BD系列压电弯驱动器双通道驱动
BD系列微型驱动模块包含高压电源和两个线性放大器通道。单个通道可驱动最高+300V的压电执行器,或合并输出最高为+/-300V。反相选项允许这些模块驱动两线和三线压电弯曲驱动器。
3V输入范围、快速响应和高峰值电流适用于高速阀门、机器人执行器、非谐振压电电机和运动控制应用。
BD系列模块包含全面的过载保护,并配有螺丝端子或PCB安装销。
电压范围
运营
模块包含一个高压直流-直流转换器和两个线性放大器通道。最大输出电压范围从+150V到+300V不等。最小输出电压约为+3V,这是因为推挽输出电路无法达到恰好零伏。
由于最小输出限制在大约+3V,最小有用的输入电压大约是+3V/增益。例如,BD300的最低有效输入电压为300V/101 = 30 mV。为了简化起见,以下应用示例未考虑这一限制。
通道2可以在非反相配置(开启)和反相配置(关闭)之间切换,后者适合驱动三根弯线器或创建单一差分输出。
应用示例:独立通道
在这个例子中,两个0V到3V的输入信号源在两个独立负载上产生0V到全范围的输出。建议通过双绞线(如果使用螺丝端子)直接将电源连接到第5和第4脚。
应用示例:+/-200V 压电驱动器
本例展示了一台以“两线”配置驱动的串联极弯管[1]。0V到3V的输入信号输出为+/-200V。注意,负载是差动驱动的,不能接地。通道2在倒置模式下通过将开关设置为“关闭”来配置。输出1的电压为1 =我,输出2的电压为2 =(3 −我), 其中 =67.7为BD200。因此,负载两端电压为
一个=1–2=2(我–1.5)
因此,0V输入在负载端产生-200V电压,1.5V输入在负载端产生0V电压,3V在负载两端产生+200V电压。
当输出电压为正时,执行器向下弯曲。偏转δ是
δ=2(我–1.5)δ其中δ是弯曲器的峰对峰位移,且是最大峰峰值电压。例如,δ =1.048嗯,和 =360用于T220-A4BR-2513XB执行器 www.piezo.com。
应用示例:三线弯曲驱动器
该示例展示了以“偏置单极”或“三线”配置驱动的平行极弯管[1]。+150V 偏置电压通过将通道2配置为反相模式并接地输入实现。
零伏输入导致顶部压电层电压+150V,最大向上偏转。+3V输入导致底部压电层电压+150V,最大向下偏转。挠度δ可以表示为
δ=我–1.53δ
其中δ是弯曲器的峰对峰位移。以下列出了兼容执行器的示例:
| 执行器 | 部件编号 | 偏置电压 | 放大器 |
![]() | 压电驱动 BA6020 | +150 V | BD150 |
![]() | 索拉布斯PB4NB2W | +150 V | BD150 |
![]() | 诺利亚克 CMBR02(见注释1) | +200 V | BD200 |
注1:推荐的+100V和-100V偏置电压可替换为+200V和0V
其他规格
| 规格 | 价值 | 注释 |
| 输入电压范围 | 0 V 到 3 V | 最低有效输入电压为3V/增益。 |
| 输入阻抗 | 10Ω, 5Ω | 频道1是10Ω,频道2是5Ω |
| 最小输出电压 | < 3 V | 输出电压不会达到零 |
| 过流保护 | 峰值与RMS | 包括直接短路 |
| 热防护 | 70 C | 当PCB温度>70摄氏度时禁用 |
| 电源 | +12伏至+30伏 | 推荐+24伏 |
| 供电 | 5 W | 满载时的最大平均功率 |
| 小信号带宽 | 20 kHz | |
| 转向率 | 12 V/us | |
| 输出噪声 | < 全范围的1% | 例如,BD300<3 Vpp |
| 状态引脚电压 | 0.6 伏特 | < 0.5 V表示热过载 |
| 温度范围 | 0 C 到 +50 C | |
| 湿度 | 非凝聚 | |
| 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要求 |
| 重量 | 11克 |
输出电流
峰值和平均电流限制规格详见“电压范围”。有效值电流限制定义了在电容负载下可达到的最大频率,详见《功率带宽》一书。
峰值电流可持续长达5毫秒,直到RMS电流极限生效。这使得在电容负载下实现快速的阶进变化。输出电压斜率为:
ΔΔ=我其中我是峰值电流极限,是负载电容,Δ是输出电压的变化,且Δ是时间区间。例如,电压变化Δ需要一个倾斜时间Δ =Δ/我.
功率带宽
功率带宽是可以在无失真的情况下重现的最大频率周期性信号。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。计算器包括电流限制、斜率和信号带宽的影响。
计算器不包含峰值电流限制的时间常数,因此当功率带宽低于50 Hz时,计算器可能会变得不准确。
信号带宽与稳定时间
当负载电容低于10 nF时,BD模块的信号带宽为20 kHz。步进输入的上升时间约为20美方。
当负载电容超过10 nF时,带宽和上升时间受输出阻抗、电流限制和电压斜率的影响。关于周期性信号,请参考上方的在线计算器。关于阶跃响应上升时间,请参见“输出电流”。
散热
驱动电容负载时,模块的散热量等于在线计算器计算出的所需电源功率。最坏的情况大约是5瓦,可能需要在被动对流时进行一定的外壳通风。通过测量标有“温度”的测试点上的电压,可以监测PCB温度。温度单位为摄氏度
=–0.551.96×10−3+25
状态徽章
正常工作时,状态引脚电压为0.6V。如果电压降至0.5伏以下,说明PCB温度高于70°C,电源暂时被禁用。
状态引脚也可以被拉低以禁用高压电源。例如,使用下面的电路:

尺寸 BDxxx-螺丝
尺寸 BDxxx-PCB(毫米)
PCB封装
Altium的原理图和封装库可供下载。推荐的原理图符号和封装如下:



