
PDu100B 是一款完整的小型化电源与线性放大器,用于驱动压电执行器。PDu100B 提供可变增益和偏置、可切换电压范围,以及单极性和双极性输入/输出选项。PDu100B 可驱动两线压电执行器及弯曲器(电压范围 ±100 V),以及三线压电弯曲器和堆叠式执行器(电压范围 +100 V)。应用包括压电阀、压电电机、泵、MEMS 以及超低功耗定位和操作系统。
PDu100B 具备过流保护和过温保护。此外,提供关断(Shutdown)引脚,当拉低时可将电源电流降至 1 mA。PDu100B 可作为独立模块使用,也可通过四颗 M2.5 螺纹支撑柱安装在底座上。PCB 安装版本(PDu100B-PCB)配备针座,可直接安装在主板上。
驱动负载类型与电压范围
堆叠式执行器(Stack Actuators):60V、100V
板式和管式执行器(Plates and Tubes):最高 ±100V
两线弯曲器(Two Wire Benders):最高 ±100V
三线弯曲器(Three Wire Benders):0 至 100V,需 100V 偏置
| 参数 | 60V 输出 | 90V 输出 | 100V 输出 |
|---|---|---|---|
| 电源 | 3 V 至 5.5 V | 3 V 至 5.5 V | 3 V 至 5.5 V |
| 最大单极性输出 | +60 V | +90 V | +100 V |
| 最大双极性输出 | ±60 V | ±90 V | ±100 V |
| 有效值输出电流(RMS) | 89 mA | 60 mA | 33 mA |
| 平均直流电流 | 40 mA | 18 mA | 15 mA |
| 功率带宽 | 5.3 kHz | 3.5 kHz | 3.2 kHz |
| 峰值输出电流 | \multicolumn{3}{c}{100 mA} | ||
| 信号带宽 | \multicolumn{3}{c}{60 kHz(空载)} | ||
| 增益 | \multicolumn{3}{c}{27.5 V/V} | ||
| 单极性输入阻抗 | \multicolumn{3}{c}{100 kΩ} | ||
| 双极性输入阻抗 | \multicolumn{3}{c}{20 kΩ} | ||
| 输入偏置电压 | \multicolumn{3}{c}{±100 mV} | ||
| 负载电容 | \multicolumn{3}{c}{无限制} | ||
| 过载保护 | \multicolumn{3}{c}{热保护及电流保护} | ||
| 输出噪声 | \multicolumn{3}{c}{70 mV RMS(10 μF 负载)} | ||
| 静态电流 | 25 mA(关机状态 1 mA) | ||
| 尺寸 | \multicolumn{3}{c}{39 × 25 mm(1.5 × 1 in)} | ||
| 重量 | \multicolumn{3}{c}{5.5 g(0.2 oz)} | ||
| 工作环境温度 | 0 至 70°C(32 至 158°F) |
放大器的工作原理如下图所示(示意框图)。升压转换器(Boost Converter)生成高压电源,为一对互补放大器供电。单输出端可驱动单极性负载,电压范围可达 +100 V;或者使用双输出端,可产生 ±100 V 双极性输出。
输入信号可选择单极性信号(偏置在电源电压的一半)或双极性信号。放大器增益为 27.5,因此 3.6 V 峰峰值输入将产生 100 V 峰峰值输出。两个放大器通道的偏置都设在输出范围的一半,例如 100 V 输出范围时,偏置为 50 V。
配置说明
PDu100B 可根据不同应用进行配置。输出电压范围通过开关 1(Switch 1, S1)选择,如下表所示:
| S1.1 | S1.2 | 单极性输出范围 | 双极性输出范围 |
|---|---|---|---|
| On | On | 100 V | ±100 V |
| On | Off | 90 V | ±90 V |
| Off | On | 70 V | ±70 V |
| Off | Off | 60 V | ±60 V |
输出电压范围配置
输入类型可通过开关 2(Switch 2, S2)配置为单极性或双极性,如下表所示:
| 输入类型 | S2.1 | S2.2 | 输入端 | 输入范围 |
|---|---|---|---|---|
| 单极性 | On | Off | Vup | 0.5 Vs ± 1.8 V |
| 双极性 | Off | On | Vbp | ±3.6 V |
输入类型配置
系统整体增益由输入和输出的配置决定,可能的组合如下:
| 输入类型 | 输出类型 | 增益 | 输入范围 | 输出范围 |
|---|---|---|---|---|
| 单极性 | 单极性 | 27.5 | 0.5 Vs ± 1.8 V | 100 V |
| 单极性 | 双极性 | 55 | 0.5 Vs ± 1.8 V | ±100 V |
| 双极性 | 单极性 | 13.75 | ±3.6 V | 100 V |
| 双极性 | 双极性 | 27.5 | ±3.6 V | ±100 V |
系统增益与电压范围配置