
在驅(qū)動壓電陶瓷執(zhí)行器時,常面臨以下典型問題:
當(dāng)對壓電陶瓷執(zhí)行器施加控制信號時,系統(tǒng)實際輸出與理論響應(yīng)之間存在差異:
1.響應(yīng)延遲與運動畸變:期望的快速線性位移出現(xiàn)滯后,或由于信號波形畸變引入額外諧波,從而影響定位精度與系統(tǒng)帶寬。
2.輸出性能不足:部分應(yīng)用需千伏級驅(qū)動電壓,常規(guī)放大器難以滿足,限制了執(zhí)行器的潛在性能。
3.溫升明顯,穩(wěn)定性下降:放大器能效較低,部分電能轉(zhuǎn)化為熱能,造成系統(tǒng)溫度上升,引起信號漂移,長期可能影響設(shè)備可靠性。
4.數(shù)據(jù)可靠性問題:驅(qū)動信號中的噪聲與失真導(dǎo)致實驗數(shù)據(jù)出現(xiàn)波動,降低了測量結(jié)果的重復(fù)性與可信度。
上述問題的主要根源在于驅(qū)動系統(tǒng)的核心部件——功率放大器的性能。理想的驅(qū)動方案需能夠為壓電陶瓷類容性負(fù)載提供高電壓、寬帶寬與低噪聲的高質(zhì)量驅(qū)動信號。
HCAM系列高壓功率放大器專為要求嚴(yán)苛的壓電驅(qū)動及其他高壓應(yīng)用設(shè)計,兼顧穩(wěn)定性與易用性,為控制系統(tǒng)提供有效支持。
HCAM系列高壓功率放大器技術(shù)特點
壓電陶瓷屬于容性負(fù)載,在高速切換狀態(tài)下會產(chǎn)生較高的沖擊電流,對放大器的電壓擺率與工作帶寬提出較高要求。HCAM系列具備以下性能:
1. 高壓與大功率輸出
輸出電壓范圍覆蓋±1kV至±50kV,適應(yīng)各類高壓壓電執(zhí)行器的需求。
提供足夠的電流與功率輸出,確保在高頻動態(tài)驅(qū)動過程中電壓穩(wěn)定,使執(zhí)行器性能充分展現(xiàn)。
2. 寬帶寬與高壓擺率
3dB帶寬可達(dá)數(shù)百kHz至MHz水平,能夠無失真地放大高頻控制信號,準(zhǔn)確復(fù)現(xiàn)快速變化的波形。
高壓擺率(單位V/μs)保障放大器對快速變化信號的響應(yīng)能力,避免因壓擺率限制造成波形畸變,從而支持高速高精度定位。
3. 四象限輸出能力
支持四象限工作模式,既可作為源(Source)向負(fù)載提供電能,也可作為匯(Sink)吸收負(fù)載回饋能量。
在壓電陶瓷快速收縮階段,有效吸收其釋放的能量,抑制輸出電壓過沖與振蕩,確保運動過程平穩(wěn)。
4. 高線性度與低噪聲
具備較低的諧波失真(THD)與噪聲基底,保障輸出信號質(zhì)量。
有助于實現(xiàn)高精度的位移控制,滿足納米級定位、掃描及高精度測量的需求。
5. 全面的保護機制
集成過壓(OVP)、過流(OCP)、過溫(OTP)及短路保護功能,確保放大器及所連接設(shè)備的安全性。
軟啟動電路可抑制開機瞬間的電流沖擊。


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