
在驅動壓電陶瓷執行器時,常面臨以下典型問題:
當對壓電陶瓷執行器施加控制信號時,系統實際輸出與理論響應之間存在差異:
1.響應延遲與運動畸變:期望的快速線性位移出現滯后,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帶寬。
2.輸出性能不足:部分應用需千伏級驅動電壓,常規放大器難以滿足,限制了執行器的潛在性能。
3.溫升明顯,穩定性下降:放大器能效較低,部分電能轉化為熱能,造成系統溫度上升,引起信號漂移,長期可能影響設備可靠性。
4.數據可靠性問題:驅動信號中的噪聲與失真導致實驗數據出現波動,降低了測量結果的重復性與可信度。
上述問題的主要根源在于驅動系統的核心部件——功率放大器的性能。理想的驅動方案需能夠為壓電陶瓷類容性負載提供高電壓、寬帶寬與低噪聲的高質量驅動信號。
HCAM系列高壓功率放大器專為要求嚴苛的壓電驅動及其他高壓應用設計,兼顧穩定性與易用性,為控制系統提供有效支持。
HCAM系列高壓功率放大器技術特點
壓電陶瓷屬于容性負載,在高速切換狀態下會產生較高的沖擊電流,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,適應各類高壓壓電執行器的需求。
提供足夠的電流與功率輸出,確保在高頻動態驅動過程中電壓穩定,使執行器性能充分展現。
2. 寬帶寬與高壓擺率
3dB帶寬可達數百kHz至MHz水平,能夠無失真地放大高頻控制信號,準確復現快速變化的波形。
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)向負載提供電能,也可作為匯(Sink)吸收負載回饋能量。
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。
4. 高線性度與低噪聲
具備較低的諧波失真(THD)與噪聲基底,保障輸出信號質量。
有助于實現高精度的位移控制,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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