PiezoDrive模块BD 系列双通道驱动器,用于压电弯曲器促动器

PiezoDrive模块BD 系列双通道驱动器,用于压电弯曲器促动器

BD 系列微型驱动器模块包含一个高压电源和两个线性放大器通道。各个通道可以驱动高达 +300V 的压电致动器,也可以组合成高达 +/-300V 的单个输出。反相选项允许这些模块驱动 2 线和 3 线压电弯曲器执行器

3V 输入范围快速响应高峰值电流适合高速阀机器人致动器非谐振压电电机运动控制应用等应用。

BD 系列模块包括全面的过载保护,并配有螺丝端子或 PCB 安装引脚。

电压范围

变体输出电压
差分
输出
获得峰值电流
RMS
电流
BD300型300 伏+/- 300 伏10150 毫安11 毫安
BD250型250 伏+/- 250 伏83.659 毫安13 毫安
BD200型200 伏+/- 200 伏67.773 毫安16 毫安
BD150型150 伏+/- 150 伏51.095 毫安21 毫安

操作

BD 系列双通道驱动器 -

这些模块包含一个高压 DC-DC 转换器和两个线性放大器通道。最大输出电压范围为 +150V 至 +300V。最小输出电压约为 +3V,这是因为推挽式输出电路无法精确达到零伏。

由于最小输出限制为大约 +3V,因此最小有用输入电压约为 +3V/增益。例如,BD300 的最小有用输入电压为 300V/101 = 30 mV。为简单起见,以下应用程序示例中不考虑此限制。

通道 2 可以在与通道 1 相同的同相配置 (on) 或反相配置 (off) 之间切换,这在驱动三个线弯曲器或创建单个差分输出时很有用。

应用示例:独立通道

使用 BD300 模块驱动两个独立的压电执行器

在此示例中,两个 0V 至 3V 输入信号源在两个独立负载上产生 0V 至满范围输出。建议通过双绞线电缆将电源直接连接到引脚 5 和 4(如果使用螺丝端子)。

应用示例:+/-200V 压电驱动器

使用 BD200 模块驱动串联极化压电双晶片促动器。

此示例显示了以 “two-wire” 配置 [1] 驱动的一系列极化弯曲机。0V 至 3V 输入信号产生 +/-200V 输出。请注意,负载是差分驱动的,不能接地。通道 2 通过将开关设置为 “off” 来配置在反相模式。输出 1 处的电压为V1=KV我n,输出 2 处的电压为V2=K(3−V我n)哪里K=67.7用于 BD200。因此,负载两端的电压为
VLo一个d=V1–V2=2K(V我n–1.5)

因此,0V 输入在负载上产生 -200V,1.5V 输入在负载上产生 0V,3V 在负载上产生 +200V。

当输出电压为正时,执行器向下弯曲。偏转δ
δ=2K(V我n–1.5)δppVpp哪里δpp是弯曲器的峰峰值位移,并且Vpp是最大峰峰值电压。例如δpp=1.048mm 和Vpp=360适用于 T220-A4BR-2513XB 执行器

应用示例:三线制弯曲驱动器

具有直流偏置电压的弯曲驱动器

本例显示了以“偏置单极”或“三线”配置 [1] 驱动的并联极化弯曲器。+150V 偏置电压是通过将通道 2 配置为反相模式并将输入接地来实现的。

零伏输入导致顶部压电层两端产生 +150V 电压,并最大向上偏转。+3V 输入导致底部压电层两端产生 +150V 电压,并产生最大向下偏转。挠度δ可以用
δ=V我n–1.53δpp

哪里δpp是弯曲器的峰峰值位移。兼容执行器的示例如下:

驱动器零件编号Bias Voltage放大器
BD 系列双通道驱动器 -压电驱动 BA6020+150 伏BD150型
BD 系列双通道驱动器 -索拉布斯 PB4NB2W+150 伏BD150型
BD 系列双通道驱动器 -Noliac CMBR02 (见注 1)+200 伏BD200型

注 1:推荐的 +100V 和 -100V 偏置电压可以用 +200V 和 0V 代替

其他规格

规范价值笔记
输入电压范围0 V 至 3 V最小有用输入电压为 3V/增益。
输入阻抗10, 5通道 1 为 10,通道 2 为 5
最小输出电压< 3 V输出电压不为零
过流保护峰值和 RMS包括直接短路
热保护70 摄氏度当 PCB 温度> 70°C 时禁用
电源+12 V 至 +30 V推荐 +24 V
电源5 瓦满载时的最大平均功率
小信号带宽20 赫兹
转换速率12 伏/微斯
输出噪声< 全频的 1%例如,< BD300 的 3 Vpp
状态引脚电压0.6 伏< 0.5 V 表示热过载
温度范围0 C 至 +50 C
湿度无冷凝
尺寸60 X 25.4 毫米2.3 X 1 英寸
高度8 毫米PCB 安装版本所需的总高度
重量11 克

峰值和平均电流限制规格列在“电压范围”中。RMS 电流限制定义了容性负载可实现的最大频率,这在“功率带宽”中讨论。

在 RMS 电流限制接合之前,峰值电流可以消耗长达 5 毫秒。这允许使用电容负载进行快速步进变化。输出电压转换速率为:
ΔVoΔt=我pkCL哪里我pk是峰值电流限制,CL是负载电容,ΔVo是输出电压的变化,并且Δt是时间间隔。例如,电压变化ΔV将需要Δt=ΔVoCL/我pk.

功率带宽

功率带宽是可以再现而不失真的最大频率周期信号。在线功率带宽计算器确定给定负载电容的最大工作频率和所需功率。该计算器包括电流限制、转换速率和信号带宽的影响。

计算器不包括峰值电流限制的时间常数,因此当功率带宽低于 50 Hz 时,可能会变得不准确。


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