[发明专利]双极性压电陶瓷驱动电源

说明书

本发明公开了一种双极性压电陶瓷驱动电源，包括稳压电源模块、控制信号发生模块、线性放大电路模块和负载模块，控制信号发生模块的输入端接输入信号，控制信号发生模块的输出端与线性放大电路模块的输入端连接，线性放大电路模块输出电压驱动负载模块，负载模块的输出端与地连接；线性放大电路模块包括用于减少失调电压并将数模转换的模拟电压放大一倍的第一级运放且两通道集成一体、用于将第一级运放模拟电压放大并输出的第二级运放且两通道集成一体。本发明双极性的线性运放压电陶瓷驱动电源是相互独立的，利用两块双通道芯片构成两级双极性运放，具有集成度高、便携、高效率，稳定性高等优点，本发明具有切实可行的实用价值和广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及压电陶瓷驱动电源，尤其涉及一种高效率一体式双极性压电陶瓷驱动电源。

背景技术

随着精密工程和微细工程的迅速发展，亚微米和纳米级定位技术和微动伺服技术已成为微机电系统、超精密加工、微电子、光电子和生物工程等前沿学科的关键技术。压电陶瓷(PZT)具有分辨率高、体积小、输出力大、频响高、不发热和响应速度快等优点，是微位移驱动器的首选驱动元件，压电陶瓷的定位精度及频率响应特性与其驱动电源有直接的关系，而压电陶瓷的电容特性对驱动电源的稳定性和动态特性产生了不利的影响。实际使用中，压电陶瓷等效电容随环境影响及输入电压变化有较大波动，影响驱动电源的稳定性。目前5-DOF精密定位平台已经出现，单通道已经不能满足现在的需求，并且压电陶瓷驱动电源电路复杂而且效率低下。

发明内容

发明目的：本发明目的是克服现有技术存在的缺陷并提供一种双极性压电陶瓷驱动电源，该驱动电源简易结构，效率高、一体化、低纹波。

技术方案：一种双极性压电陶瓷驱动电源，包括稳压电源模块、控制信号发生模块、线性放大电路模块和负载模块，

控制信号发生模块的输入端接输入信号，控制信号发生模块的输出端与线性放大电路模块的输入端连接，线性放大电路模块输出电压驱动负载模块，负载模块的输出端与地连接；

稳压电源模块包括正负低压直流电源、正负高压直流电源，正负低压直流电源为控制信号发生模块和线性放大电路模块供电；正负高压直流电源为线性放大电路模块供电；

线性放大电路模块包括用于减少失调电压并将数模转换的模拟电压放大一倍的第一级运放两通道集成一体、用于将第一级运放模拟电压放大并输出的第二级运放两通道集成一体，在第二级运放的输出端添加双通道隔离反馈的稳定性补偿，防止自激振荡。

进一步地，控制信号发生模块包括显示屏和键盘操作所需电压、波形型号及通道，由程序转换成二进制通过接口传输至核心处理调用程序，核心处理的输出端连接数模转换的输入端，将调用的程序传输至数模转换并采用两核数模转换，将接收的数字信号转换成两路模拟电压值输出。

进一步地，线性放大电路模块由两级运放组成，每级运放由两通道组成，每两通道集成于一体，

第一级运放的引脚1至4为A通道，引脚5至8为B通道；

第一级运放的同相端引脚1接电阻R5后接第二级运放的同相端引脚2，引脚1接二极管D1的阳极后接正低压，引脚1接二极管D2的阴极后接负低压；

第一级运放的引脚2接电阻R3后接地，引脚2连接电阻R18后分别与电阻R12的第一端、隔离电阻Riso1的第一端连接，电阻R12的第二端接第二级运放的引脚1，隔离电阻Riso1的第二端接第二级运放的引脚18，电阻R18与电容C15相并联；

第一级运放的引脚3接电阻R1后接入数模转换输出的模拟电压信号；

第一级运放的引脚4接入负低压，引脚4接电容C1正极后接地，电容C1与电容C2相并联；

第一级运放的引脚5接电阻R2后接入数模转换输出的模拟电压信号；