压电陶瓷致动器驱动电源,市面上卖的普通的高压模块电源,比如电压1000v,电流1mA ,可以使驱动压电陶瓷吗( 二 )


① 高压电路
由于直流电压的稳定性直接影响驱动电源的稳定性,采用220V输出电压的高压电路,主要部分是将市电交流220V变为+220V直流电压的全桥整流供电电路 。
② 波形发生电路
良好的输入波形是电源的关键之一,关系到压电陶瓷的伸缩变化 。输入波形信号的频率、幅值可变,信号波形好,畸变小,不仅可以消除压电陶瓷本身的迟滞特性和蠕变特性,也能获得更广泛的应用 。由于电压精度要求比较高,使用NI公司的具有16位模拟输入输出的多功能数据采集卡6221将数字量转换成模拟量,输出电压为0~5V,电压分辨率达到5/216,约等于0.076mV 。采用LabView 8.5编程可以实现任意波形及缓变直流等输出,灵活性强,能满足各种需要 。
③高压放大电路
采用美国APEX公司生产的高压运算放大器PA96和高精度运算放大器OP07串联组成串联负反馈放大电路 。PA96是一种高压,大带宽的MOSFET运算放大器,输出电流达到1.5A,输出电压接近300V,安全操作区(SOA)没有二次击穿的限制,通过选择合适的限流电阻,可观察到任何负载下的安全操作曲线 。PA96的最大失调电压为5mV,对要求分辨率为10mV以下的压电陶瓷驱动电源,其输入特性不能满足要求 。在该电源的线性放大部分采用了PA96和OP07串联的复合放大器,从而使输入失调电压由前置放大器OP07控制 。由于复合放大器的输入电压为0~5V,输出电压要求为0~200V,因此复合放大器的放大倍数要求为40 。但增益过大会影响运放稳定性,因此选定PA96的闭环放大倍数为31,PA96和OP07串联后共同提供的放大倍数为40 。根据放大倍数的分配要求可得:
R1=3kΩ,R2=117Ω,R3=180Ω,R4=6kΩ
由于构成负反馈电路,输出电阻非常小(mΩ级),因此具有很强的带负载能力 。R5为限流电阻,其值由公式IL=0.68V/R5=125mA可得,这里为5.4Ω 。
3、相位补偿与输出保护
自激现象是影响电源稳定性的一个主要因素 。当集成运放的开环增益为一定值时,由于相移过大,电路会产生振荡现象,因此应对集成运放进行相位补偿 。通常在输入端和输出端外接补偿元件,进行相位补偿 。相位补偿不仅能提高运放的稳定性,还能扩展带宽 。电路中PA96一级的闭环放大倍数为31,由此计算出其增益为30,根据PA96的数据资料,确定相位补偿电容值CC=10pF,闭环带宽大约为1MHz 。OP07输入端的二极管D1、D2提供差模和共模保护,防止瞬态过压,输出二极管D3、D4可对瞬态过压进行保护,防止瞬态过压损坏OP07的输出 。PA96放大器输入端的二极管D5、D6、D7、D8把放大器正负输入端的电压钳位在规定范围内,对运放起保护作用 。
求压电陶瓷驱动电源 放大电路部分的设计思路!!有两个思路

1.可用场效管直接放大,电源电压直流450V,电源滤波、输出耦合电解耐压用600V及以上;

2.用场效管(普通功率三极管)直接放大后,用一个60倍比的高效变压器升到0-300V
压电陶瓷的工作原理压电陶瓷换能器的原理是:当对这种陶瓷片施加压力或拉力,它的两端会产生极性相反的电荷,通过回路而形成电流 。这种效应称为压电效应 。如果把用这种压电陶瓷做成的换能器放在水中,那么在声波的作用下,在其两端便会感应出电荷来,这就是声波接收器 。而且,压电效应是可逆的,假如在压电陶瓷片上施加一个交变电场,陶瓷片就会时而变薄时而变厚,同时产生振动,发射声波 。这样超声波发射器的问题也就解决了 。
求助:压电陶瓷驱动器在驱动电源激励下,最大驱动位移从45um降到了33um,是什么原因?如果没有打火,说明没有击穿和短路,而且有位移输出,只是在高压部分驱动位移量减小
我估计是压电陶瓷在不正当的使用中,如加反向电压或在很大的压力作用下产生了退极化
现象,导致压电陶瓷的应变系数改变,所以位移量减小了
打火机里面那个发电装置是什么原理?那不是铁,是压电陶瓷 。
压电陶瓷是电子陶瓷器件中一个重要的材料,它具有力(或形变)作用下产生电荷(或电压)的正压电效应和电作用下产生力(形变)的逆压电效应功能,从而可进行电能-机械能和机械能-电能的转换 。压电陶瓷的上述功能已被制备成传感器、换能器、驱动器等,广泛地应用于航空航天、医学诊断、超声焊接等领域,成为生产和生活中重要的功能材料 。利用压电陶瓷的正压电效应和逆压电效应可以制作成高性能的电源变压器 。
较高档的打火机内部没装火石,它们的点火装置大同小异,大多数是靠压电陶瓷通过尖端放电点火的 。有些固体电介质由于晶格点阵的特殊结构,会产生一种特殊现象 。即当晶体发生机械形变(如压缩、伸长)时会产生极化,而在相对的两面上产生异号束缚电荷 。这种现象叫压电现象 。除一些压电晶体外,有一种陶瓷经外加电场作用一定时间后,其内部的小晶粒电矩会转到电场方向上,把电场去掉后,电矩仍基本保持沿电场方向排,因此使陶瓷表面出现极化电荷,从而具有压电效,这种陶瓷叫压电陶瓷,如图1(a)所示 。由于陶瓷与周围的空气接触,这些电荷被降落在晶体表面的空气中的正负离子中和,如图 1(b)所示,因此它不显出电效应 。若陶瓷一旦被压缩,电矩取向发生变化,其极化电荷减少,与表面的正负离子中和程度降低,使降落在陶瓷表面的正负电荷增多 。这些电荷可通过尖端放电产生电火花,打火机正是靠这火花将燃气点燃的.