[发明专利]压电致动喷头的电源供应控制电路

说明书

技术领域

本发明关于一种电源供应装置，尤指一种压电致动喷头的电源供应控制电路。

背景技术

一般的喷墨打印机都会包含一个压电致动器，以便经由其周期性高速运动来喷射墨水液滴。压电致动器通常需要一个高压交流电压来对其作用而驱使压电致动器进行周期性高速运动。利用高压交流电压来驱动压电致动器，压电致动器便能够输出周期性的控制信号给单孔喷墨或多孔喷墨振动片，以驱动单孔喷墨振动片或多孔喷墨振动片进行周期性运动，借此经由喷墨打印机的单孔喷头或多孔喷头喷出墨水液滴。此外，压电致动器除了可应用于单孔喷头或多孔喷头的喷墨打印机外，亦可应用于微量给液(micro-dispensing pipette)装置，例如生化医疗实验仪器或工业点胶设备等。

已知用来电源驱动压电致动器的电源供应装置由一个直流-直流转换电路及一个直流-交流转换电路所组成，其中直流-直流转换电路及直流-交流转换电路为两个互相独立的分离电路。因此，已知用来电源驱动压电致动器的电源供应装置需要使用大量的电子元件且需要线圈型变压器，进而造成电路板面积增加以及制造成本上升的缺点。已知用来电源驱动压电致动器的电源供应装置的一个例子显示于图1中，其为已知用于压电致动器的直流-交流转换电路100。如图1所示，直流-交流转换电路100包含一时序产生电路102、开关元件Q102，Q104、由谐振电容C101与谐振电感L101组成的谐振电路，以及一变压器T102。开关元件Q102，Q104设定为接收直流输入电压Vdc，并且由时序产生电路102所提供的切换控制信号来允许直流输入电压Vdc的能量传送到变压器T102的初级侧。谐振电路(L102，C102)设定为产生共振，来将直流输入电压Vdc的能量传送到变压器T102的初级侧。变压器T102根据其初级侧绕组与次级侧绕组的匝数比，在其次级侧绕组上感应生成一交流电压Vac。交流电压Vac用来驱动压电致动器(未显示)。然而，图1的直流-交流升压转换电路100由于纯粹利用变压器T102的匝数比来进行升压，其升压能力不足以驱动单孔喷头或多孔喷头的喷墨打印机的压电致动器。

图2显示另一种已知用来电源驱动压电致动器的电源供应装置。如图2所示，直流-交流转换电路200包含一检测电路IC2、一切换控制电路IC1、开关元件Q206，Q208、变压器T1以及输出滤波电路(L1，L2，C6)，用以驱动一压电致动器PZT。检测电路IC2用来检测直流-交流转换电路200的输出电压。切换控制电路IC1根据检测电路IC2所产生的检测结果产生切换控制信号，以控制开关元件Q206，Q208的开关切换。输入电压Vdc的能量透过开关元件Q206，Q208的开关切换传送至变压器T1的初级侧，并且透过开关元件Q206，Q208的开关切换传送至变压器T1的次级侧，借此在变压器T1的次级侧产生一交流电压。变压器T1的次级侧所产生的交流电压经由输出滤波器(L1，L2，C6)滤除噪声后，产生一输出交流电压以电源驱动压电致动器PZT。然而，图2的直流-交流转换电路200缺点在于需要众多的电路元件，且依然需要一个线圈型变压器来进行电压转换。因此图2的直流-交流升压转换电路200不利于驱动压电致动喷头的应用中。

申请人提出一种压电致动喷头的电源供应控制电路，用以电源驱动一压电致动喷头，其中压电致动喷头的电源供应控制电路由将一个直流-直流升压调节单元及一个直流-交流输出控制单元整合为一集成电路所组成，因此可以达成电路元件数目减少、电路设计复杂度降低、不需要线圈型变压器、电源转换效率提升，以及制造成本减少的优点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于压电致动喷头的电源供应控制电路，其包含一直流-直流升压调节单元与一直流-交流输出控制单元，该直流-直流升压调节单元用以将一低压直流电压升压成一高压直流电压，而该直流-交流输出控制单元连接至该直流-直流升压调节单元以将该高压直流电压转换成交流电压。该直流-直流升压调节单元由一集成电路芯片的一部分与无源电路元件组成，而该直流-交流输出控制单元由该集成电路芯片的另一部分组成。

附图说明

图1：已知用于压电致动器的直流-交流转换电路；

图2：另一种已知用来电源驱动压电致动器的直流-交流转换电路；

图3：本发明的压电致动喷头的电源供应控制电路的最佳实施例的电路图；

图4A：控制信号Ca，Cb，Ea，Eb的波形图；

图4B：输出电压Oa1，Ob1，Oa2，Ob2的波形图，以及实际输出电压Oa1-Oa2，Ob1-Ob2的波形图；