[实用新型]压电陶瓷控制型智能精密功率电源系统

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种压电陶瓷控制型智能精密功率电源系统，可以广泛应用在精密驱动定位、机器人关节驱动、微细加工以及微流体数字化技术相关的各个领域中。 

背景技术

压电陶瓷（PZT）由于精度高、作用力大、体积小、响应速度高、无磨损、低功耗等优点，现已广泛应用于如精密机械、半导体加工、生命科学、光学定位检测等领域，驱动控制电源是压电陶瓷驱动器的关键驱动部件，其对压电陶瓷驱动器的微位移性能影响很大，特别是机构的动态使用特性，很大程度上取决于驱动电源的动态性能。 

目前，国际市场上专用的压电驱动控制系统以德国的PI（Physik Instrumente）公司和Piezomechanik公司产品为代表。其中PI公司的E-505压电驱动/控制模块的电压输出范围为-20V—+120V，最大功率为200W，平均功率30W，峰值输出电流2A，平均输出电流300mA。但售价较高，且因主要应用于微定位和微位移场合，在微流体数字化相关实验中驱动力不足。国内压电驱动控制系统产品主要以哈尔滨工业大学博实精密测控有限公司的HPV系列和中国电子科技集团第二十六研究所的DWY系列为代表。其中HPV-1C0150A0500的电压输出范围为-10V—+150V，输出电流的峰值为0.5A。上述产品由于应用领域均为精密定位方面，与微流体技术相关应用方式有所不同，故在驱动能力和控制方式上尚不能满足的实际使用要求。 

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本实用型新提供一种压电陶瓷控制型智能精密功率电源系统，采用了基于ARM内核的STM32微控制器，由于其低廉的价格，丰富的内部资源，较高的处理速度，从而克服了目前常用的压电陶瓷驱动电源所存在的成本高、频率，相位，输出波形无法程控、驱动力不足、静态纹波大等缺点，能够很好的满足驱动微器件的要求。 

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是： 

提供一种压电陶瓷控制型智能精密功率电源系统，包括基于ARM内核的STM32微控制器电路，可调开关电源,压电陶瓷驱动电源电路，模拟信号隔离放大器，智能人机界面，所述可调开关电源分别与所述STM32微控制电路和所述压电陶瓷驱动电源电路相连接，所述模拟信号隔离放大器的一端连接所述STM32微控制器电路，另一端连接所述压电陶瓷驱动电源电路，所述智能人机界面连接所述STM32微控制器电路。 

所述的STM32微控制器电路包括DA转换模块和串口通信模块，DA转换模块采用STM32 微控制器内部DA通道，串口通信模块选用MAX232通信芯片，所述的模拟信号隔离放大器和智能人机界面分别与所述的STM32微控制器电路的DA转换模块和串口通信模块相连接。 

所述的可调开关电源包括220V转110V,220V转3.3V两种型号，分别给所述的压电陶瓷驱动电源电路和STM32微控制器电路供电。 

所述的模拟信号隔离放大器采用IPO OC系列产品，所述的智能人机界面选用彩色液晶触摸屏，所述的压电陶瓷驱动电源电路的输入电压由所述的模拟信号隔离放大器输入。 

本实用新型的有益效果是，可以实现压电陶瓷驱动电源电路输出0～100V电压连续可调，从而实现对压电陶瓷的智能精密控制。 

附图说明

图1是本实用新型的原理结构框图。 

图2是本实用新型的STM32微控制器电路。 

图3是本实用新型的压电陶瓷驱动电源电路。 

图4是本实用新型的外观结构示意图。 

图中1.220V转110V开关电源，2.220V转3.3V开关电源，3.STM32微控制器电路，4.压电陶瓷驱动电源电路，5.智能人机界面。 

具体实施方式

下面结合实例对本实用新型进行更详细的描述。 

如图1所示，该种压电陶瓷控制型智能精密功率电源系统，包括STM32微控制器电路，可调开关电源,压电陶瓷驱动电源电路，模拟信号隔离放大器，智能人机界面。