[实用新型]一种超声波电机幅值稳幅控制电路

说明书

本实用新型提供了一种超声波电机幅值稳幅控制电路，电路主要包括输出可调的DC/DC转换芯片及外围辅助电路、电压可调升压变压器、跟随电路、滤波电路、整流电路、分压电路、隔离电路、超声波电机。本实用新型能有效的稳定超声电机驱动电压幅值、将幅值限定在一定的范围之内，有效的保证了超声波电机在工作环境温度变化或电机自身工作时间长短变化的情况下，既可以输出最大力矩却又不损坏电机的性能；该电路成本低、控制性能好。

技术领域

本实用新型涉及超声波电机控制技术领域，具体涉及一种超声波电机幅值稳幅控制电路。

背景技术

超声波电机(USM)因其工作频率大于20KHz属于超声波频段，故被称为超声波电机。它是以压电陶瓷(PZT)换能片作为核心驱动部件，利用压电陶瓷的逆压电效应和超声振动，将弹性材料的微观形变通过共振放大和摩擦耦合转换成转子或滑块的宏观运动的一种新原理微特电机。

由超声波电机的工作原理可知，超声波电机的性能与电机定子的振幅有关。振幅越大，电机的转速越快、输出力矩越大。但是，大的振幅可能超过压电陶瓷换能片所能承受的极限导致压电陶瓷换能片断裂，对电机造成永久性损坏。

同理，对压电陶瓷而言，施加的电压越高，其形变越大，输出力也越大。当施加的电压大到一定程度时，由此产生的形变将导致压电陶瓷碎裂，从而导致电机失效。为了提高超声波电机工作的安全性，必须控制施加在压电陶瓷上的电压幅值。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种超声波电机幅值稳幅控制电路,以保证超声波电机在工作环境温度变化或电机自身工作时间长短变化的状态下幅值不变，可靠运行。

为了达到本实用新型的目的，本实用新型提出的方案如下：

超声波电机幅值稳幅控制电路，包括DC/DC转换芯片U1及外围辅助电路；电压可调升压变压器T1；跟随电路U2、C3；RC滤波电路R3、C2；整流二极管D1；分压电阻R1、R2；隔直电容C1；超声波电机M；

所述DC/DC转换芯片U1的输入端连接电源提供的+Vin电压，输出端连接电压可调升压变压器T1初级侧电源端，反馈端通过电阻R7和电容C5并联、电阻R5和电阻R6并联连接，电阻R 4的一端串接在电阻R5和电阻R6并联支路上另一端串接电容C4和跟随电路U2的输出端；所述跟随电路U2的输入端连接RC滤波电路的一端和整流二极管D1的反向端，C3为U2的退耦电容并联在U2的电源到地端；所述RC滤波电路电阻R3和电容C2并联；所述整流二极管D1的正向端连接分压电阻的中心端；所述分压电阻R1一端串接电阻R2，另一端连接隔直电容C1，电阻R2的另一端接地；所述隔直电容C1的另一端连接超声电机的A相或B相端。

进一步的，超声电机幅值稳幅控制电路中所述的DC/DC转换芯片U1及外围辅助电路中，输入电容器C6、C7并联，一端连接DC/DC转换芯片U1的电源电压输入端，另一端接地；升压电容器C8一端连接DC/DC转换芯片U1的升压电容端另一端连接电压输出端；钳位二极管D2阴极端连接DC/DC转换芯片U1的电压输出端阳极端接地；电感器L1一端连接DC/DC转换芯片U1的电压输出端另一端连接输出电容器C9、C10，输出电容器C9、C10并联另一端接地。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型电路成本低、控制性能好；实现了超声波电机驱动峰值电压的稳定，将电压幅值限定在一定的范围之内，有效的保证了电机在工作环境温度变化或电机自身工作时间长短变化的情况下既可以输出最大力矩却又不损坏电机的性能而可靠运行。

附图说明

图1为超声波电机幅值稳幅控制电路结构示意图。

具体实施方式