[发明专利]用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器

说明书

本发明公开了一种用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器，包括电压源、压电驱动器和运算放大器；电压源产生电压，通过运算放大器转换成输出电流，为压电驱动器供电。本发明提供的新型高速电流控制放大器精确度高，同时受控的伸长率可以在很宽的动态范围内存档；执行器固有的非线性和滞后大大减少，从而有足够的跟踪控制精度。

技术领域

本发明属于电子技术领域，具体涉及一种用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器。

背景技术

压电陶瓷多层堆栈致动器被用于柴油喷射系统，并为不同的技术领域提供更多的可能性。但是，现有技术尚未解决在高动态操作模式期间多层堆叠致动器的机电相互作用的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器。

为了实现上述发明目的，本发明采取以下方案：一种用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器，包括电压源、压电驱动器和运算放大器；电压源产生电压，通过运算放大器转换成输出电流，为压电驱动器供电。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：本发明提供的新型高速电流控制放大器精确度高，同时受控的伸长率可以在很宽的动态范围内存档；执行器固有的非线性和滞后大大减少，从而有足够的跟踪控制精度。

附图说明

图1为新型放大器的基本结构图。

图2为实现的放大器和驱动压电致动器的核心元件图。

具体实施方式

本发明提出了一种新型电流控制放大器，用于高速压电陶瓷多层驱动器的平移驱动器值的最优控制。该放大器特别适用于短时间(小于30μs)和脉冲宽度小于10ms的应用，例如柴油注入系统。

一种用于PZT多层堆叠执行器的新型高速电流控制放大器，包括电压源、压电驱动器和运算放大器；电压源产生电压，通过运算放大器转换成输出电流，为压电驱动器供电。

所述运算放大器包括电流反馈运算放大器、电压输入控制器、零点控制器和检测电阻R_s，输入电压u_E被转换成一个输出电流i_p，如图1所示，馈入压电驱动器；该电流通过检测电阻R_s测量，并作为电压反馈到电流反馈运算放大器的负输入端；所述电压输入控制器用于控制输入电压大小。

为了实现尽可能精确的转换因子k，放大器在感兴趣的频率范围内具有高环路增益的负反馈结构。电流控制放大器的核心元件是一个离散实现的电流反馈运算放大器(CV-OPV)，如图2所示。

放大器的输出电压范围为-20V至+210V，最大电流幅度为±40A时的对称摆率为±20A/μs。放大器的带宽为220kHz。