PiezoDrive模塊BD 系列雙通道驅動器,用于壓電彎曲器促動器

PiezoDrive模塊BD 系列雙通道驅動器,用于壓電彎曲器促動器

BD 系列微型驅動器模塊包含一個高壓電源和兩個線性放大器通道。各個通道可以驅動高達 +300V 的壓電致動器,也可以組合成高達 +/-300V 的單個輸出。反相選項允許這些模塊驅動 2 線和 3 線壓電彎曲器執行器

3V 輸入范圍快速響應高峰值電流適合高速閥機器人致動器非諧振壓電電機運動控制應用等應用。

BD 系列模塊包括全面的過載保護,并配有螺絲端子或 PCB 安裝引腳。

電壓范圍

變體輸出電壓
差分
輸出
獲得峰值電流
RMS
電流
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 系列雙通道驅動器 -

這些模塊包含一個高壓 DC-DC 轉換器和兩個線性放大器通道。最大輸出電壓范圍為 +150V 至 +300V。最小輸出電壓約為 +3V,這是因為推挽式輸出電路無法精確達到零伏。

由于最小輸出限制為大約 +3V,因此最小有用輸入電壓約為 +3V/增益。例如,BD300 的最小有用輸入電壓為 300V/101 = 30 mV。為簡單起見,以下應用程序示例中不考慮此限制。

通道 2 可以在與通道 1 相同的同相配置 (on) 或反相配置 (off) 之間切換,這在驅動三個線彎曲器或創建單個差分輸出時很有用。

應用示例:獨立通道

使用 BD300 模塊驅動兩個獨立的壓電執行器

在此示例中,兩個 0V 至 3V 輸入信號源在兩個獨立負載上產生 0V 至滿范圍輸出。建議通過雙絞線電纜將電源直接連接到引腳 5 和 4(如果使用螺絲端子)。

應用示例:+/-200V 壓電驅動器

使用 BD200 模塊驅動串聯極化壓電雙晶片促動器。

此示例顯示了以 “two-wire” 配置 [1] 驅動的一系列極化彎曲機。0V 至 3V 輸入信號產生 +/-200V 輸出。請注意,負載是差分驅動的,不能接地。通道 2 通過將開關設置為 “off” 來配置在反相模式。輸出 1 處的電壓為V1=KV我n,輸出 2 處的電壓為V2=K(3?V我n)哪里K=67.7用于 BD200。因此,負載兩端的電壓為
VLo一個d=V1–V2=2K(V我n–1.5)

因此,0V 輸入在負載上產生 -200V,1.5V 輸入在負載上產生 0V,3V 在負載上產生 +200V。

當輸出電壓為正時,執行器向下彎曲。偏轉δ
δ=2K(V我n–1.5)δppVpp哪里δpp是彎曲器的峰峰值位移,并且Vpp是最大峰峰值電壓。例如δpp=1.048mm 和Vpp=360適用于 T220-A4BR-2513XB 執行器

應用示例:三線制彎曲驅動器

具有直流偏置電壓的彎曲驅動器

本例顯示了以“偏置單極”或“三線”配置 [1] 驅動的并聯極化彎曲器。+150V 偏置電壓是通過將通道 2 配置為反相模式并將輸入接地來實現的。

零伏輸入導致頂部壓電層兩端產生 +150V 電壓,并最大向上偏轉。+3V 輸入導致底部壓電層兩端產生 +150V 電壓,并產生最大向下偏轉。撓度δ可以用
δ=V我n–1.53δpp

哪里δpp是彎曲器的峰峰值位移。兼容執行器的示例如下:

驅動器零件編號Bias Voltage放大器
BD 系列雙通道驅動器 -壓電驅動?BA6020+150 伏BD150型
BD 系列雙通道驅動器 -索拉布斯 PB4NB2W+150 伏BD150型
BD 系列雙通道驅動器 -Noliac CMBR02 (見注 1)+200 伏BD200型

注 1:推薦的 +100V 和 -100V 偏置電壓可以用 +200V 和 0V 代替

其他規格

規范價值筆記
輸入電壓范圍0 V 至 3 V最小有用輸入電壓為 3V/增益。
輸入阻抗10, 5通道 1 為 10,通道 2 為 5
最小輸出電壓< 3 V輸出電壓不為零
過流保護峰值和 RMS包括直接短路
熱保護70 攝氏度當 PCB 溫度> 70°C 時禁用
電源+12 V 至 +30 V推薦 +24 V
電源5 瓦滿載時的最大平均功率
小信號帶寬20 赫茲
轉換速率12 伏/微斯
輸出噪聲< 全頻的 1%例如,< BD300 的 3 Vpp
狀態引腳電壓0.6 伏< 0.5 V 表示熱過載
溫度范圍0 C 至 +50 C
濕度無冷凝
尺寸60 X 25.4 毫米2.3 X 1 英寸
高度8 毫米PCB 安裝版本所需的總高度
重量11 克

峰值和平均電流限制規格列在“電壓范圍”中。RMS 電流限制定義了容性負載可實現的最大頻率,這在“功率帶寬”中討論。

在 RMS 電流限制接合之前,峰值電流可以消耗長達 5 毫秒。這允許使用電容負載進行快速步進變化。輸出電壓轉換速率為:
ΔVoΔt=我pkCL哪里我pk是峰值電流限制,CL是負載電容,ΔVo是輸出電壓的變化,并且Δt是時間間隔。例如,電壓變化ΔV將需要Δt=ΔVoCL/我pk.

功率帶寬

功率帶寬是可以再現而不失真的最大頻率周期信號。在線功率帶寬計算器確定給定負載電容的最大工作頻率和所需功率。該計算器包括電流限制、轉換速率和信號帶寬的影響。

計算器不包括峰值電流限制的時間常數,因此當功率帶寬低于 50 Hz 時,可能會變得不準確。


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