位响应特性有一定要求.笔者分析了影响压电叠堆响应特性的主要因素:(1)容性器件电流与端电压的关系;(2)叠堆结构本身的蠕变等机械阻尼;(3)信号源内阻造成的相位滞后;(4)机械夹持结构的动特性影响.通过分析可以掌握在堆相位滞后的实质,为控制系统最优设计提供依据.文中给出了一组压电叠堆实际相频特性的测量结果,提出了相位滞后的校正方案,并进行了实际修正.     

基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中关键部件.PA85是一种高压、高精度的MOSFET运算放大器.文章介绍了一种基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源,详细介绍了电源复合放大电路部分的设计原理和并对其稳定性进行了分析.该电源具有精度高,驱动能力强,结构简单,稳定性好的特点.     

压电叠堆谐振特性的理论与实验研究

从理论上研究了压电叠堆的基本特性和振动规律.并着重研究了压电叠堆的谐振特性测试中的问题.建立了测试系统.对所研制压电叠堆的特性进行了实验研究.通过理论和实验研究,得出一些结论,这些结论揭示了压电叠堆的独特性能.对器件的设计和推广应用都有一定意义.     

基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中关键部件。PA85是一种高压、高精度的MOSFET运算放大器。文章介绍了一种基于PA85的新型压电陶瓷驱动电源，详细介绍了电源复合放大电路部分的设计原理和并对其稳定性进行了分析。该电源具有精度高，驱动能力强，结构简单，稳定性好的特点。     

基于PA78的快速响应压电陶瓷驱动电源的研制

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中的关键部件。PA78是一种新型的高压高速功率运算放大器。提出了一种基于PA78的新型压电陶瓷驱动电源结构,开发研制了这种新型电源,介绍了该电源设计原理并对其性能进行了测试和分析。该电源具有精度高,响应速度快,驱动力强,稳定性好的特点,能有效应用于光纤光栅传感系统中。     

基于恒流源的改进型压电陶瓷高压驱动电源

恒流源压电陶瓷驱动电源具有结构简单及频响好等优点,但静态功耗高是其突出缺点。该文提出了一种改进的恒流源压电陶瓷驱动电源,在静态功耗一定的情况下,提高了其动态输出能力及竞争能力。该改进型压电陶瓷驱动电源的样机具有2.4~300V的输出电压范围,在静态恒定电流为0.1A时,动态输出电流最大可达0.44A。基于恒流源的高压驱动电源,驱动电压主要由驱动管的耐压决定,原理上可得到远高于现有高压运放的水平,在高压压电陶瓷驱动方面有广阔的前景。     

一种高稳定性压电驱动电源设计

作为电压控制型器件,压电陶瓷驱动电源的稳定性受负载电容量变化的影响严重。针对负载等效电容在驱动电压变化下的动态特性,首次提出了一种基于容性负载的压电驱动电源。该电源采用RC前置滤波与电容超前反馈相结合,提高了系统稳定性与驱动电源的鲁棒性。分析结果表明,额定负载为1.5μF的驱动电源优化后在0～3μF内具有良好的动态性能,且输出电压精度达0.7 mV。     

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。     

压电陶瓷微喷头数字驱动控制电源的设计

稳定的数字控制驱动电源是压电陶瓷型微喷头正常工作的关键。提出了一种波形发生方案，并根据此方案设计了一种以单片机AT89S8252以及波形发生芯片MAX038为主体的新型压电陶瓷微喷头驱动控制电源。该电源具有较高的精度、高分辨率和很宽的动态范围，响应速度快，驱动能力强。整个电源系统最大的特点是脉冲的宽度及占空比完全数字控制，调试灵活方便。     

压电陶瓷微喷头数字驱动控制电源的设计

稳定的数字控制驱动电源是压电陶瓷型微喷头正常工作的关键。提出了一种波形发生方案,并根据此方案设计了一种以单片机AT89S8252以及波形发生芯片MAX038为主体的新型压电陶瓷微喷头驱动控制电源。该电源具有较高的精度、高分辨率和很宽的动态范围,响应速度快,驱动能力强。整个电源系统最大的特点是脉冲的宽度及占空比完全数字控制,调试灵活方便。     

基于DDS信号生成原理的压电驱动装置电源设计

针对多层叠堆设计的压电驱动装置,需要一种高电压和高频率信号驱动电源。详细介绍了一种采用DDS(Direct Digital Synthesis:直接数字频率合成技术)信号生成原理的设计方案。首先利用FPGA生成不同频率、波形的信号数据,再采用PCM1702实现D/A转换,将信号通过一级运放输出幅值范围0~10 V高质量的电压信号,最后应用二级运放和功率放大电路实现±250V信号输出,波形信号为梯形波,频率最高可达1.5KHz。通过搭建驱动电源测试平台后,验证了采用DDS信号生成原理的驱动电源的有效性和实用性。     

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。     

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。