CN106549600A - 驱动电路 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的驱动电路用于驱动容性负载,如压电陶瓷,使所述压电陶瓷的喷孔高速伸缩,其包括将数字信号转换为模拟信号的数模转换模块、对模拟信号放大的运放模块、驱动所述压电陶瓷的驱动模块、在所述驱动模块充电时导通对驱动电压上升沿充电的充电模块、在驱动模块放电时导通对驱动电压下降沿放电的放电模块。所述驱动模块、充电模块以及放电模块由三极管实现。本发明可以极大的缩短驱动电压上升沿与下降沿的时间,提高上升沿与下降沿的斜率,有利于压电陶瓷的扩张与伸缩,可以提高打印设备的打印效率以及效果;同时本发明的驱动电路不包括任何感性元件,可以有效的降低驱动电路的发热量,降低损耗,提高驱动电压的稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及颜料喷涂打印领域,尤其涉及一种颜料喷涂领域驱动喷头的驱动电路。
背景技术
在颜料喷涂打印领域,颜料需要通过喷头喷涂,喷头采用高精度高敏感的容性负载元件,如图1,这种容性负载元件为压电陶瓷,其中压电陶瓷设置有可以收缩的喷孔,压电陶瓷的驱动电压为矩形波,喷孔在压电陶瓷的驱动电压的上升沿时扩张,扩张时将颜料吸入喷孔中,在驱动电压稳定时,喷孔保持,当驱动电压的下降沿到来时,喷孔收缩,将之前吸入喷孔中的颜料喷出;其中喷孔收缩或扩张的速度与驱动电压的上升沿与下降沿的斜率相关,驱动电压的上升沿或下降沿的斜率越大,喷孔的收缩与扩张的速度越大,缩短单次喷涂颜料所用时间,有利于提高打印效率。
目前现有的技术是通过电感元器件来实现,而电感元器件频繁充放电会增加驱动电路的能耗以及发热,同时驱动电压容易受到压电陶瓷后端的负载变化的影响,会出现波动,在电压的上升沿以及下降沿时斜率变化不大,从而导致喷涂打印效果欠佳以及打印速度较慢的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种驱动电路,该驱动电路旨在解决目前的驱动电路中发热较大,容易受到后端负载影响,输出不稳定且驱动电压在上升沿与下降沿斜率变化不大的问题。
本发明公开的一种驱动电路用于驱动容性负载。其中,所述驱动电路包括:
数模转换模块,所述数模转换模块根据输入的数字信号的控制输出与所述数字信号大小对应的模拟电压;
运放模块,所述运放驱动模块用于对所述模拟电压放大并输出放大电压;
驱动模块,所述驱动模块与所述运放模块连接,接收所述放大电压并输出第一驱动电压或第二驱动电压;
充电模块,与所述驱动模块连接,用于对所述第一驱动电压转换为所述第二驱动电压的上升沿充电;
放电模块,与所述驱动模块连接,用于对所述第二驱动电压转换为所述第一驱动电压的下降沿放电;
输出端,所述输出端分别与所述驱动模块、所述充电模块及所述放电模块连接;
其中,所述输出端受所述驱动模块的驱动且接受所述充电模块充电或所述放电模块放电。
进一步地,所述数模转换模块包括:
数模转换器,所述数模转换器包括第一输入端、参考端及第一输出端,所述第一输入端输入多位并行数字信号,所述第一输出端输出模拟信号;
第一集成运放器,与所述数模转换器连接,用于对所述第一输出端输出的输出信号转换为所述模拟电压输出;
当所述第一输入端输入的信号为最大数字信号时,所述第一输出端输出的电信号为所述参考端的电压;所述第一输出端输出的电信号与所述第一输入端输出的电信号大小成正比;所述第一集成运放器用于对所述第一输出端输出的输出信号进行反向跟随,从而实现阻抗匹配。
进一步地,所述运放模块包括:
第一滤波模块,所述第一滤波模块输入端与所述数模转换模块输出端连接;
第二集成运放器,所述第二集成运放模块的一输入端与所述第一滤波模块输出端连接,另一输入端通过第一偏置电阻与接地端连接;
放大调整支路,所述放大调整支路连接至所述第二集成运放器的一输入端,用于调整所述第二集成运放器的放大比例;
偏置模块,所述偏置模块与所述第二集成运放器输出端连接,所述第二集成运放器的输出端输出所述放大电压;
所述偏置模块包括一直流恒压源、串联在所述直流恒压源与所述接地端的第一电阻以及第二电阻;所述第二集成运放器的输出端电连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间,并与所述驱动模块连接。
进一步地,所述第一滤波模块包括RC滤波并联支路,所述RC滤波并联支路的一端与所述数模转换器的输出端连接,所述RC滤波并联支路的另一端与接地端连接。
进一步地,所述第二集成运放器还包括正使能端以及负使能端,所述正使能端与通过二极管与所述直流恒压源连接,第二电容的一端分别连接于所述二极管与所述正使能端,所述第二电容的另一端与所述接地端连接;所述负使能端与所述接地端连接。
进一步地,所述驱动模块包括:第一三极管、第二三极管、第三三极管以及第四三极管;所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管以及所述第四三极管的基极分别与所述运放模块的输出端连接;所述第一三极管的集电极与直流恒压源连接,所述第一三极管的发射极第二三极管的集电极连接,所述第二三极管的发射极与所述接地端连接;所述第三三极管的集电极与直流恒压源连接,所述第三三极管的发射极与所述第四三极管的集电极连接,所述第四三极管的发射极与所述接地端连接;
所述第一三极管的发射极与所述充电模块连接;所述第三三极管的发射极与所述放电模块连接。
进一步地,所述充电模块包括第五三极管,所述第五三极管的集电极通过第六电阻与所述直流恒压源电连接,所述第五三极管的基极通过第七电阻与所述第一三极管发射极电连接,所述第五三极管的发射极与输出端连接;所述放电模块包括第六三极管,所述第六三极管基极通过第八电阻与所述第三二极管发射极电连接,所述第六三极管的发射极通过第九电阻与所述接地端连接;
所述第五三极管为NPN型,所述第六三极管与PNP型。
进一步地,所述第五三极管的基极与所述输出端之间连接有第十电阻,所述第六三极管的基极与所述输出端之间连接有第十一电阻。
进一步地,所述驱动电路还包括反馈模块,所述反馈模块一端与所述充电模块或所述放电模块连接,另一端与所述运放模块连接;所述反馈模块用于将所述充电模块或放电模块的电信号反馈给所述运放模块,从而降低所述放大电压波动。
进一步地,所述反馈模块包括反馈支路,所述反馈支路一端与所述输出端连接,另一端经所述第三电阻与所述运放模块连接。
本发明的驱动模块分别输出两个电压,为第一驱动电压与第二驱动电压,并且在第一驱动电压转换为第二驱动电压的上升沿时由充电模块充电,在第二驱动电压转换为第一驱动电压的下降沿时由放电模块放电,从而可以极大的缩短上升沿与下降沿的时间,提高上升沿与下降沿的斜率,有利于容性负载的工作,如压电陶瓷喷孔的扩张与伸缩,可以进一步地提高打印设备的打印效率以及打印的效果;同时本发明的驱动电路不包括任何感性元件,可以有效的降低驱动电路的发热量,降低损耗,提高驱动电压的稳定性。
附图说明
下面结合附图,通过对本发明的具体实施方式详细描述,将使本发明的技术方案及其它有益效果显而易见。
附图中,
图1为背景技术中压电陶瓷结构示意图;
图2为本发明驱动电路的模块示意图;
图3为本发明驱动电路具体模块连接示意图;
图4为本发明驱动电路的数模转换器模块电路结构示意图;
图5为本发明驱动电路的后端电路结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果,以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。
请参阅图2,本发明公开的一种驱动电路包括:数模转换模块100、运放模块200、驱动模块300、充电模块400、放电模块500以及输出端600;其中,所述数模转换模块100、所述运放模块200以及所述驱动模块300依次连接,所述充电模块400与所述放电模块500分别与所述驱动模块300连接,所述输出端600一端连接在所述充电模块400与所述放电模块500之间,另一端与容性负载700连接。在本实施方式中,所述容性负载700为压电陶瓷。本发明提供的驱动电路通过所述输出端600输出驱动电压,从而驱动所述压电陶瓷的喷孔高速伸缩,实现快速打印的目的。
所述数模转换模块100输入的数字信号Vd,其在输入的数字信号Vd的控制下输出与所述数字信号Vd大小对应的模拟电压Vin,即,输入的数字信号Vd的数值越大时,所述模拟电压Vin的大小也越大;所述运放模块200用于对所述模拟电压Vin放大,然后输出放大电压Vout1至所述驱动模块300;所述驱动模块300主要用于接收所述放大电压Vout1并根据放大电压Vout1的大小以及极性输出第一驱动电压V10,或者第二驱动电压V20,本实施方式中,假设第一驱动电压V10小于所述第二驱动电压V20,那么所述第一驱动电压V10变换为第二驱动电压V20的过程中,驱动模块300输出的电压具有上升沿,同样当所述第二驱动电压V20变换为第一驱动电压V10时,所述驱动模块300输出的电压具有下降沿;所述驱动模块300分别与所述充电模块400或所述放电模块500连接,其中所述充电模块400在所述驱动模块300的输出电压为上升沿时对所述输出电压充电,同样的,所述放电模块500在所述驱动模块300的输出电压为下降沿时对所述输出电压放电;所述输出端600连接在所述充电模块400与所述放电模块500之间,所述输出端600输出的电压用于驱动所述容性负载700。
在本实施方式中,通过输入的数字信号Vd的大小控制输出的模拟电压Vin的大小,并对模拟电压Vin进行放大后将放大电压Vout1输入至所述驱动模块300,所述驱动模块300根据输入的放大电压Vout1的大小输出所述第一驱动电压V10或所述第二驱动电压V20,在所述第一驱动电压V10转换为所述第二驱动电压V20的上升沿时所述充电模块400工作,对上升沿充电以使所述上升沿的变化时间缩短,提高所述上升沿的斜率;或者在所述第二驱动电压V20转换为所述第一驱动电压V10的下降沿时所述放电模块500工作,对下降沿放电以使所述下降沿的变化时间缩短,提高所述下降沿的斜率;经过本驱动电路的输出端600输出的电压上升沿和下降沿的斜率增大,有利于提高所述压电陶瓷喷孔的扩张和收缩幅度以及变化速度,可以提高所述压电陶瓷的喷涂量以及喷涂速率,从而提高打印的质量以及速度。
在本实施方式中,通过在所述数模转换模块100持续的输入变化的数字信号Vd,典型的是,输入的数字信号Vd为周期变化的矩形波信号的方式,可以使所述驱动模块300间隔的周期性输出第一驱动电压V10以及第二驱动电压V20,所述输出端600能够输出的周期性的上升沿以及下降沿电压,从而使所述容性负载的喷孔扩张与收缩出现周期往复,实现容性负载的喷涂功能。
请结合参阅图3及图4,进一步地,所述数模转换模块100包括:数模转换器11、第一集成运放器U1A。其中,所述数模转换器11包括的第一输入端(dac_db0~dac_db9)、参考端(VrefA~VrefB)及第一输出端(IoutA);所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)用于输入多位并行数字信号Vd,所述第二输出端用于输出模拟信号;第一集成运放器U1A与所述数模转换器11连接,用于对所述第一输出端(IoutA)输出的输出信号转换为所述模拟电压Vin输出。
当所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)输入最大所述数字信号时,所述第一输出端(IoutA)输出为所述参考端的电压;所述第一输出端(IoutA)输出的电信号与所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)的电信号大小成正比;所述第一集成运放器U1A用于对所述第一输出端(IoutA)输出的输出信号进行反向跟随,从而实现阻抗匹配。
在本实施方式中更为具体的,所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)为10位端子,对应输入10位二进制数,其输入的数值D的大小在0000000000~1111111111之间,所述参考端(VrefA~VrefB)为2位端子,所述参考端(VrefA~VrefB)的两端子均连接有相同的参考电压,在本实施方式中,优选的参考电压为-7.5V,所述第一输出端(IoutA)与所述第一集成运放器U1A的负输入端连接,所述第一集成运放器U1A的正输入端与接地端GND连接,所述第一集成运放器U1A的输出端输出电压为Vin;所述数模转换器11还包括高阻输出端(RfbA),所述高阻输出端(RfbA)与所述第一集成运放器U1A的输出端连接。
在本实施方式中,所述第一集成运放器U1A的输出端与所述高阻输入端(RfbA)连接,对于所述第一集成运放器U1A的输出端而言,其前端输入电阻为无穷大,从而实现阻抗匹配,减少所述数模转换模块100后端电压波动对自身的影响。
在本实施方式中,所述第一集成运放器U1A输出端电压Vin的大小应该满足:
其中,D为第一输入端(dac_db0~dac_db9)输入的二进制数的数值,VrefA数值为-7.5V,当所述Vin的数值大小为3V时,D大小是D=409,此时在所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)需要输入的10位二进制数为0110011001。通过以上距离计算可以知道,所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)输入的10位二进制数的大小确定后第一输出端(dac_db0~dac_db9)输出的模拟电压Vin唯一确定,根据所述数模转换模块100所要得到的所述模拟电压Vin的大小,可以计算出所述第一输入端(dac_db0~dac_db9)输入的二进制数值。在其他对所述数模转模块具有更高精度要求的实施方式中,可以通过更换为具有更多第一输入端(dac_db0~dac_db9)端子的所述数模转换器11。
请结合参阅图3、图4及图5,在图4中输出电压Vin接入图5中,图4与图5共同构成一个完整的电路原理图,进一步地,从图中可以看出所述运放模块200包括:第一滤波模块21、第二集成运放器U1B、放大调整支路22及偏置模块23。其中,所述第一滤波模块21输入端与所述数模转换模块100输出端连接;所述第二集成运放器U1B的正输入端与所述第一滤波模块21输出端连接,负输入端通过放大调整支路22与接地端GND连接;所述偏置模块23与所述第二集成运放器U1B输出端连接,所述第二集成运放器U1B的输出端输出所述放大电压Vout1。
具体的,所述偏置模块23包括一36V的直流恒压源、串联在所述直流恒压源与所述接地端GND之间的第一电阻R4以及第二电阻R11;所述第二集成运放器U1B的输出端电连接至所述第一电阻R4与所述第二电阻R1 1之间,并与所述驱动模块300连接。
在本实施方式中,所述第二集成运放器U1B组成了一个正比例放大电路,具体的,放大调整支路22包括串联的第三电阻R3和第四电阻R9,所述第二集成运放器U1B的负输入端连接在所述第三电阻R3与所述第四电阻R9之间,其中所述第三电阻R3与所述第四电阻R9之和与所述第三电阻R3的比值为所述第二集成运放器U1B对所述Vin输入电压的放大比例。
进一步地,所述第一电阻R4与所述第二电阻R9对所述第二集成运放器U1B的输出端的电压起到了偏置的作用,其中优选的是,所述第一电阻R4与所述第二电阻R9的大小相等,此时所述第二集成运放器U1B的输出端的电压Vout1以18V为幅值中心,上下周期变化。所述驱动模块300根据所述第二集成运放器U1B输出端的电压Vout1的大小,相应的输出所述第一驱动电压V10或所述第二驱动电压V20。
进一步地,所述第一滤波模块21包括RC滤波并联支路,所述RC滤波并联支路的一端与所述数模转换模块100的输出端连接,另一端与接地端GND连接。具体的,所述RC滤波支路包括第五电阻R10以及第一电容C8,所述第五电阻R10的一端与接地端GND连接,另一端与所述第二集成运放器U1B的正输入端电连接;所述第一电容C8的一端与接地端GND连接,另一端也与所述第二集成运放器U1B的正输入端电连接。
在本实施方式中,所述第一滤波模块21用于对从所述数模转换模块100输出的模拟电压Vin滤波,减少干扰,从而防止对后端的所述第二集成运放器U1B的输入端的输入电压造成波动,带来计算误差。
进一步地,所述第二集成运放器U1B还包括正使能端以及负使能端,所述正使能端通过二极管D1与所述直流恒压源连接,所述二极管D1与所述正使能端之间还连接有第二电容C7的一端,所述第二电容C7的另一端与所述接地端GND连接;所述负使能端与所述接地端GND连接。
在本实施方式中,所述直流电压源对所述正使能端供电,以使所述第二集成运放器U1B工作,同时通过二极管D1减少所述使能端电压波动对后端所述驱动电路的影响,同时通过二极管D1稳压,从而使所述第二集成运放器U1B的输出更加稳定。所述第二电容C7主要用于对所述使能端的电压进行滤波,以减少外部信号干扰。
请结合参阅图3及图5,进一步地,所述驱动模块300包括:第一三极管Q1、第二三极管Q3、第三三极管Q4以及第四三极管Q6;所述第一三极管Q1、所述第二三极管Q3、所述第三三极管Q4以及所述第四三极管Q6的基极分别与所述运放模块200的输出端连接,即所述第二集成运放器U1B的输出端连接;所述第一三极管Q1的集电极与直流恒压源连接,所述第一三极管Q1的发射极第二三极管Q3的集电极连接,所述第二三极管Q3的发射极与所述接地端GND连接;所述第三三极管Q4的集电极与直流恒压源连接,所述第三三极管Q4的发射极与所述第四三极管Q6的集电极连接,所述第四三极管Q6的发射极与所述接地端GND连接。
所述第一三极管Q1的发射极与所述充电模块400连接;所述第三三极管Q4的发射极与所述放电模块500连接;所述第一三极管Q1与所述第三三极管Q4为NPN型,所述第二三极管Q3与所述第四三极管Q6为PNP型。请结合参阅图3及图4,进一步地,所述充电模块400包括第五三极管Q2,所述第五三极管Q2的集电极通过第六电阻R1与所述直流恒压源电连接,所述第五三极管Q2的基极通过第七电阻R2与所述第一三极管Q1发射极电连接,所述第五三极管Q2的发射极与输出端600连接,所述输出端600的与所述容性负载700连接,所述输出端600的输出电压为Vout;所述放电模块500包括第六三极管,所述第六三极管基极通过第八电阻R12与所述第三二极管发射极电连接,所述第六三极管的发射极通过第九电阻R13与所述接地端GND连接;所述第五三极管Q2为NPN型,所述第六三极管与PNP型。进一步地,所述第五三极管Q2的基极与所述输出端600之间连接有第十电阻R5,所述第六三极管的基极与所述输出端600之间连接有第十一电阻R8。
在本实施方式中,所述第一三极管Q1与所述第三三极管Q4的发射极电压为Vout,当所述第五三极管Q2导通时,所述电压Vout为最大值,即36V;所述当第六三极管导通时,所述电压Vout输出最小值,即0V。那么本发明后端的所述驱动模块300与所述充电模块400与所述放电模块500工作4种工作状态下,分别是:1、电压Vout维持在0V;2、电压Vout由0~36V的变化过程,即上升沿;3、电压Vout维持在36V;4、电压Vout由36~0V的变化过程,即下降沿。
1、电压Vout维持在0V时,压电陶瓷不工作;
2、电压Vout由0~36V的变化过程,即上升沿时,压电陶瓷扩张,吸入涂料;
3、电压Vout维持在36V时,压电陶瓷维持扩张状态,涂料吸入维持;
4、电压Vout由36~0V的变化过程,即下降沿时,压电陶瓷收缩,吸入的涂料被挤压喷涂,实现打印。
当在第1种状态结束时,容性负载700处于0V临界上升状态时,所述第二集成运放器U1B的正输入端输入电压大于所述第二集成运放器U1B负输入端的电压,此时,所述第二集成运放器U1B的输出端输出的电压Vout1为正值;所述第一三极管Q1及所述第三三极管Q4的发射极电压为0V,所述第一三极管Q1及所述第三三极管Q4的基极电压也为Vout1,当Vout1的电压大于所述第一三极管Q1以及所述第三三极管Q4的导通电压时,所述第一三极管Q1及所述第三三极管Q4导通,同时所述第二三极管Q3与所述第四三极管Q6截至;导通的所述第一三极管Q1的集电极将直流电压源的36V电压经所述第七电阻R2及所述第十电阻R5对所述输出端600充电,且导通的所述第三三极管Q4的集电极将直流电压源的36V电压经所述第八电阻R12以及所述第十一电阻R8对所述输出端600充电,使所述输出端600的电压上升至36V,从而提供所述容性负载700的驱动电压。
更为重要的是,当所述第一三极管Q1导通时,所述第一三极管Q1的发射极输出电压使所述第五三极管Q2导通,所述直流电压源通过所述第六电阻R1,经所述第五三极管Q2的集电极及发射极对所述输出端600充电,从而提高了所述输出端600电压上升的速度,加大了电压上升沿的斜率。
当所述输出端600的电压上升至所述第五三极管Q2的基极与发射极之间电压差小于其导通电压后,所述第五三极管Q2截至,不再给所述输出端600充电。
当第3状态结束时,所述输出端600的电压为36V的临界下降状态,所述第二集成运放器U1B的正输入端输入电压小于所述第二集成运放器U1B负输入端的电压,此时所述第二集成运放器U1B的输出端输出的电压Vout1为负值;所述第二三极管Q3及所述第四三极管Q6的发射极电压为36V,所述第二三极管Q3及所述第四三极管Q6的基极电压也为Vout1,当Vout1与接地端电压绝对值大于所述第二三极管Q3以及所述第四三极管Q6时,所述第二三极管Q3及所述第四三极管Q6导通,同时所述第一三极管Q1与所述第三三极管Q4截至。
导通的所述第二三极管Q3的集电极经所述第十电阻R5及所述第七电阻R2将所述输出端600的36V电压放电至接地端GND,导通的所述第四三极管Q6的集电极经所述第十一电阻R8及所述第八电阻R12将所述输出端600的36V电压放电至接地端GND,使所述输出端600的电压下降至0V,从而提供所述容性负载700的驱动电压,使所述压电陶瓷的喷孔保持。
更为重要的是,当所述第四三极管Q6导通时,所述第四三极管Q6的集电极电压持续下降,所述输出端600的电压下降至所述第六三极管的集电极相对接地端电压绝对值差大于其导通电压时,所述第六三极管导通,所述输出端600的电压经所述第六三极管及集电极、发射极及第九电阻R13至所述接地端GND,从而加速了所述输出端600的电压放电速度,提高了下降沿的下降斜率。
同样的,当是所述输出端600的电压下降至0V时,第六三极管截至,第六三极管不再放电。
工作时各个三极管情况如下表:
表1:三极管导通截止状态表
在本发明的其他实施方式中,所述第一三极管Q1、所述第三三极管Q4以及第五三极管Q2还可以为PNP型,所述第二三极管Q3、所述第四三极管Q6及第六三极管Q5还可以为NPN型,此时所述第五三极管Q2在驱动电压下降沿时导通,而所述第六三极管Q5在驱动电压上升沿时导通。
在本实施方式中,无论所述第一三极管Q1、第二三极管Q3、第三三极管Q4、第四三极管Q6、第五三极管Q2和第六三极管Q5的型号为PNP或NPN型,但都应该满足:第一三极管Q1、所述第三三极管Q4以及第五三极管Q2的极性相同,所述第二三极管Q3、所述第四三极管Q6及第六三极管Q5极性相同,且所述第一三极管Q1与所述第二三极管Q3的极性相反。
在本实施方式中,采用高速高压三极管导通截止形成占空比的方式来控制所述输出端600电压,不必使用电感等元器件来降压,发热少功耗低。其中所述第一三极管Q1、第三三极管Q4以及所述第二三极管Q3、第四三极管Q6之间形成对称的互锁电路,从而可以避免短路,减少干扰。
请结合参阅图3及图4,进一步地,所述驱动电路还包括反馈模块800,所述反馈模块800一端与所述输出端600连接,另一端与所述运放模块200连接;所述反馈模块800用于将所述输出端600的电信号反馈给所述运放模块200,从而降低所述运放模块200产生的所述放大电压Vout1波动。在所述输出端600输出的电压波动时,所述运放模块200可以自适应调整。
如图5,进一步地,所述反馈模块800包括反馈支路81,所述反馈支路81一端与所述输出端600连接,另一端经所述第三电阻R3与所述运放模块200连接,具体的是,所述第二集成运放器U1B的负输入端连接在所述第第四电阻R9与所述第三电阻R3之间,此时所述第三电阻R3既是作为比例放大电路的放大电阻,又是作为反馈支路的电阻使用。整个反馈电路800形成了闭环反馈,结构简单,节约成本。
如图5,在本实施方式中,所述输出端600还连接有第二滤波模块900,第二滤波模块900连接在所述输出端600与接地端GND之间,其包括RC串联支路91,具体的,包括第十二电阻R7以及第三电容C9,所述第十二电阻R7一端与所述输出端600连接,另一端与所述第三电容C9的一端连接,所述第三电容C9的另一端与接地端GND连接。
以上所述,对于本领域的普通技术人员来说,可以根据本发明的技术方案和技术构思做出其他各种相应的改变和变形,而所有这些改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种驱动电路,其特征在于,包括:
数模转换模块,所述数模转换模块根据输入的数字信号输出与所述数字信号对应的模拟电压;
运放模块,所述运放驱动模块用于对所述模拟电压放大并输出放大电压;
驱动模块,所述驱动模块与所述运放模块连接,接收所述放大电压并输出第一驱动电压或第二驱动电压;
充电模块,与所述驱动模块连接,用于对所述第一驱动电压转换为所述第二驱动电压的上升沿充电;
放电模块,与所述驱动模块连接,用于对所述第二驱动电压转换为所述第一驱动电压的下降沿放电;及
输出端,所述输出端分别与所述驱动模块、所述充电模块及所述放电模块连接;其中,所述输出端受所述驱动模块的驱动且接受所述充电模块充电或所述放电模块放电。
2.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述数模转换模块包括:
数模转换器,所述数模转换器包括第一输入端、参考端及第一输出端,所述第一输入端用于输入多位并行数字信号,所述第一输出端用于输出模拟信号;及
第一集成运放器,与所述数模转换器连接,用于对所述第一输出端输出的所述模拟信号转换为所述模拟电压输出;
当所述第一输入端输入的电信号为最大的数字信号时,所述第一输出端输出电信号为所述参考端的电压;所述第一输出端输出的电信号的大小与所述第一输入端输出的电信号的大小成正比;所述第一集成运放器用于对所述第一输出端输出的输出信号进行反向跟随,从而实现阻抗匹配。
3.根据权利要求1所述的驱动电路,其特征在于,所述运放模块包括:
第一滤波模块,所述第一滤波模块输入端与所述数模转换模块输出端连接;
第二集成运放器,所述第二集成运放模块的一输入端与所述第一滤波模块输出端连接,另一输入端通过第一偏置电阻与接地端连接;
放大调整支路,所述放大调整支路连接至所述第二集成运放器的一输入端,用于调整所述第二集成运放器的放大比例;
偏置模块,所述偏置模块与所述第二集成运放器输出端连接,所述第二集成运放器的输出端输出所述放大电压;
所述偏置模块包括一直流恒压源、串联在所述直流恒压源与所述接地端的第一电阻以及第二电阻;所述第二集成运放器的输出端电连接至所述第一电阻与所述第二电阻之间,并与所述驱动模块连接。
4.根据权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述第一滤波模块包括RC滤波并联支路,所述RC滤波并联支路的一端与所述数模转换器的输出端连接,所述RC滤波并联支路的另一端与接地端连接。
5.根据权利要求3所述的驱动电路,其特征在于,所述第二集成运放器还包括正使能端以及负使能端,所述正使能端通过二极管与所述直流恒压源连接,第二电容的一端分别连接于所述二极管与所述正使能端,所述第二电容的另一端与所述接地端连接;所述负使能端与所述接地端连接。
6.根据权利要求1或3所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动模块包括:第一三极管、第二三极管、第三三极管以及第四三极管;所述第一三极管、所述第二三极管、所述第三三极管以及所述第四三极管的基极分别与所述运放模块的输出端连接;所述第一三极管的集电极与直流恒压源连接,所述第一三极管的发射极第二三极管的集电极连接,所述第二三极管的发射极与所述接地端连接;所述第三三极管的集电极与直流恒压源连接,所述第三三极管的发射极与所述第四三极管的集电极连接,所述第四三极管的发射极与所述接地端连接;
所述第一三极管的发射极与所述充电模块连接;所述第三三极管的发射极与所述放电模块连接。
7.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述充电模块包括第五三极管,所述第五三极管的集电极通过第六电阻与所述直流恒压源电连接,所述第五三极管的基极通过第七电阻与所述第一三极管发射极电连接,所述第五三极管的发射极与输出端连接;所述放电模块包括第六三极管,所述第六三极管基极通过第八电阻与所述第三二极管发射极电连接,所述第六三极管的发射极通过第九电阻与所述接地端连接;
所述第五三极管为NPN型,所述第六三极管与PNP型。
8.根据权利要求7所述的驱动电路,其特征在于,所述第五三极管的基极与所述输出端之间连接有第十电阻,所述第六三极管的基极与所述输出端之间连接有第十一电阻。
9.根据权利要求6所述的驱动电路,其特征在于,所述驱动电路还包括反馈模块,所述反馈模块一端与所述充电模块或所述放电模块连接,另一端与所述运放模块连接;所述反馈模块用于将所述充电模块或所述放电模块的电信号反馈给所述运放模块,从而降低所述放大电压的波动。
10.根据权利要求9所述的驱动电路,其特征在于,所述反馈模块包括反馈支路,所述反馈支路一端与所述输出端连接,另一端经所述第三电阻与所述运放模块连接。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108448927A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 多场低温科技(北京)有限公司 | 用于步进式驱动装置的控制系统 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1206950A (zh) * | 1998-05-29 | 1999-02-03 | 清华大学 | 用于压电器件激振的新型驱动电源 |
JP2004282988A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-10-07 | Nippon Soken Inc | ピエゾアクチュエータ駆動回路 |
WO2005083873A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Seiko Epson Corporation | 駆動制御装置、電子機器、電子機器の駆動制御方法、電子機器の駆動制御プログラム、記録媒体 |
CN1677830A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 中国科学院电子学研究所 | 压电执行器驱动电源 |
CN102113216A (zh) * | 2008-08-11 | 2011-06-29 | 夏普株式会社 | 电容负载驱动电路和具备该电容负载驱动电路的显示装置 |
CN102570895A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种压电陶瓷驱动电源 |
CN102917880A (zh) * | 2010-06-01 | 2013-02-06 | 全球喷墨系统有限公司 | 驱动电路 |
CN103782406A (zh) * | 2011-08-26 | 2014-05-07 | 全球喷墨系统有限公司 | 驱动电容性负载的方法及其驱动电路 |
CN105978397A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-09-28 | 中国第汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 | 压电喷油器的驱动结构 |
-
2016
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Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1206950A (zh) * | 1998-05-29 | 1999-02-03 | 清华大学 | 用于压电器件激振的新型驱动电源 |
JP2004282988A (ja) * | 2003-02-27 | 2004-10-07 | Nippon Soken Inc | ピエゾアクチュエータ駆動回路 |
WO2005083873A1 (ja) * | 2004-02-26 | 2005-09-09 | Seiko Epson Corporation | 駆動制御装置、電子機器、電子機器の駆動制御方法、電子機器の駆動制御プログラム、記録媒体 |
CN1677830A (zh) * | 2004-03-31 | 2005-10-05 | 中国科学院电子学研究所 | 压电执行器驱动电源 |
CN102113216A (zh) * | 2008-08-11 | 2011-06-29 | 夏普株式会社 | 电容负载驱动电路和具备该电容负载驱动电路的显示装置 |
CN102917880A (zh) * | 2010-06-01 | 2013-02-06 | 全球喷墨系统有限公司 | 驱动电路 |
CN102570895A (zh) * | 2010-12-21 | 2012-07-11 | 沈阳新松机器人自动化股份有限公司 | 一种压电陶瓷驱动电源 |
CN103782406A (zh) * | 2011-08-26 | 2014-05-07 | 全球喷墨系统有限公司 | 驱动电容性负载的方法及其驱动电路 |
CN105978397A (zh) * | 2016-05-23 | 2016-09-28 | 中国第汽车股份有限公司无锡油泵油嘴研究所 | 压电喷油器的驱动结构 |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108448927A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-08-24 | 多场低温科技(北京)有限公司 | 用于步进式驱动装置的控制系统 |
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