[发明专利]静电变换器的驱动装置

说明书

本发明涉及静电变换器的驱动装置，这些变换器包括压电振荡器或带间隙相向扁平电极结构的静电变换器等，它们用于压电变压器、压电马达以及振荡型陀螺仪。更具体而言，本发明所涉及的是压电振荡器的驱动装置，用该驱动装置驱动该压电振荡器可利用减少或抵消驱动过程中，该压电振荡器阻尼电容中以及静电变换器电容分量中的电能消耗。

图17A给出了压电振荡器1，它作为静电变换器的一个例子。图17B给出了该振荡器1在谐振点附近进行振荡操作时的等效电路。压电振荡器1可以用如图17B所示的等效电路来描述在如下情况下成立，即该振荡器在谐振点附近窄频带范围内进行振荡操作。

由元件Rm、Cm和Lm组成的串联谐振臂3等效地描述了压电振荡器1的谐振状态。参考符号Cd表示压电振荡器1的阻尼电容分量，该电容连接于含有串联谐振臂3的并联谐振臂4之中。图18给出了压电振荡器1的导纳特性。参考图18，其中参考符号fa表示串联谐振臂3的谐振频率(简称为谐振频率)，而参考符号fb则表示并联谐振臂4的谐振频率(简称为谐振频率)。

当驱动压电振荡器1时，流过阻尼电容Cd的电流对压电振荡器1的振荡提供某种贡献。由于该电流流过阻尼电容Cd，则除了使压电振荡器1起振的驱动源所需电能消耗之外，还必须向该压电振荡器1输送由阻尼电容Cd所消耗的电能，从而使得驱动源容量变大。

图19给出了在谐振频率fa处驱动压电振荡器1时用于等效地抵消流过阻尼电容Cd的电流的常规电路。

在图19所示的常规电路中，具有电感Ld的线圈被串接于压电振荡器1之上。串联谐振壁3的阻抗由式(1)表示如下。 Zm = Rm + jωLm + 1 jωCm - - - - ( 1 ) ]]>

流过压电振荡器1和电感Ld的电流I由式(2)表示，其中假定交流驱动电源5为恒定电压源，且施加于压电振荡器1上的电压为V。 I = ( 1 Zm + jωCd + 1 jωLd ) V ]]> = { 1 Zm + j ( ωCd - 1 ωLd ) } V - - - - ( 2 ) ]]>