超声波电动机驱动功率放大电路光纤转换器

超声波电动机驱动功率放大电路

超声波电动机驱动功率放大电路 2012年09月25日 来源： 驱动超声波电动机的信号必须是具有一定功率的高频高压信号，而产生高频高压的方式主要有两种：一是利用传统的开关电源技术结合变压器来实现电压升压，但变压器必须与不同型号的超声波电动机匹配，不利于小型化和通用化。二是利用超声波电动机的特性，如等效电路参数，采用谐振电路实现超声波电动机的无变压器驱动，此驱动电路可以有效地减小体积、降低成本，且便于集成化生、产，适用于超声波电动机功率不是很大的小型便携式设备及对体积、重量有严格要求的产品，如照相机的调焦、航空、航天等领域。 开关逆变型驱动电路是基于逆压电原理的超声波电动机驱动电路，根据其结构的不同和应用要求的不同，有不同的电路拓扑结构。利用MOSFE工构成的开关逆变驱动电路主要可以分为三种：推挽变换电路、全桥变换电路和半桥变换电路。推挽式开关电路是开关逆变电路的典型，所以本文只介绍了推挽式开关电路。其中Ql、Q2交替导通，在变压器工原边的两个绕组分别形成相位相反的交流电压，其突出的优点是电路对称，两个开关J已件的驱动电路具有公共地，不需要隔离驱动，可以简化电路设计。推挽式变换器具有最简单的电路结构，并且变压器利用率高，特别适合低电压供电的超声波电动机驱动，但考虑到安全问题，每个开关管的额定电压应该为输入电压的3．3倍一5。这种电路结构在日本新生公司的超声波电动机驱动器、东南大学、南京航空航天大学所做的超声波电动机中得到了广泛的使用。 以推挽电路为典型的开关逆变型驱动电路不允许两个串联的开关管同时导通，否则会损坏开关管，不能使用50％占空比的方波信号进行驱动，且必须为两路驱动信号设置死区。 谐振升压式驱动电路是根据超声波电动机的容性负载特性，将超声波电动机本身作为电路的组成部分，匹配其他J已件构成白激振荡电路，参与驱动信号的产生。充分利用谐振升压的无变压器式驱动电路不仅减少了驱动器的体积，还为驱动器的通用性和微型化创造了条件。根据谐振电路的原理和拓扑结构，下面介绍LC和LLCC谐振升压电路。 超声波电动机本身相对于驱动电路是一个容性负载，因此只需要串联一个电感就能组成LC谐振电路，其基本原理为BOOSt升压电。当开关SW l闭合时，电源向电感储存；当开关断开时，电感中的储能向电容C释放能量并与其谐振。 LLCC变换电路在绝大多数传统驱动方式中，两相电路的品质因数不同且随时间变化。当串联谐振逆变器的开关频率和谐频率趋于一直时，品质因数的变化将引起电压增益的严重畸变，并导致两相输出电压在同样的开关频率下出现不稳定。为了解决这个问题，最新的提法是利用高阶逆变器即LLCC变换电路对传统的谐振电路进行拓扑。LLCC谐振升压电路包含了三阶LCC型和LLC型逆变器的优点。

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