【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
涉及電力電子領(lǐng)域。
技術(shù)介紹
1、利用壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng)可以制成微位移執(zhí)行器件，具有分辨率高、體積小、響應(yīng)快、推力大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于微位移輸出裝置、閥控制、力發(fā)生裝置、機(jī)器人、沖擊電機(jī)、光學(xué)掃描等重要領(lǐng)域。隨著壓電陶瓷的廣泛應(yīng)用及高精度定位需求的增加，對(duì)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)電源也提出了較高要求。納米級(jí)精密定位需要低失真功率轉(zhuǎn)換器/放大器，系統(tǒng)必須具有高度線性傳輸特性的控制信號(hào)，以便輸出低失真信號(hào)。
2、目前，壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器大都采用高壓線性放大電路輸出壓電陶瓷控制電壓進(jìn)行電壓幅值和功率放大，具有壓電陶瓷電壓控制精度高的優(yōu)點(diǎn)。但是目前現(xiàn)有的高壓線性放大電路受自身耗散功率的限制，線性輸出電路的輸出功率有限，效率低下，需要配置大量的散熱設(shè)備，從而增加了巨額成本和電力損耗，為了保障其可靠性和期望壽命，對(duì)器件單體差異要求比較嚴(yán)格。
3、現(xiàn)有技術(shù)中，有研究《a?high-efficiency?switching?power?amplifier?fordriving?high-voltage?piezoelectric?loads》，提出了一種用于驅(qū)動(dòng)高壓壓電負(fù)載的高效率開關(guān)式功率放大器。該方案采用了類似的電壓轉(zhuǎn)換電路、波形發(fā)生電路、隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路、功率輸出電路、反饋電路和能量回收電路。該研究的優(yōu)點(diǎn)是能夠?qū)崿F(xiàn)高效率和高壓驅(qū)動(dòng)，但存在的缺點(diǎn)是體積較大和功率密度較低。
4、另有研究《a?high-efficiency?switching?power?amplifier?with?feedbackcontrol?fo
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決現(xiàn)有技術(shù)中，目前現(xiàn)有的高壓線性放大電路受自身耗散功率的限制，線性輸出電路的輸出功率有限，效率低下，需要配置大量的散熱設(shè)備，從而增加了巨額成本和電力損耗，而能夠?qū)崿F(xiàn)高效率和高壓驅(qū)動(dòng)的研究中，功放的體積較大并且功率密度較低的技術(shù)問題，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案為：
2、開關(guān)式大功率放大器，用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率壓電負(fù)載，包括：
3、用于將輸入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，并輸出給功率輸出電路的電壓轉(zhuǎn)換電路；
4、用于將輸入的控制信號(hào)與反饋電路的反饋信號(hào)進(jìn)行比較，并輸出給隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路的波形發(fā)生電路；
5、所述隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路用于響應(yīng)所述波形發(fā)生電路的輸出信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述功率輸出電路；
6、所述反饋電路將所述功率輸出電路的輸出信號(hào)處理后發(fā)送至所述波形發(fā)生電路。
7、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述放大器還包括：
8、用于將所述功率輸出電路中多余的能量返還給所述電壓轉(zhuǎn)換電路。
9、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將輸入的220v交流電轉(zhuǎn)換為壓差為1000v的直流電。
10、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路通過隔離mos驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述功率輸出電路。
11、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述反饋電路包括電流反饋電路和電壓反饋電路。
12、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述功率輸出電路用于驅(qū)動(dòng)大功率壓電負(fù)載。
13、進(jìn)一步，提供一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方式，所述大功率壓電負(fù)載為壓電陶瓷。
14、基于同一專利技術(shù)構(gòu)思，本專利技術(shù)還提供了開關(guān)式大功率信號(hào)放大方法，用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率電壓負(fù)載，包括：
15、將采集的交流電轉(zhuǎn)換為直流電的步驟；
16、將采集的控制信號(hào)與反饋信號(hào)進(jìn)行比較，并生成比較信號(hào)的步驟；
17、根據(jù)所述比較信號(hào)，生成前端驅(qū)動(dòng)信號(hào)的步驟；
18、根據(jù)所述前端驅(qū)動(dòng)信號(hào)得到輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的步驟；
19、根據(jù)所述輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，調(diào)整所述反饋信號(hào)的步驟。
20、基于同一專利技術(shù)構(gòu)思，本專利技術(shù)還提供了計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)，用于儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)讀取時(shí)，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述的方法。
21、基于同一專利技術(shù)構(gòu)思，本專利技術(shù)還提供了計(jì)算機(jī)，包括處理器和儲(chǔ)存介質(zhì)，當(dāng)所述處理器讀取所述儲(chǔ)存介質(zhì)中儲(chǔ)存的計(jì)算機(jī)程序時(shí)，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行所述的方法。
22、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)提供的技術(shù)方案的有益之處在于：
23、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，采用開關(guān)模式的放大電路具有高效率、體積小、功率密度大的優(yōu)點(diǎn)，能夠提高功率放大器的能效比，減少能量損耗。
24、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，電壓轉(zhuǎn)換電路采用多個(gè)電源模塊并聯(lián)輸出，能夠提供高壓大功率的直流電壓，滿足驅(qū)動(dòng)高壓大功率壓電負(fù)載的需求。
25、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，波形發(fā)生電路通過比較控制信號(hào)和反饋信號(hào)，能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的pwm控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)功率輸出電路的精確控制。
26、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路能夠?qū)⒉ㄐ伟l(fā)生電路的信號(hào)轉(zhuǎn)換為驅(qū)動(dòng)功率輸出電路的信號(hào)，實(shí)現(xiàn)高端mos管的自舉功能，保證功率輸出電路的正常工作。
27、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，功率輸出電路采用開關(guān)型功率放大結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏綦x自舉驅(qū)動(dòng)電路的信號(hào)轉(zhuǎn)換為pwm信號(hào)，并通過濾波電路穩(wěn)定輸出，實(shí)現(xiàn)對(duì)壓電陶瓷的驅(qū)動(dòng)。
28、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，反饋電路通過電流反饋和電壓反饋，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)功率輸出電路的閉環(huán)控制，提高輸出的穩(wěn)定性和精確性。
29、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，能量回收電路能夠回收功率輸出電路中的多余能量，將其返還給電壓轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)能量的循環(huán)利用，提高能源利用率。
30、本專利技術(shù)提供的開關(guān)式大功率放大器，可以應(yīng)用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率壓電負(fù)載的工作中，例如微位移輸出裝置、閥控制、力發(fā)生裝置、機(jī)器人、沖擊電機(jī)、光學(xué)掃描等領(lǐng)域。
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1.開關(guān)式大功率放大器，用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率壓電負(fù)載，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述放大器還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將輸入的220V交流電轉(zhuǎn)換為壓差為1000V的直流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路通過隔離MOS驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述功率輸出電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述反饋電路包括電流反饋電路和電壓反饋電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述功率輸出電路用于驅(qū)動(dòng)大功率壓電負(fù)載。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述大功率壓電負(fù)載為壓電陶瓷。
8.開關(guān)式大功率信號(hào)放大方法，用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率電壓負(fù)載，其特征在于，包括：
9.計(jì)算機(jī)儲(chǔ)存介質(zhì)，用于儲(chǔ)存計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，當(dāng)所述計(jì)算機(jī)程序被計(jì)算機(jī)讀取時(shí)，所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行權(quán)利要求8所述的方法。
...【技術(shù)特征摘要】
1.開關(guān)式大功率放大器，用于驅(qū)動(dòng)高壓大功率壓電負(fù)載，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述放大器還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述電壓轉(zhuǎn)換電路用于將輸入的220v交流電轉(zhuǎn)換為壓差為1000v的直流電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述隔離自舉驅(qū)動(dòng)電路通過隔離mos驅(qū)動(dòng)信號(hào)，驅(qū)動(dòng)所述功率輸出電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)式大功率放大器，其特征在于，所述反饋電路包括電流反饋電路和電壓反饋電路。
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：竇旭，王棟亮，袁濤，歐佳楠，陳海濤，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：哈爾濱芯明天科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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