muqian，guoneichangjiandeyadiantaociqijianzhuyaojiyujingtaitexing
，yincigaileiyadiantaociqudongdianyuandongtaitexingbulixiang，jiaoliufuzainenglicha
，bushiheyingyongyudongtailingyu。liru，yadiantaociguanchongjimada
，shijiyuchongjiyuanli
，liyongjuchiboqudongyadiantaociguan，shideyadianmadachanshengzhengfandexuanzhuan，pinxiangfanweikuanjijuyouhengaoshangshenghexiajiangsulvshigaileiyadiantaociqudongdianyuanbixumanzudezhongyaodongtaitexing。danxianzaiguoneiduicizhongqudongdianyuandeyanjiubuduo，qiejiageanggui，yinciyoubiyaoshejiyizhongmanzushangshuyaoqiuqiejiagediliandeyadiantaociqudongdianyuan。

 

 

該高壓驅動電源主要由高壓直流電源、恒heng流liu源yuan及ji功gong率lv放fang大da電dian路lu三san部bu分fen組zu成cheng。功gong率lv放fang大da電dian路lu部bu分fen將jiang鋸ju齒chi波bo信xin號hao放fang大da，以yi此ci驅qu動dong壓ya電dian陶tao瓷ci管guan。為wei了le得de到dao快kuai速su的de電dian壓ya下xia降jiang速su率lv，使shi壓ya電dian陶tao瓷ci管guan形xing成cheng衝chong擊ji，則ze需xu使shi用yong恒heng流liu源yuan幫bang助zhu容rong性xing負fu載zai的de壓ya電dian陶tao瓷ci快kuai速su泄xie放fang電dian荷he。

 

 

高壓直流電源部分如圖1所示，工頻220V交流電經變壓器輸出雙130V交流，經整流橋整流和電容濾波後
，得到180V直流電，作為驅動電路的工作電壓。

 

恒流源電路如圖2所示
，本設計電路的運放選擇OP467
，其上升速率可達到170V/μs，且具有極寬的響應頻率，完全能滿足要求。當A點的輸入電壓為VA時
，根據虛短原則，VA=VB

，放大器同向輸入端與反向輸入端的輸入電流均為0
，則VB=VC，所以流經場效應管的電流恒為I=VA/R3，此時VGS≥3.5V
，場效應管導通。假若輸入電壓VA有電壓波動+△V，放大器的差模增益接近無窮大，所以VG增大，VGS增大，流經場效應管的電流增大
，則VC增加；又因VB=VC，故VB也增大
，且最終與VA相等，保證恒流源正常工作
，反之當△V為負時，同理。此恒流源電路的電流I=50mA，即電壓VA=7.5V，此ci恒heng流liu源yuan電dian路lu的de目mu的de主zhu要yao是shi幫bang助zhu容rong性xing負fu載zai壓ya電dian陶tao瓷ci泄xie放fang電dian荷he，使shi驅qu動dong壓ya電dian陶tao瓷ci管guan的de鋸ju齒chi波bo具ju有you快kuai速su的de下xia降jiang速su率lv
，當dang與yu功gong率lv放fang大da電dian路lu連lian接jie時shi，將jiang恒heng流liu源yuan場chang效xiao應ying管guan的de漏lou極ji與yu圖tu3功率放大電路的D點連接在一起。

 

功率放大電路如圖3所示
，該部分電路的運放也選擇OP467
，這樣可以保證兩部分電路在速度上匹配。功率放大級選用場效應管IRF840，它具有電流負載能力大，開關速度快(納秒級)的特點，因此適合驅動容性負載。此功率放大電路中含有一個懸浮地(即圖3中的點D)，恒流源電路運放的供電電壓經過DC/DC轉換模塊後，將功率放大電路的運放參考點與地分開。

當電路工作在線性區域內時，若輸入信號Uin的電壓範圍為-10～0V，則與F點的電壓相等，在通道DF上產生電流
，R6與R7為分壓電阻
，R6與R7的比例決定了放大電壓的倍數，則驅動壓電陶瓷的電壓Uout= (Uin/R6)(R6+R7)。由於電流I恒定不變，故R6與R7阻值不能過小，以保證其具有足夠的電流負載能力來驅動壓電陶瓷。

 

該設計的輸入信號幅值範圍為-10～0V，輸出範圍為0～350V，泄放電流為50mA。實驗測試時，以容性負載230×(1±0.1)pF為標準，在100Hz～100kHz的頻率範圍內
，當以VPP=6V偏置為-3V的方波信號輸入時，測得其不同的放大倍數與頻率的關係如圖4所示。可以看出，在60kHz以後，波形已經嚴重失真，所以應避免在高於60kHz的情況下使用高壓電源驅動器。

在不加負載，而以VPP=6V，偏置為-3V，f=50kHz的方波輸入時，電源輸出結果如圖5所示。圖5中，輸出方波為示波器衰減10倍的波形。由此可知，輸出的方波峰峰值為240V，且上升速率高於下降速率。由圖5所示數據可計算出下降速率約為48V/μs

，上升速率約為80V/μs，這相對於其他動態壓電陶瓷驅動電源具有明顯的優勢，該參數已能夠滿足壓電陶瓷管衝擊電機定子形成扭轉所需要的條件。

如ru此ci看kan來lai，這zhe種zhong高gao速su壓ya電dian陶tao瓷ci驅qu動dong電dian源yuan在zai動dong態tai性xing能neng上shang較jiao其qi他ta電dian路lu有you明ming顯xian優you勢shi，它ta的de工gong作zuo頻pin率lv高gao

，電dian壓ya跟gen隨sui性xing好hao，結jie構gou簡jian單dan，價jia格ge低di廉lian，並bing且qie對dui一yi些xie需xu要yao利li用yong衝chong擊ji原yuan理li的de壓ya電dian陶tao瓷ci器qi件jian可ke以yi提ti供gong很hen好hao的de驅qu動dong效xiao果guo。