壓電陶瓷驅(qū)動電源的設計思路

　　壓電陶瓷驅(qū)動電源可以分為電壓控制型和電荷控制型，其中電壓控制型驅(qū)動電源主要有2種形式。一種是基于直流變換器原理的開關(guān)式驅(qū)動電源，它的功率損耗小、效率高、體積小。但電源輸出波紋較大，頻響范圍也較窄。另一種是直流放大式電源，其特點是頻響范圍較寬，電荷控制型驅(qū)動電源采用電荷控制，它可以改善壓電陶瓷的遲滯和蠕變，但其充電電流小，響應時間長。

　　為實現(xiàn)高精度可控穩(wěn)壓輸出，本電源采用直流放大式電路，其原理框圖如圖1所示。計算機通過D/A轉(zhuǎn)換器提供基準電壓，它與運算放大電路和功率放大電路一起實現(xiàn)輸出由計算機控制的0~300V可調(diào)電壓。

　　本電路是在通用型運放電路的基礎上經(jīng)過改進，可將普通運算放大器的輸出電壓擴大到300V。圖中運放為F007、LM358或LM741等通用型運放。輸入電壓V1由計算機輸入0~5V的電壓。T1、T2、T3為高反壓管，電阻R1、R2、R3起限流保護作用。R1為可調(diào)電阻，C為校正電容，電阻R4R5R6R7R8R9因流過的電流較大，故應采用大功率電阻。

　　可以看出它需要一個400V高壓穩(wěn)壓電源，它的穩(wěn)定性將直接影響到驅(qū)動電源輸出電壓的穩(wěn)定性。也就會使壓電陶瓷微位移器發(fā)揮不出其精度和位移分辨率高的優(yōu)點。

　　輸出400V穩(wěn)定電壓電路的電路圖如圖3所示，變壓器輸入交流電220V，輸出10路交流電，每路電壓35V，將每一路經(jīng)過整流穩(wěn)壓后輸出電壓40V，圖中將10路電路串聯(lián)起來，就可輸出400V的穩(wěn)定直流電壓，通過這種方法與直接由變壓器輸出電壓400V，再進行穩(wěn)壓的方法相比，其輸出的電壓更穩(wěn)定，波紋也更小。

　　本文介紹了一種精度高且相應快的低波紋壓電陶瓷驅(qū)動電源設計思路，該設計在擁有較率的同時，兼顧操作簡便成本低廉的特點。感興趣的朋友不妨花上幾分鐘來閱讀本文，相信一定會有所收獲。