CN219329692U - 一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 - Google Patents
一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN219329692U CN219329692U CN202223551008.6U CN202223551008U CN219329692U CN 219329692 U CN219329692 U CN 219329692U CN 202223551008 U CN202223551008 U CN 202223551008U CN 219329692 U CN219329692 U CN 219329692U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- piezoelectric ceramic
- discharging
- diode
- constant current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统，包括恒流放电电路、限流电路和开关电路；恒流放电电路包括IN端、OUT端和控制端，IN端与压电陶瓷的正极连接，OUT端与压电陶瓷的负极连接并接地；开关电路的第一端通过限流电路与IN端连接，第二端与OUT端连接，开关电路的第一端还与控制端连接；开关电路闭合时，控制端接低电平，恒流放电电路不工作；开关电路断开后，控制端接高电平，恒流放电电路开始工作，压电陶瓷的电荷从IN端流入恒流放电电路，并从IN端流出所述恒流放电电路，完成电荷泻放。本实用新型可实现电荷的主动泻放，结构简单，成本低，有效解决了使用泻放电阻给容性负载放电时，电荷泻放速度逐渐变慢的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及压电陶瓷技术领域，尤其是指一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统。
背景技术
在精密定位技术领域，压电陶瓷的驱动电压一般高达数百伏。压电陶瓷属于容性负载，数百伏高压产生的极化电荷在断电后无法快速释放，导致压电陶瓷无法快速恢复初始状态，进而无法满足高频响应的要求。
现代技术中，容性负载中电荷的泻放方法一般分为主动泻放和被动泻放。
被动泻放方法是在容性负载两端并联一个阻抗较大的功率电阻。只要容性负载两端有电压，功率电阻就会泻放电荷，这种方法简单易用，但会造成不必要的发热及能量浪费，不适用于体积较小的压电控制器电路。
主动泻放方法是在被动泻放的基础上增加一个开关，通过控制开关，来实现对电荷的主动泻放。当工作电压高达数百伏时，由分立器件与芯片组合作为开关，搭配泻放电阻构成的泻放电路结构非常复杂，且元器件选型困难；由继电器作为开关，搭配泻放电阻的主动泻放方法，受限于继电器的响应时间，无法满足压电陶瓷的高频响应要求。并且，使用泻放电阻对容性负载进行电荷泻放时，存在电荷泻放速度逐渐变慢的问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、成本低廉、适用于高压容性负载的压电陶瓷电荷主动泻放电路。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种压电陶瓷电荷主动泻放电路，包括：
恒流放电电路、限流电路和开关电路；
所述恒流放电电路包括IN端、OUT端和控制端，所述IN端与压电陶瓷的正极连接，所述OUT端与压电陶瓷的负极连接并接地；
所述开关电路的第一端通过所述限流电路与所述IN端连接，第二端与所述OUT端连接，所述开关电路的第一端还与所述控制端连接；
所述开关电路闭合时，所述控制端接低电平，所述恒流放电电路不工作；所述开关电路断开后，所述控制端接高电平，所述恒流放电电路开始工作，压电陶瓷的电荷从所述IN端流入所述恒流放电电路，并从所述IN端流出所述恒流放电电路，完成电荷泻放。
在本实用新型的一个实施例中，所述开关电路包括电阻R2和N沟道MOS管，所述电阻R2的一端与N沟道MOS管的栅极连接后接控制信号，所述电阻R2的另一端与N沟道MOS管的源极连接后接所述OUT端，所述N沟道MOS管的漏极通过所述限流电路与所述IN端连接，所述N沟道MOS管的漏极还与所述控制端连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述恒流放电电路包括N沟道三极管、放电电阻R3和二极管电路，所述N沟道三极管的集电极与所述IN端连接，所述N沟道三极管的基极与二极管电路的正极连接并所述控制端连接，所述二极管电路的负极与所述OUT端连接，所述放电电阻R3的一端与所述N沟道三极管的发射集连接，另一端与所述OUT端连接。
在本实用新型的一个实施例中，所述二极管电路包括二极管D1和二极管D2，所述N沟道三极管的基极与二极管D1的正极连接并所述控制端连接，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极与所述OUT端连接。
在本实用新型的一个实施例中，当所述恒流放电电路工作时，所述放电电阻R3两端的电压为VR3：VR3 = VD1 + VD2 - VBE
其中，VD1为所述二极管 D1 的正向压降；VD2为所述二极管 D2 的正向压降；VBE为所述 N 沟道三极管的基级与发射极之间的电压。
在本实用新型的一个实施例中，当不需要泻放电路工作时，控制信号为高电平，所述N沟道MOS管导通，所述N沟道三极管的基极接地，所述二极管D1、二极管D2、N沟道三极管均不导通，恒流放电电路不工作。
在本实用新型的一个实施例中，当需要泻放电路工作时，控制信号为低电平，所述N沟道MOS管关断，所述二极管D1和二极管D2导通，为所述N沟道三极管提供直流偏置，所述N沟道三极管导通，压电陶瓷中的电荷经过所述N沟道三极管，通过放电电阻R3完成电荷泻放。
在本实用新型的一个实施例中，所述限流电路包括限流电阻R1，所述限流电阻R1的一端与所述开关电路的第一端连接，另一端与所述IN端连接。
本实用新型还提供了一种压电陶瓷系统，包括压电陶瓷，还包括上述任一所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路。
本实用新型的上述技术方案相比现有技术具有以下优点：
本实用新型的压电陶瓷电荷主动泻放电路通过恒流放电电路、限流电路和开关电路搭配，可实现电荷的主动泻放，结构简单，成本低，有效解决了使用泻放电阻给容性负载放电时，电荷泻放速度逐渐变慢的问题。
上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本实用新型的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
0004.为了使本实用新型的内容更容易被清楚的理解，下面根据本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明，其中
图1是本实用新型优选实施例中压电陶瓷电荷主动泻放电路的结构示意图；
图2是本实用新型优选实施例中压电陶瓷电荷主动泻放电路的原理图。
实施方式
0005.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对本实用新型的限定。
如图1所示，为实用新型优选本实施例中的压电陶瓷电荷主动泻放电路，包括恒流放电电路、限流电路和开关电路K1。
恒流放电电路包括IN端、OUT端和控制端C，IN端与压电陶瓷(高压容性负载)的正极连接，OUT端与压电陶瓷的负极连接并接地。
开关电路K1的第一端通过限流电路与IN端连接，第二端与OUT端连接，开关电路K1的第一端还与控制端C连接。
开关电路K1闭合时，控制端接低电平，恒流放电电路不工作；开关电路K1断开后，控制端C接高电平，恒流放电电路开始工作，压电陶瓷的电荷从IN端流入恒流放电电路，并从IN端流出恒流放电电路，完成电荷泻放。
本实用新型的压电陶瓷电荷主动泻放电路通过恒流放电电路、限流电路和开关电路搭配，可实现电荷的主动泻放，结构简单，成本低，有效解决了使用泻放电阻给容性负载放电时，电荷泻放速度逐渐变慢的问题。
在其中一实施例中，限流电路包括限流电阻R1，限流电阻R1的一端与开关电路的第一端连接，另一端与IN端连接。
参照图2，在其中一实施例中，开关电路K1包括电阻R2和N沟道MOS管U1，电阻R2的一端与N沟道MOS管U1的栅极连接后接控制信号，电阻R2的另一端与N沟道MOS管U1的源极连接后接OUT端，N沟道MOS管U1的漏极通过限流电路与IN端连接，N沟道MOS管U1的漏极还与控制端C连接。
在其中一实施例中，恒流放电电路包括N沟道三极管Q1、放电电阻R3和二极管电路，N沟道三极管Q1的集电极与IN端连接，N沟道三极管Q1的基极与二极管电路的正极连接并控制端连接，二极管电路的负极与OUT端连接，放电电阻R3的一端与N沟道三极管Q1的发射集连接，另一端与OUT端连接。
可选地，二极管电路包括二极管D1和二极管D2，N沟道三极管Q1的基极与二极管D1的正极连接并控制端连接，二极管D1的负极与二极管D2的正极连接，二极管D2的负极与OUT端连接。
当恒流放电电路工作时，放电电阻R3两端的电压为VR3：当恒流放电电路工作时，放电电阻 R3 两端的电压为 VR3：
VR3 = VD1 + VD2 - VBE
其中，VD1为二极管 D1 的正向压降；VD2为二极管 D2 的正向压降；VBE为 N 沟道三极管 Q1 的基级与发射极之间的电压。
恒流放电电路工作期间，根据PN结的正向导通特性，VD1、VD2、VBE基本保持不变。因此，放电电阻R3两端的电压保持恒定，流过放电电阻R3的电流保持恒定。
当不需要泻放电路工作时，控制信号为高电平，N沟道MOS管U1导通，N沟道三极管的基极接地，二极管D1、二极管D2、N沟道三极管Q1均不导通，恒流放电电路不工作。
当需要泻放电路工作时，控制信号为低电平，N沟道MOS管U1关断，二极管D1和二极管D2导通，为N沟道三极管Q1提供直流偏置，N沟道三极管Q1导通，压电陶瓷中的电荷经过N沟道三极管Q1，通过放电电阻R3完成电荷泻放。
本实用新型优选实施例还公开了一种压电陶瓷系统，包括压电陶瓷，其还包括上述实施例中的压电陶瓷电荷主动泻放电路。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。
Claims (9)
1.一种压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，包括：
恒流放电电路、限流电路和开关电路；
所述恒流放电电路包括IN端、OUT端和控制端，所述IN端与压电陶瓷的正极连接，所述OUT端与压电陶瓷的负极连接并接地；
所述开关电路的第一端通过所述限流电路与所述IN端连接，第二端与所述OUT端连接，所述开关电路的第一端还与所述控制端连接；
所述开关电路闭合时，所述控制端接低电平，所述恒流放电电路不工作；所述开关电路断开后，所述控制端接高电平，所述恒流放电电路开始工作，压电陶瓷的电荷从所述IN端流入所述恒流放电电路，并从所述IN端流出所述恒流放电电路，完成电荷泻放。
2.根据权利要求1所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，所述开关电路包括电阻R2和N沟道MOS管，所述电阻R2的一端与N沟道MOS管的栅极连接后接控制信号，所述电阻R2的另一端与N沟道MOS管的源极连接后接所述OUT端，所述N沟道MOS管的漏极通过所述限流电路与所述IN端连接，所述N沟道MOS管的漏极还与所述控制端连接。
3.根据权利要求2所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，所述恒流放电电路包括N沟道三极管、放电电阻R3和二极管电路，所述N沟道三极管的集电极与所述IN端连接，所述N沟道三极管的基极与二极管电路的正极连接并所述控制端连接，所述二极管电路的负极与所述OUT端连接，所述放电电阻R3的一端与所述N沟道三极管的发射集连接，另一端与所述OUT端连接。
4.根据权利要求3所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，所述二极管电路包括二极管D1和二极管D2，所述N沟道三极管的基极与二极管D1的正极连接并所述控制端连接，所述二极管D1的负极与二极管D2的正极连接，所述二极管D2的负极与所述OUT端连接。
5.根据权利要求4所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，当所述恒流放电电路工作时，所述放电电阻R3两端的电压为VR3：VR3=VD1+VD2-VBE
其中，VD1为所述二极管D1的正向压降；VD2为所述二极管D2的正向压降；VBE为所述N沟道三极管的基级与发射极之间的电压。
6.根据权利要求4所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，当不需要泻放电路工作时，控制信号为高电平，所述N沟道MOS管导通，所述N沟道三极管的基极接地，所述二极管D1、二极管D2、N沟道三极管均不导通，恒流放电电路不工作。
7.根据权利要求4所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，当需要泻放电路工作时，控制信号为低电平，所述N沟道MOS管关断，所述二极管D1和二极管D2导通，为所述N沟道三极管提供直流偏置，所述N沟道三极管导通，压电陶瓷中的电荷经过所述N沟道三极管，通过放电电阻R3完成电荷泻放。
8.根据权利要求1所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路，其特征在于，所述限流电路包括限流电阻R1，所述限流电阻R1的一端与所述开关电路的第一端连接，另一端与所述IN端连接。
9.一种压电陶瓷系统，包括压电陶瓷，其特征在于，还包括如权利要求1-8任一所述的压电陶瓷电荷主动泻放电路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223551008.6U CN219329692U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202223551008.6U CN219329692U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219329692U true CN219329692U (zh) | 2023-07-11 |
Family
ID=87066061
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202223551008.6U Active CN219329692U (zh) | 2022-12-28 | 2022-12-28 | 一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219329692U (zh) |
-
2022
- 2022-12-28 CN CN202223551008.6U patent/CN219329692U/zh active Active
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN212183126U (zh) | 一种带软启动的防反接保护电路 | |
| CN109004818B (zh) | 本质安全型直流容性负载缓启动装置 | |
| CN115603407A (zh) | 放电控制电路、放电控制方法以及锂电池高边驱动电路 | |
| CN101373965A (zh) | 电源开关切换电路 | |
| CN219329692U (zh) | 一种压电陶瓷电荷主动泻放电路及压电陶瓷系统 | |
| CN210431988U (zh) | 一种led驱动电路和led照明设备 | |
| CN110620498A (zh) | 一种恒功率型快速放电电路 | |
| CN108551252B (zh) | 共用输入电容的高压栅极驱动电路 | |
| CN208046449U (zh) | 一种低导通压降的启动电路 | |
| CN113746312B (zh) | 一种双极工艺开关电源的限流保护电路 | |
| CN115189683A (zh) | 用于低边nmos管的驱动电路以及电子设备 | |
| CN113050740B (zh) | 一种低功耗启动电路 | |
| CN210380646U (zh) | 一种组合功率管驱动电路和电源装置 | |
| CN209930225U (zh) | 一种mos管驱动电路 | |
| CN213879355U (zh) | 一种共负极电池充放电电路 | |
| CN213960040U (zh) | 一种机床延时启动电路 | |
| CN116505888B (zh) | 一种GaN功率放大器的负压保护电路 | |
| CN210112330U (zh) | 一种将持续的pwm信号转换为持续的高电平信号的电路 | |
| CN215186444U (zh) | 雾化装置及其功率管驱动电路 | |
| CN219018461U (zh) | 一种具有三极管高边保护电路的电子装置 | |
| CN115102376B (zh) | 一种低压输入的高低压驱动电路 | |
| CN212811658U (zh) | 一种自主适配上电时序的应用电路 | |
| CN213243521U (zh) | 一种供电电路 | |
| CN116707504B (zh) | 一种负压开关控制电路及方法 | |
| CN103490604A (zh) | 一种设备电源迟滞保护电路 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |