[发明专利]一种高压压电陶瓷驱动电源及控制方法

权利要求书

1.一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：

包括移相并联电路单元，包括控制输入端、电源输入端和电源输出端；所述移相并联电路单元根据控制输入端输入的SPWM波对电源输入端输入的直流电压信号进行调节并在电源输出端产生连续可调频调幅的正弦波信号，从而驱动压电陶瓷发生微位移；

所述移相并联电路单元包括多路移相并联电路模块，多路移相并联电路模块之间以串联的方式连接，用于增大输出电压；

所述移相并联电路模块包括多个串联连接的滤波电路模块和多路并联连接的半桥逆变电路，所述滤波电路模块包括若干并联连接的滤波电路，每一路半桥逆变电路的电源输入端接收所述直流电压信号，每一路半桥逆变电路的控制输入端接收所述SPWM波，每一路半桥逆变电路的输出端与滤波电路连接，滤波电路的输出端与压电陶瓷连接；其中，将多路移相并联电路进行串联即可得到更大的输出电压进一步增大了驱动电路的功率；多路半桥逆变电路中每路半桥逆变电路并联连接，每一路半桥逆变电路输出的正弦波波纹会一定程度地相互抵消，进而降低滤波电路的参数要求，得到更高的输出频率响应。

2.根据权利要求1所述的一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：所述半桥逆变电路均包括串联连接的上半桥桥臂和下半桥桥臂，所述上半桥桥臂和下半桥桥臂的电路结构相同，均包括一个开关器件和一个RCD吸收电路；所述上半桥桥臂中开关器件的漏极与电源输入端正极连接，所述下半桥桥臂中开关器件的源极与电源输入端负极连接；所述上半桥桥臂和下半桥桥臂的公共连接点输出其中一路半桥逆变电路的电压信号。

3.根据权利要求1所述的一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：所述移相并联电路还包括防浪涌电路、过压保护电路和过流保护电路，所述防浪涌电路、过压保护电路和过流保护电路通过并联的方式连接，且防浪涌电路、过压保护电路和过流保护电路与半桥逆变电路并联。

4.根据权利要求1所述的一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：所述驱动电源还包括DSP控制电路和反馈电路，所述滤波电路模块输出端与反馈电路连接，所述反馈电路输出端与所述DSP控制电路连接，所述DSP控制电路用于根据反馈电路得到的信号产生对应的SPWM波；

所述反馈电路包括采样电路和ADC电路，所述滤波电路输出端与所述采样电路连接，所述采样电路输出端与所述ADC电路连接，所述ADC电路输出端与所述DSP控制电路连接。

5.根据权利要求4所述的一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：所述驱动电源还包括多路驱动电路和PWM整流电路单元，所述PWM整流电路单元包括多路PWM整流电路，所述DSP控制电路输出端与驱动电路连接，所述驱动电路输出端与所述PWM整流电路单元连接，用于放大DSP控制电路输出的信号并将所述信号输出至PWM整流电路；每路PWM整流电路输出端与一路移相并联电路连接，用于接收交流市电电压转换为所述直流电压信号。

6.根据权利要求4所述的一种高压压电陶瓷驱动电源，其特征在于：所述驱动电源还包括多路隔离驱动电路，所述DSP控制电路输出端与所述隔离驱动电路连接，所述隔离驱动电路输出端与所述移相并联电路单元连接，所述隔离驱动电路用于将DSP控制电路输出的SPWM信号进行放大和隔离。

7.采用权利要求1-6中任意一项所述一种高压压电陶瓷驱动电源的控制方法，其特征在于：所述方法包括：

移相并联电路单元根据所述SPWM信号及所述直流电压信号调节输出正弦波信号的幅值及频率。

8.根据权利要求7所述的一种高压压电陶瓷驱动电源的控制方法，其特征在于：所述调节输出电压的幅值及频率包括：

调节SPWM基波频率以实现移相并联单元输出电流频率的调节，调节SPWM载波频率以实现移相并联单元中开关器件通断的调节，调节SPWM的占空比以实现移相并联单元输出电压幅值的调节。

9.根据权利要求7所述的一种高压压电陶瓷驱动电源的控制方法，其特征在于：所述SPWM信号是具有第一相位差的SPWM信号，所述第一相位差根据移相并联电路单元中半桥逆变电路的数量确定，用于保证移相并联电路单元能够输出连续可调频调幅的正弦波电压信号。