Piezodrive压电弯曲致动器,BA6020压电双晶片弯曲致动器,BA 系列压电致动器

压电弯曲致动器(Piezo Bender Actuators)

BA 系列弯曲致动器是压电双晶片弯曲致动器,采用平行极化配置。外表面涂有绝缘树脂涂层,用于保护致动器本体并防止电气故障。这些致动器可采用三线制或两线制连接方式,如下图所示。

RoHS 与 REACH 合规

BA6020 Piezo Bimorph BA 系列弯曲致动器

技术参数

型号挠度(Deflection)阻挡力(Blocked Force)尺寸(长 x 宽)厚度有效自由长度最大 DC 电压最大 AC 电压电容刚度共振频率质量
BA35020.7 mm0.08 N35 × 2.5 mm0.8 mm28 mm+150 V±90 V20 nF220 N/m230 Hz0.3 g
BA49021.3 mm0.07 N49 × 2.1 mm0.8 mm42 mm+150 V±90 V28 nF100 N/m140 Hz0.4 g
BA36100.85 mm0.20 N36 × 10 mm0.8 mm29 mm+150 V±90 V90 nF482 N/m290 Hz1.5 g
BA40101.1 mm0.18 N40 × 10 mm0.8 mm33 mm+150 V±90 V100 nF327 N/m250 Hz1.7 g
BA50101.5 mm0.3 N50 × 10 mm0.8 mm43 mm+150 V±90 V125 nF400 N/m200 Hz2.1 g
BA60202.6 mm0.3 N60 × 20 mm0.8 mm53 mm+150 V±90 V300 nF230 N/m60 Hz5.0 g

规格说明:

  • 挠度(Deflection): 在三线制偏置单极驱动方式下,致动器尖端的峰-峰位移。使用两线制交流驱动可略微增加挠度。超过此挠度会缩短寿命甚至导致机械失效。

  • 阻挡力(Blocked Force): 致动器尖端被固定不动时产生的最大力,或使挠度归零所需的力。

  • 尺寸(Dimensions): 致动器外部整体尺寸,包括电极。

  • 厚度(Thickness): 包含保护涂层的厚度。

  • 自由长度(Free Length): 建议在安装后保持自由运动的长度。

  • 电压(Voltage): 使用三线制偏置单极驱动方式时施加的最大 DC 电压。

  • AC 电压(AC Voltage): 使用两线制双极驱动方式时允许的最大交流电压幅值。

  • 电容(Capacitance): 两个压电层并联后的电容值,容差 ±30%。用于计算所需电流。

  • 共振频率(Resonance Frequency): 在推荐自由长度和无负载条件下第一阶弯曲模式的共振频率。

电气连接

三线制方式(偏置单极驱动):

  • 仅需正电压,两个压电层都受到正电场,最大下弯发生在接地为负电极时。

  • 优点:只需一个电源极性。

  • 缺点:存在持续直流电场,容易吸附杂质造成漏电;顶部电极带高电压,可能存在安全隐患。

  • 推荐驱动模块:BD150MX200 (150V 配置),封闭放大器:PD200-V0,150PD32-V0,140(32通道)

两线制方式(双极驱动):

  • 两个压电层交替受正负电场作用,最大挠度和力略高。

  • 优点:两电极都可接地,零电压状态下无电场和延伸;更安全。

  • 推荐驱动模块:PDm200PD200-V100,100PD32-V95,95
    若不要求接地:PDu100PDu100BBD150 也可使用。

建议大多数应用采用“两线制双极驱动”。如需延长寿命,可将最大 DC 电压限制在 ±75V,仍能达到三线制 +150V 的效果。

导线连接方法

可使用导电胶(如 Circuitworks CW2400)或标准锡焊 + 松香焊剂。使用300°C烙铁接触约1秒完成焊接。红色条表示正极。

安装建议

可使用软夹具固定,或用环氧胶(如 Araldite)粘接到底座。推荐采用橡胶等软性材料作为夹具表面以延长寿命。

  • BA3502 推荐夹紧长度为 2mm

  • 其它型号推荐夹紧长度为 5mm

寿命说明

在最大挠度条件下,致动器的10%失效概率对应的期望寿命约为50万次循环。需严格控制载荷和挠度在规定范围内。

电流需求计算公式

所需电流:
  I = C × dV/dt
对于正弦波,峰值电流:
  I_peak = π × C × f × V_pp
对于三角波,峰值电流:
  I_peak = 2 × C × f × V_pp

其中:

  • C 是电容

  • f 是频率

  • V_pp 是峰-峰电压

可选项 / OEM 定制服务:

  • 挠度范围和尺寸定制

  • 电气连接方式与接插件定制

参考文献:

[1] S. A. Rios, A. J. Fleming, A New Electrical Configuration for Improving the Range of Piezoelectric Bimorph Benders, Sensors and Actuators A: Physical, 2015.

 

https://www.bihec.com/piezodriveptyltd/Piezodrive压电弯曲致动器,BA6020压电双晶片弯曲致动器,BA 系列压电致动器/