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多单元压电陶瓷类变形镜高压驱动电源设计

本文摘要:概述:对于变形镜压电陶瓷片类控制器模块数大的特性,设计方案一种带宽测试适合扩展成多路输入的压电陶瓷片驱动电源,它运用光耦分相互之间阻隔从源趋于驱动器输出功率NMOS管,改动了电源电路构造并保证 了输出功率视频码率。该驱动电源驱动器100nF溶性特性阻抗时,可完成单端到地-300~ 300V双旋光性高压输入,电压增益35.5dB,数据信号不杂讯状况下,小数据信号呼吁頻率约10kHz,大数据信号呼吁頻率2mHz,瞬时速度蓄电池充电电流量均值400MA。

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概述:对于变形镜压电陶瓷片类控制器模块数大的特性,设计方案一种带宽测试适合扩展成多路输入的压电陶瓷片驱动电源,它运用光耦分相互之间阻隔从源趋于驱动器输出功率NMOS管,改动了电源电路构造并保证 了输出功率视频码率。该驱动电源驱动器100nF溶性特性阻抗时,可完成单端到地-300~ 300V双旋光性高压输入,电压增益35.5dB,数据信号不杂讯状况下,小数据信号呼吁頻率约10kHz,大数据信号呼吁頻率2mHz,瞬时速度蓄电池充电电流量均值400MA。试验强调该驱动电源的特性必须合乎变形镜驱动器的回绝且电源电路构造比较简单。

  0章节目录  响应式电子光学(AO)系统软件中,变形镜(DM)做为一种波前校正器,根据变化镜面玻璃样子校准由大气湍流等引起的波前崎变,进而提升 电子光学品质,提高分辩率。压电陶瓷片类变形镜镜面玻璃的变形是由好几个一端同样于镜面玻璃,另一端同样于基座的压电陶瓷片控制器(PZT)的前端开发来搭建的。

每一个控制器都务必一个独立国家的驱动电源给它获得驱动器工作电压,PZT独自一人静电场的具有下,因为逆压电效应,将造成横着和水平方向上的前端开发地应力,进而铸就镜面玻璃造成地应力。  为了更好地造成需要的正负形自变量务必给PZT施加双旋光性的好几百乃至上KV的高电压,因而务必驱动电源能、够输入双旋光性低压数据信号。压电陶瓷片类变形镜控制器等效电路为溶性特性阻抗,则当输出功率提高或工作电压提高时,需要的工作电压将降低。伴随着AO系统软件校正时间頻率提高,对变形镜高压驱动电源的动态性特性回绝更为低,另外伴随着AO系统软件校准空间频率降低,其模块数也在大大减少,因而对驱动电源的动态性特性、容积、功能损耗等明确指出了高些的回绝。

现阶段销售市场上双旋光性高压输入的压电陶瓷片驱动电源特性优质,可是容积大、地下隧道数小、非常容易扩展,没法合乎多模块(好几百过千)变形镜驱动器的回绝。文中研制开发了一种根据光耦和输出功率NMOS管的压电陶瓷片驱动电源,具有不错的动态性特性,且电源电路构造比较简单有助于扩展。  1变形镜高压驱动电源设计方案  1.1变形镜高压驱动电源原理  压电陶瓷片类变形镜对高压驱动电源的回绝除开双旋光性高压输入和低的动态性特性外,还回绝驱动电源具有可靠性低、线性好、谐波失真小等特性。一般来说驱动电源应用如图所示1下图的交流电放缩式的基本原理构造,它关键由出现偏差的原因放缩级、高压功率放大级、工作电压负的反馈互联网和高压直流稳压电源等组成。

出现偏差的原因放缩级放缩輸出高压操控数据信号与工作电压系统对数据信号的误差组成负的反馈,稳定驱动电源闭环控制时的电压增益;高压功率放大级搭建工作电压和电流量的放缩,合乎变形镜驱动器对工作电压和电流量的回绝;高压直流稳压电源为高压功率放大级获得需要的高压直流电源力。      根据之上的基本原理构造,文中设计方案的变形镜高压驱动电源电路原理图如图2下图,高压搭建运算放大器U1A包括出现偏差的原因放缩级;电阻器R2与C1的作为降低该级高频率增益值,避免 起伏。出现偏差的原因放缩级的输入驱动器高压功率放大级,使之造成高压输出功率数据信号,驱动器变形镜压电陶瓷片控制器。电阻器Rf,R3和耐高温高压电容器Cf包括工作电压负的反馈,使驱动电源视频码率范畴内的闭环控制电压增益稳定为1 Rf/R3,调整R3可得到 所需要放缩倍率的精确值。

高压直流稳压电源应用340V输入的开关电源可调稳压电源,经稳压管、过滤后给高压功率放大级获得高压直流电源力。  1.2高压功率放大级  高压功率放大级为该驱动电源的关键一部分,由图2由此可见高压功率放大级由上、下2个构造完全一致的模块电源电路组成。

之上半一部分模块电源电路为例证,光耦U2发射极输入电流量为该模块电源电路的輸出数据信号,该輸出数据信号从基极驱动器晶体三极管Q2,而光耦U2和晶体三极管Q2协同从源趋于驱动器输出功率NMOS管Q1通断。当輸出数据信号为0时,光耦U2和晶体三极管Q2不通断,这时NMOS管Q1与电阻器R10,R14和稳压极管D1包括输入电流量稳定的电流源。

当光耦U2输入电流量减少时,驱动器晶体三极管Q2集电级-射极电流量减少,Q2可看作由光耦输入电流量操控的电流源,另外电流源驱动器NMOS管Q1包括的电流源输入电流量降低。总而言之,该模块电源电路可看作由光耦输入电流量操控的星形电流源。  2个模块电源电路如图2中下图横着相接时,上、下两模块电源电路相互之间地当作电流源(相互之间看电阻器十分大),因而无特性阻抗时,左右两可控性电流源电流细微的转变将不容易在输入V。

处造成非常大的工作电压旋转,进而搭建了工作电压的放缩。因为晶体三极管包括的可控性电流源具有很高的电流量放缩倍率,当驱动电源驱动器溶性特性阻抗时,光耦输入电流量较小的转变就能使可控性模块电源电路造成非常大的输入电流量,使驱动电源必须输入到特性阻抗或从特性阻抗排出来非常大的电流量,进而搭建了输出功率的放缩。与传统式的具有较为独立国家工作电压放缩级和输出功率级驱动电源相比,该驱动电源将工作电压放缩级和功率放大级合二为一,在保证 输出功率视频码率的前提条件下,提升了电源电路等比级数。

  高压功率放大级的輸出数据信号由光耦造成,因为光耦內部是根据光来搭建数据信号的传送,光耦輸出与输入数据信号在电力学上是提取的,因而无论光耦輸出与输入级不会有多少的电势差都能够搭建数据信号的传送。这使出现偏差的原因放缩级的高压输入数据信号就可操控高压功率放大级的高压数据信号。另外因为光耦的分相互之间阻隔具有,使高压功率放大级对PZT控制器的蓄电池充电电源电路必须应用完全一致的电源电路构造。而且模块电源电路中只应用了高压功率大的的NMOS管,而避免 了用以难以得到 的耐高温高压输出功率PMOS管,进而大大简化了电源电路构造。

使之具有运用于多模块压电陶瓷片类变形镜驱动器的前提条件。  1.3驱动电源可靠性操控  高压驱动电源驱动器溶性的变形镜控制器时,控制器电容器CL与驱动电源开环增益输出电阻Ro相互影响,在驱动电源的呼吁上不容易造成新的零点,导致相位滞后,进而危害驱动电源的可靠性。为确保稳定、避免 起伏,在驱动电源系统对电阻器Rf上串联耐高压电容器Cf,使之在视频码率范畴内的系统对通道上降低零点,造成震幅落伍,赔偿终端设备溶性特性阻抗引起的相位滞后,进而保证 了驱动电源的可靠性。


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