[发明专利]一种数字驱动电源

摘要

本发明涉及压电陶瓷驱动控制技术领域，具体公开一种数字驱动电源。本发明设计的数字驱动电源，首先使用电流放大电路改善高压放大器的低频特性，其次使用数模转换电路作为模拟信号和数字信号的接口，再利用低功耗的数字控制的电路实现对算法和数字控制部分的实现，具备结构简单，组成电路灵活的特点；同时具备动态性能好，输出电流大等优点，可以实现对输出电压的数字控制。

主权项

1.一种数字驱动电源，其特征在于，用于压电陶瓷，所述电源包括：数字控制电路，用于将用户的输入转换为数字控制信号；数模转换电路，与所述数字控制电路电连接，用于将所述数字控制信号转换为模拟信号；模拟放大电路，与所述数模转换电路电连接，用于将所述模拟信号进行放大得到驱动信号以供所述压电陶瓷使用；所述模拟放大电路包括：高压放大电路以及电流放大电路，所述高压放大电路包括PA95高电压线性放大器；所述电流放大电路包括用于减小所述模拟放大电路交越失真的偏置电路以及用于对所述模拟信号进行放大的场效应管，所述偏置电路与所述PA95高电压线性放大器的输出电源正极和输出电源负极电连接，所述偏置电路与所述场效应管电连接，所述场效应管的电压输出端与所述压电陶瓷连接；所述偏置电路包括电阻R1、电阻R2、电阻R5、电阻R6、二极管D1及二极管D2；所述PA95高电压线性放大器的电压输入端与所述数模转换电路2的输入端连接，所述偏置电路的正极接线端与所述PA95高电压线性放大器的电源正极连接，所述偏置电路的负极接线端与所述PA95高电压线性放大器的电源负极连接；电阻R7和R8组成了分压电阻网络，电阻R7和R8串联连接后一端接到输出电压VOUT上，另一端接地，电阻R7和R8的连接处与PA95高电压线性放大器的反向端连接；所述电阻R2和所述电阻R5均为贴片电阻，所述电阻R1和所述电阻R6均为可调电阻，所述二极管D1和所述二极管D2为稳压二极管；其中反馈电阻分别为R1＝150KΩ，R2＝10KΩ；制作数字驱动电源时，首先焊接电路的电流放大级，将滑动电阻R1和R6调整到最大值，VCC和VSS分别接入150V和‑150V的电压，调整滑动变阻器的电阻，使二极管D1和D2连接处的电压值为0；然后焊接高压放大电路及其附属电路，最后焊接其它部分的电路，其中，VVC为高压放大电路的正高电压供电，VSS为高压放大电路的负高电压供电；在控制所述数字驱动电源工作时，K1由数字控制电路实现，由用户输入的数字控制算法通过数模转换电路，完成数字到模拟的转换工作，数模转换电路在控制结构上作为保持器和滤波器K2，高压放大电路G1，电流放大电路G2，充放电电路G3，H(s)通过电阻网络实现，整个系统的传递函数可以用公式(1)来表示，公示中YN(s)表示输出电压VOUT；P＝(VCC‑VSS)Is+VoIo   (2)高压放大电路的功耗由公式(2)表述，其中，Is为电路的静态电流，Vo和Io分别为电路的输出电压和输出电流。