[发明专利]动态双极性压电陶瓷驱动电源和实现方法

权利要求书

1.一种具有双极性输出功能的动态双极性压电陶瓷驱动电源，其特征在于它包括信 号发生单元，信号放大驱动单元和直流供电单元，信号发生单元通过计算机中的软件控制 产生波形数据，经过计算机的USB端口输出到数模转换器的输入端，数模转换后的数据经 输出端连接信号放大驱动单元的电压放大电路输入端，电压放大电路的输出端接功率放大 电路的输入端，功率放大电路的输出端接压电陶瓷负载正输入端，电压放大电路采用电压 负反馈方式，其取样电阻一端接功率放大电路的输出端，另一端接到电压放大电路的反相 输入端，直流供电电源的正负电压输出端分别接电压放大电路和功率放大电路的正负电源 输入端。

2.根据权利要求1所述的动态双极性压电陶瓷驱动电源，其特征在于：信号波形产 生通过计算机上的基于虚拟仪器的软件生成，参照直接数字频率合成原理，具有标准连续 波形产生、单周期标准波形产生、直流信号产生、正弦扫频信号产生和自定义波形产生功 能；对于标准连续波形，通过设置波形类型、频率、幅值、直流偏置参数，将波形生成等 时间间隔数据列，分段传送到数模转换板，以等时间间隔进行数模转换输出模拟信号，并 不断重复此过程，实现预期波形的连续输出，波形所有参数可动态精确调整，调整完成即 时输出，具有产生各种单周期波形和直流信号功能，可实现单个周期信号的输出和直流信 号的输出，同样可以实现各项波形参数的精确设置，具有可设定的正弦扫频信号和自定义 波形的输出功能。

3.根据权利要求1所述的动态双极性压电陶瓷驱动电源，其特征在于：信号放大驱 动采用电压放大和功率放大两级构成，电压放大采用电压负反馈高压集成运放，高压运放 同相输入端接前级的模拟信号波形，反相输入端接反馈电阻Rf和Rf1，电阻Rf1的另一 端接地，Rf的另一端接功率放大电路的输出端，Rf的两端并联小电容Cf作为补偿，运放 OP1的同相输入与反相输入端引脚间通过二极管Dd1、Dd2、Dd3、Dd4实现电压钳位；功 率放大采用多组NMOS管和PMOS管构成推挽形式的互补输出实现大功率驱动，多组 NMOS管并联共同承担输出信号的正半周信号驱动，多组PMOS管并联共同承担输出信 号的负半周信号驱动，每一组MOS管具有独立的限流保护，分别通过取样电阻、单向二极 管、三极管、三极管限流电阻实现。

4.根据权利要求1或3所述的动态双极性压电陶瓷驱动电源，其特征在于：直流供 电电源为正负双路供电，对放大电路提供对称正负电压Vp和Vn，驱动电源输出具有正负 双极性驱动能力。