[发明专利]一种压电陶瓷驱动装置及驱动方法

说明书

本发明公开了一种压电陶瓷驱动装置，包含低压放大电路和四个反向高压运算放大电路，低压放大电路的输出接第一、二反向高压放大电路的输入端，第一、二反向高压放大电路的输出端接压电陶瓷正极以及第三、四反向高压放大电路的输入端。第三、四反向高压放大电路的输出端接压电陶瓷的负极。输入信号经过低压放大电路放大后流出，分别输入第一、二反向高压放大电路，进行反向高压放大后分别流出至压电陶瓷的正极和第三、四反向高压放大电路的输入端，进行反向高压放大后流出至压电陶瓷的负极，从而在压电陶瓷两侧形成高达上百倍的放大信号。本发明采用多片高压运算放大器并联输出，可以提高输出电流，降低每片高压运算放大器的发热量。

技术领域

本发明属于主动锁模光纤激光器领域，尤其涉及一种能够提高输出电压、增大输出电流、降低热功耗的压电陶瓷驱动装置。

背景技术

压电陶瓷作为一种电压控制器件，在精密仪器设备中有着广泛的应用。由于晶体的特性，压电陶瓷会在外部驱动电压下产生伸缩形变，形变量正比于驱动电压。如果驱动电压高达上千伏，则需要很高的驱动电源，动态工作时输出电流大，并且工作时热功耗较大。

发明内容

针对现有技术中存在的压电陶瓷驱动装置输出电压低、输出电流小和热功耗大的缺陷，本发明提供一种能够输出高电压、大电流和散热性能好的压电陶瓷驱动装置。

为了解决上述技术问题，本发明提出的一种压电陶瓷驱动装置，包括一个低压放大电路和四个反向高压放大电路，四个反向高压放大电路分别记作第一反向高压放大电路、第二反向高压放大电路、第三反向高压放大电路和第四反向高压放大电路；所述低压放大电路包括电阻R1、电阻R2和运算放大器U5，所述电阻R1的一端连接至输入信号，所述电阻R2的一端和所述运算放大器U5的2脚并联至所述电阻R1的另一端，所述运算放大器U5的7脚接+12V的电源，所述运算放大器U5的4脚接-12V的电源，所述运算放大器U5的3脚接地，所述运算放大器U5的8脚分别连接至所述电阻R2的另一端、所述第一反向高压放大电路的输入端和所述第二反向高压放大电路的输入端；所述第一反向高压放大电路包括电阻R3、电阻R5和运算放大器U1，所述电阻R3的一端为所述第一反向高压放大电路的输入端，所述电阻R3的另一端分别与所述运算放大器U1的11脚和所述电阻R5的一端相连，所述电阻R5的另一端与所述运算放大器U1的7脚相连后作为所述第一反向高压放大电路的输出端；所述运算放大器U1的10脚接+1000V高压电源，所述运算放大器U1的4脚接-1000V高压电源；所述第二反向高压放大电路包括电阻R9、电阻R7和运算放大器U2，所述电阻R9的一端为所述第二反向高压放大电路的输入端，所述电阻R9的另一端分别与所述运算放大器U2的11脚和所述电阻R7的一端相连，所述电阻R7的另一端与所述运算放大器U2的7脚相连后作为所述第二反向高压放大电路的输出端；所述运算放大器U2的10脚接+1000V高压电源，所述运算放大器U2的4脚接-1000V高压电源；所述第三反向高压放大电路包括电阻R4、电阻R6和运算放大器U3，所述电阻R4的一端为所述第三反向高压放大电路的输入端，所述电阻R4的另一端分别与所述运算放大器U3的11脚和所述电阻R6的一端相连，所述电阻R6的另一端与所述运算放大器U3的7脚相连后作为所述第三反向高压放大电路的输出端；所述运算放大器U3的10脚接+1000V高压电源，所述运算放大器U3的4脚接-1000V高压电源；所述第四反向高压放大电路包括电阻R10、电阻R8和运算放大器U4，所述电阻R10的一端为所述第四反向高压放大电路的输入端，所述电阻R10的另一端分别与所述运算放大器U4的11脚和所述电阻R8的一端相连，所述电阻R8的另一端与所述运算放大器U4的7脚相连后作为所述第四反向高压放大电路的输出端；所述运算放大器U4的10脚接+1000V高压电源，所述运算放大器U4的4脚接-1000V高压电源。

进一步讲，本发明中，所述第一反向高压放大电路的输出端和所述第二反向高压放大电路的输出端并联后连接至所述第三反向高压放大电路的输入端、所述第四反向高压放大电路的输入端和压电陶瓷的正极，所述第三反向高压放大电路的输出端和所述第四反向高压放大电路的输出端并联至所述压电陶瓷的负极。