[发明专利]一种可调稳压高压驱动电源

说明书

本发明具体涉及一种可调稳压高压驱动电路，包括驱动电源部分和控制部分组成，其特征在于：所述驱动电源给压电执行器供电，所述控制部分对直流输出电源进行控制；所述驱动电源包括N个驱动电源单元连接；所述驱动电源单元包括一个隔离线性放大器和两个功率放大器；隔离线性放大器位于两个功率放大器之间将两个功率放大器隔离并使两个功率放大器构成桥式电路；每个功率放大器的与隔离线性放大器之间通过电阻连接；所述驱动电源单元之间通过隔离线性放大器进行级联。本发明简单、成本低、体积小、电压输出效率高，能为负载提供一定的驱动电流，满足压电执行器的供电要求。

技术领域

本发明属于集成电路领域，具体涉及一种可调稳压高压驱动电路。

背景技术

压电晶体在受到压力的情况下表面会产生电荷，电荷量与压力成正比，这一现象称为压电效应．压电效应具有逆反功能，即在外电场作用下，压电晶体会产生变形，从而输出相应的位移．压电致动器工作的基本原理就是利用压电晶体的逆压电效应．对压电陶瓷堆施加电压，其伸长量与驱动电压成正比关系，压电致动器的输出位移为所有压电陶瓷片伸长量的总和，其输出位移与施加电压满足方程：

ΔＬ ＝ nd_３３Ｖ ．

方程式中 ΔＬ 为压电叠堆总变形量， n为压电叠堆中压电陶瓷片数，Ｖ 为加载电压．ＰＺＴ压电陶瓷材料的d_３３一般为（500--600） ×10^－１２ｍ /V。

目前，对压电陶瓷执行器的驱动方法主要有两大类:一类为电压驱动方式，另一类为电流驱动方式。其中电压驱动型电源主要有基于直流变换原理的开关式和基于线性放大的直流放大式两种形式。其中开关式电压型电源功率损耗小、效率高、体积小，但高频干扰较大，电源输出纹波较大，频响范围窄;直流放大式电压驱动电源线性度比较好，输出纹波小，电源结构也较为简单，驱动方便，但存在功率耗散过大、效率比较低、动态性能差的问题。而且在高速运行状态下，电压型电源均普遍存在带负载能力显著下降的问题。而且目前广泛应用的高压驱动电源多基于高压运放，其输出功率非常有限，极大地限制了电源的负载能力。

为了改善压电陶瓷执行器驱动电源在高电压输出下的动态特性以及高频下的带载能力，提高频响范围，本发明提出一种可调稳压高压驱动电源。

发明内容

所要解决的技术问题：

一种可调稳压高压驱动电源，在高电压输出下的动态特性以及高频下的带载能力比较好，并且其频响范围较大。

技术方案：

一种可调稳压高压驱动电源，包括驱动电源部分和控制部分组成，其特征在于：所述驱动电源给压电执行器供电，所述控制部分对直流输出电源进行控制；

所述驱动电源包括N个驱动电源单元连接；所述驱动电源单元包括一个隔离线性放大器和两个功率放大器；隔离线性放大器位于两个功率放大器之间将两个功率放大器隔离并使两个功率放大器构成桥式电路；每个功率放大器的与隔离线性放大器之间通过电阻连接；所述驱动电源单元之间通过隔离线性放大器进行级联。

所述控制部分包括控制芯片 、电压跟随器，电阻R1，R2；所述R1与R2串联后与压电制动器并联，电压跟随器采集R1，R2上分担的电压并将采集到的电压信号传输至电压跟随器，所述电压跟随器将采取的信息输入控制芯片。

进一步地，所述控制芯片为STM32f103vc ，所述控制芯片还与通信芯片相连，所述控制芯片还与数码管与下载口相连；所述通信芯片包括485通信芯片或/和RS232芯片。

进一步地，所述电压跟随器为OPA333芯片，OPA333芯片通过AD端口与STM32f103vc相连。

进一步地，所述R1为124kΩ，精度为0.1%的电阻；R1为2kΩ，精度为0.1%的电阻。