一种高压压电陶瓷驱动电源的设计

为了满足压电陶瓷在振动平台微位移测试系统中输出更大范围的微位移及保持更高精度的条件,设计了一种高压大电流、带有直流偏置可连续调频调幅的正弦波输出压电陶瓷驱动电源.该文介绍了该驱动电源的设计方案、关键电路设计、控制系统软件设计及实验测试.该驱动电源以全桥逆变电路、隔离直流-直流抬压电路为核心,采用电压、电流双闭环比例-积分控制正弦脉宽调制(SPWM)波的基波来调节输出电压.通过搭建实验平台,验证了当压电陶瓷电容为 5 μF时,该驱动电源能实现在 5 Hz～1 kHz 频响内电压 100 倍增益放大,输出0～1 000 V的动态正弦电压,最大输出功率达到7 kW.结果表明,设计的压电陶瓷驱动电源具有输出电压高,输出功率大,频率响应快,且减小了电源整机体积和质量.