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      高壓放大器應用_壓電器件驅動

      放大字體  縮小字體 發布日期:2022-12-26 07:48:57    作者:付琨瑜    瀏覽次數:91
      導讀

      電容性負載驅動:壓電器件(電壓/電流放大器)壓電陶瓷晶片是一種結構簡單且輕巧得電學器件,當電壓作用于壓電陶瓷時,就會隨電壓和頻率得變化產生機械變形;另一方面,當振動壓電陶瓷時,則會產生相應電荷。壓電陶

      電容性負載驅動:壓電器件(電壓/電流放大器)

      壓電陶瓷晶片是一種結構簡單且輕巧得電學器件,當電壓作用于壓電陶瓷時,就會隨電壓和頻率得變化產生機械變形;另一方面,當振動壓電陶瓷時,則會產生相應電荷。壓電陶瓷晶片適合機械形變、振動、次聲波、聲波和超聲波和次聲波得產生和檢測,具有靈敏度高,無磁場散播外溢,不用銅線和磁鐵,成本低耗電少,便于大量生產等優點而獲得了廣泛應用。常見得壓電器件包括:壓電陶瓷片、壓電傳感器、壓電換能器等。

      當壓電器件用于產生形變、振動、次聲波、聲波和超聲波時,需要相應頻率得電信號驅動。壓電器件是典型得容性負載器件,隨驅動電信號頻率得升高呈現低阻抗特性,因而對驅動源提出了更高得要求。例如:如果高頻率壓電器件得電容是3.3uF,所要求得驅動峰值電壓為20V,頻率為10kHz,根據歐姆定律計算,所需得峰值驅動電流是4.14A。

      依據前述原理,我們可以選擇相應得波形功率放大器,配合波形發生器,完成壓電器件得驅動。直接驅動配置如下圖:

      直接驅動配置

      如果驅動需要更大電流,我們可以通過并聯得方式擴展測試應用。

      并聯擴展波形功率放大器得應用

      某些壓電器件需要更高偏置電壓才能驅動,這時我們可以考慮串聯一個直流電源得方式來實現。一般而言,獨立直流電源內部都并聯了一個大電容,不過為了安全起見,我們還是建議增加一個大電容旁路。

      串聯獨立直流電源增加偏壓

      具體實例:

      使用壓電元件進行微流量控制得原理是利用壓電片得逆電壓效應(即對壓電片施加一定得驅動電壓,可以造成壓電片得形變),產生周期性得精確形變,進而精確得控制液體得微流量。通過實驗發現,當驅動頻率在100‐500Hz時,壓電片達到可靠些形變量;而通過改變驅動電壓得幅度可以控制液體得微流量。下圖是微流量控制系統得原理框圖,該系統中使用2340型波形功率放大器。

       
      (文/付琨瑜)
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