CN205725517U - 一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路 - Google Patents

Abstract

一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，包括电源VCC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D1以及二极管D2。本实用新型结构简单、实用性强，不仅电路元件少，只使用NPN型晶体管，制造时一致性较好，成本更低，而且在工作时，只有一半的电路在工作，功耗较其它驱动电路更低，可靠性好。

Description

一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路

技术领域

本实用新型涉及一种压电陶瓷晶片的电路，尤其是指一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路。

背景技术

贾卡经编机是生产网眼类装饰织物的主要机器 , 其产品主要用于室内装饰和装饰性妇女内衣面料及其花边辅料等。自1884年问世以来,贾卡经编机的贾卡装置已从机械式发展到电磁式和现在的压电式 , 就目前而言，市场上应用比较广泛的贾卡装置主要包括拉线贾卡和压电陶瓷贾卡。

压电式贾卡经编机或者压电式贾卡钩编机是一种利用压电贾卡梳进行提花的纺织机械，一般由多个压电陶瓷贾卡针组合构成一个贾卡梳。每个压电陶瓷贾卡针的两面各贴有压电陶瓷片，压电陶瓷片之间有玻璃纤维层或金属片隔离，当给两侧的压电陶瓷的电极加上计算机程序控制的正负电压信号后，压电陶瓷会弯曲变形，从而使得贾卡针向左或者向右偏移，并可保持这种偏移，如此即可完成经编机或钩编机的提花工作。压电式陶瓷贾卡针具有功耗小、噪音小、无电磁干扰、工作频率高、低热量释放等优点。

现有技术经编机至少要控制 3500 个织针，机器往往都非常庞大，控制织针运动的电路板也达 100 多块。传统的驱动电路板由于电路设计缺陷，发热量大，另外是利用正负极转换来达到控制压电陶瓷的运动。转换过程并没有有效的放电过程，这样会大大减少压电陶瓷片的寿命。传统压电陶瓷片的寿命通常为 2 年左右。

本申请人于2010-11-16向国家知识产权局提交一发明专利（申请号201010545475.0）请求保护一种经编机的贾卡梳控制器的放电节能电路，该电路包括有电阻R4、三极管Q2、电阻R5、电阻R6、三极管Q3、电阻R10、三极管Q5、电阻R8、电阻R1、三极管Q1、电阻R2、电阻R3、三极管Q4、电阻R9、三极管Q6、电阻R7。以上电路虽然提高压电陶瓷的寿命，然而还存有部分缺陷：采用6个三极管电路结构还较为复杂，运行中会出现短路情况。

实用新型内容

本实用新型提供一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其主要目的在于克服现有贾卡梳节能驱动电路存在的结构复杂，存在有短路隐患的缺陷。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，包括电源VCC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D1以及二极管D2；

所述电阻R1的一端与三极管Q1的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R1的另一端、二极管D1的阴极以及三极管Q1的基极并联于三极管Q2的集电极；

所述电阻R2的一端连接于三极管Q2的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT1；

所述电阻R4的一端与三极管Q3的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R4的另一端、二极管D2的阴极以及三极管Q3的基极并联于三极管Q4的集电极；

所述电阻R5的一端连接于三极管Q4的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT2；

所述二极管D1的阳极以及三极管Q1的发射极并联于电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接于一输出端OUT1；

所述二极管D2的阳极以及三极管Q3的发射极并联于电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接于一输出端OUT2；

所述三极管Q2和三极管Q4的发射极并联于电源VCC1的负极。

进一步的，所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4均为NPN型晶体管。

进一步的，该节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由两压电陶瓷晶片驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片的一端，所述输出端OUT2连接于另一压电压电陶瓷晶片的一端，该两压电陶瓷晶片的另一端并联于电源VCC1的负极。

进一步的，还包括一电源VCC2，上述节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2共同驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片C1的一端，所述输出端OUT2连接于压电陶瓷晶片C2的一端，压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2的另一端并联于所述电源VCC2的正极，所述电源VCC2的另一端与电源VCC1的负极并联。

进一步的，所述电源VCC1的电压大于电源VCC2的电压。

进一步的，所述电源VCC1的电压为180V～220V，所述电源VCC2的电压为20V～120V。

进一步的，所述三极管Q2和三极管Q4的发射极以及电源VCC1的负极并联接地。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于:

1、本实用新型结构简单、实用性强，不仅电路元件少，只使用NPN型晶体管，制造时一致性较好，成本更低，而且在工作时，只有一半的电路在工作，功耗较其它驱动电路更低，可靠性好。

2、在本实用新型中，通过设置四个三极管配合两个二极管的电路布局，可以保证电源不会出现短路现象。整个电路功耗小，发热量低，线路简单。可大幅提高驱动电路的可靠性、延长驱动器和贾卡使用寿命，节省返修成本。

3、在本实用新型中，通过设置电源VCC2配合电源VCC1使用，通过增加一组低电驱动电压，一方面，它抵消正向驱动电压，使得实际落在贾卡两端的电压降低；另一方面，它产生一个反向力，与正向力方向相同，两者力度相加，最终的效果是增大摆动力度，达到兼顾页卡性能和寿命的目的。因而可以做到在增大贾卡驱动电压的同时，满足客户对贾卡性能的需求，有效延长贾卡使用寿命，降低了客户使用和生产成本。

附图说明

图1为实施例一的结构示意图。

图2为实施例二的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图说明本实用新型的具体实施方式。

参照图1。一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，包括电源VCC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D1以及二极管D2。

所述电阻R1的一端与三极管Q1的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R1的另一端、二极管D1的阴极以及三极管Q1的基极并联于三极管Q2的集电极。

所述电阻R2的一端连接于三极管Q2的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT1。

所述电阻R4的一端与三极管Q3的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R4的另一端、二极管D2的阴极以及三极管Q3的基极并联于三极管Q4的集电极。

所述电阻R5的一端连接于三极管Q4的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT2。

所述二极管D1的阳极以及三极管Q1的发射极并联于电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接于一输出端OUT1。

所述二极管D2的阳极以及三极管Q3的发射极并联于电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接于一输出端OUT2。

所述三极管Q2和三极管Q4的发射极并联于电源VCC1的负极。

参照图1。所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4均为NPN型晶体管。所述三极管Q2和三极管Q4的发射极以及电源VCC1的负极并联接地。

参照图1。上述节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由两压电陶瓷晶片驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片的一端，所述输出端OUT2连接于另一压电压电陶瓷晶片的一端，该两压电陶瓷晶片的另一端并联于电源VCC1的负极。

参照图1，本实施例的电路工作过程包括如下：电路有INPUT1、INTPU2两个输入端，OUT1，OUT2两个输出端，输出端接压电陶瓷贾卡，用于驱动贾卡梳动作。压电陶瓷贾卡梳可以等效为两个电容，要使贾卡梳正常工作，必须一边充电，一边放电。被贾卡梳被充电的一边会发生形变，从而向某一边摆动。

参照图1。在本实施例中INPUT1与INPUT2输入的是方波驱动信号，且INPUT1与INPUT2输入的方波信号电平相反。例如，INPUT1输入高电平，则INPUT2输入的低电平，反之亦然。这样，2个输出端始终处于一边放电，一边充电的状态，完成对贾卡的驱动。整个电路由左右两个完全对称的电路组成，工作原理完全相同。

下面说明其工作原理

1：当INPUT1输入高电平时，Q2导通，Q1基极为低电平，Q1截止。输出端通过R3、D1，经过Q2对贾卡一端电容进行放电。特别要注意的是，在放电开始的那一刻，D1导通后使Q1处于一个反偏状态，使Q1快速关断且完全处于截止的状态，几乎没有功耗。

2：当INPUT1输入高电平，则INPUT2输入低电平，Q4截止，Q4相当于开路。此时，R4通过Q3电流放大后，经过R6对贾卡另一边的电容进行充电。此时Q4处于截止状态，几乎没有功耗。

3：当电平相反时，工作过程完全相同。

和现有技术相比，本实用新型产生的有益效果在于:

1、本实用新型结构简单、实用性强，不仅电路元件少，只使用NPN型晶体管，制造时一致性较好，成本更低，而且在工作时，只有一半的电路在工作，功耗较其它驱动电路更低，可靠性好。

2、在本实用新型中，通过设置四个三极管配合两个二极管的电路布局，可以保证电源不会出现短路现象。整个电路功耗小，发热量低，线路简单。可大幅提高驱动电路的可靠性、延长驱动器和贾卡使用寿命，节省返修成本。

实施例二

参照图2，本实施例与实施例一大体相同，其不同之处在于：还包括一电源VCC2，上述节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2共同驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片C1的一端，所述输出端OUT2连接于压电陶瓷晶片C2的一端，压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2的另一端并联于所述电源VCC2的正极，所述电源VCC2的另一端与电源VCC1的负极并联。优选地，所述电源VCC1的电压大于电源VCC2的电压。更优选地，所述电源VCC1的电压为180V～220V，所述电源VCC2的电压为20V～120V。最优选地，所述电源VCC1的电压为200V，所述电源VCC2的电压为30V。

通过设置电源VCC2配合电源VCC1使用，通过增加一组低电驱动电压，一方面，它抵消正向驱动电压，使得实际落在贾卡两端的电压降低；另一方面，它产生一个反向力，与正向力方向相同，两者力度相加，最终的效果是增大摆动力度，达到兼顾页卡性能和寿命的目的。因而可以做到在增大贾卡驱动电压的同时，满足客户对贾卡性能的需求，有效延长贾卡使用寿命，降低了客户使用和生产成本。

上述仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本实用新型进行非实质性的改动，均应属于侵犯本实用新型保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于：包括电源VCC1、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R6、三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4、二极管D1以及二极管D2；

所述电阻R1的一端与三极管Q1的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R1的另一端、二极管D1的阴极以及三极管Q1的基极并联于三极管Q2的集电极；

所述电阻R2的一端连接于三极管Q2的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT1；

所述电阻R4的一端与三极管Q3的集电极并联于电源VCC1的正极，电阻R4的另一端、二极管D2的阴极以及三极管Q3的基极并联于三极管Q4的集电极；

所述电阻R5的一端连接于三极管Q4的基极，另一端连接于一信号输入端INPUT2；

所述二极管D1的阳极以及三极管Q1的发射极并联于电阻R3的一端，电阻R3的另一端连接于一输出端OUT1；

所述二极管D2的阳极以及三极管Q3的发射极并联于电阻R6的一端，电阻R6的另一端连接于一输出端OUT2；

所述三极管Q2和三极管Q4的发射极并联于电源VCC1的负极。

2.如权利要求1所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于：所述三极管Q1、三极管Q2、三极管Q3、三极管Q4均为NPN型晶体管。

3.如权利要求2所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于：该节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由两压电陶瓷晶片驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片的一端，所述输出端OUT2连接于另一压电压电陶瓷晶片的一端，该两压电陶瓷晶片的另一端并联于电源VCC1的负极。

4.如权利要求3所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于：还包括一电源VCC2，上述节能驱动电路作用于一压电贾卡梳，该压电贾卡梳包括基座和固定在基座上的多根导纱针，每根导纱针由压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2共同驱动，所述输出端OUT1连接于一压电陶瓷晶片C1的一端，所述输出端OUT2连接于压电陶瓷晶片C2的一端，压电陶瓷晶片C1和压电陶瓷晶片C2的另一端并联于所述电源VCC2的正极，所述电源VCC2的另一端与电源VCC1的负极并联。

5.如权利要求4所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于:所述电源VCC1的电压大于电源VCC2的电压。

6.如权利要求5所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于:所述电源VCC1的电压为180V～220V，所述电源VCC2的电压为20V～120V。

7.如权利要求1所述一种用于压电陶瓷贾卡梳的节能驱动电路，其特征在于:所述三极管Q2和三极管Q4的发射极以及电源VCC1的负极并联接地。