PIEZODRIVE BD系列微型驱动模块,双通道压电弯曲致动器驱动模块

BD系列双通道压电弯曲致动器驱动模块

BD系列微型驱动模块内置高压电源和两个线性放大通道。每个通道可独立驱动高达+300V的压电致动器,或组合成一个±300V的差分输出。通过选配反向输出功能,该模块可驱动两线或三线压电弯曲致动器。

其3V输入范围、快速响应及高峰值电流输出,非常适用于高速阀控制、机器人致动器、非谐振压电马达和运动控制等应用。

BD系列模块具有全面的过载保护,提供螺丝端子或PCB安装引脚版本可选。

批量定价可询

电压范围及型号一览

型号输出电压差分输出增益峰值电流RMS电流
BD300300 V±300 V10150 mA11 mA
BD250250 V±250 V83.659 mA13 mA
BD200200 V±200 V67.773 mA16 mA
BD150150 V±150 V51.095 mA21 mA

工作原理说明

BD系列模块内含高压DC-DC变换器和两个线性放大通道。输出电压的标准范围从+150V到+300V。由于采用推挽输出结构,最小输出电压约为+3V,无法完全达到0V。

因此,最小可用输入电压约为 3V/增益。例如,对于BD300,其增益为101,故最小有效输入电压为约30 mV。以下应用示例中不考虑该限制。

通道2可设置为非反相(on,与通道1相同)或反相(off,适用于三线弯曲致动器或差分输出配置)。

应用示例

示例1:独立双通道控制

使用BD300模块分别驱动两个压电致动器,输入信号为0V至3V。推荐使用双绞线将电源直接连接至螺丝端子的引脚5和4。

示例2:±200V压电驱动

使用BD200模块驱动串联极化的双层压电弯曲致动器(两线模式),通过0V至3V的输入信号产生±200V的差分输出。通道2设为反相模式(开关设置为off),输出1和输出2的电压为:

  • 输出1 = +200V × Vin/3V

  • 输出2 = -200V × Vin/3V

因此,0V输入 → -200V,1.5V输入 → 0V,3V输入 → +200V。

若输出电压为正,则致动器向下弯曲,偏转量 δ 计算为:

δ = δ_max × (V / V_max)

其中,δ_max 是器件的最大位移。例如,Thorlabs T220-A4BR-2513XB 的 δ_max 可达几百微米。

示例3:三线弯曲致动器驱动

该示例展示“带偏置的单极”或“三线配置”的平行极化弯曲致动器。将通道2设为反相,且输入接地,即可获得+150V偏置电压。

  • 0V 输入 → 上层产生+150V → 最大向上弯曲

  • 3V 输入 → 下层产生+150V → 最大向下弯曲

偏转量 δ 计算为:

δ = δ_max × (2V_in/3V – 1)

兼容的致动器示例如下:

致动器型号偏置电压推荐驱动器
PiezoDrive BA6020+150 VBD150
Thorlabs PB4NB2W+150 VBD150
Noliac CMBR02+200 VBD200

注:推荐的+100V 和 -100V 偏置电压也可改为+200V 和 0V

其他技术参数

项目参数备注
输入电压范围0 V 到 3 V最小有效输入为 3V / 增益
输入阻抗通道1: 10 kΩ;通道2: 5 kΩ
最小输出电压< 3 V不能输出0V
过流保护峰值和RMS保护,支持短路
过热保护> 70 °C 时自动禁用PCB温度超出限制
电源输入+12 V 到 +30 V(推荐24 V)
最大功耗5 W全负载下平均功率
小信号带宽20 kHz
上升速率12 V/μs
输出噪声< 满量程的1%例如:BD300 < 3 Vpp
状态引脚电压0.6 V(正常),<0.5V表示过热
工作温度0 °C 至 +50 °C
湿度限制非冷凝
外形尺寸60 × 25.4 mm(2.3 × 1 英寸)
高度(PCB安装)8 mm
重量11 克

 

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