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芯明天E00/E01.A系列高压放大器,用于驱动MFC压电纤维陶瓷片

根据压电陶瓷的逆压电效应,压电陶瓷在电场的作用下会产生微位移。目前常用的压电驱动控制器采用的主要是电压驱动控制的方式,根据压电陶瓷位移与其两端电压呈近似线性关系的原理,通过精确控制压电陶瓷两端驱动电压的大小以达到对位移的精密操控。

压电驱动控制器根据其输出的电压大小可以分为:低压控制器与高压控制器。低压控制器适合驱动单层陶瓷片和叠堆陶瓷等,其电压范围-20V~150V。高压控制器适合驱动高压叠堆陶瓷以及MFC压电纤维陶瓷片,其电压范围可达-500V~1500V。



MFC压电纤维陶瓷片

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MFC压电纤维陶瓷片是一种先进的薄片型执行器和传感器,提供高性能、高灵活性及高可靠性。MFC作为促动器时,位移可达上百微米或几百微米,输出力可达693N以上。MFC作为传感器使用时,产生的电荷量与振动幅度、振动频率等有关,输出电压可达几伏,甚至10V、20V或更高,输出电流在微安级。

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各种尺寸的MFC压电纤维陶瓷片

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MFC压电纤维陶瓷片作为传感器使用时,要平面粘贴于被测表面,当该表面产生形变时,MFC就会输出电荷,大小取决于形变程度。这个过程中MFC无需额外的供电端。

MFC压电纤维陶瓷片作为促动器使用时,也要平面粘贴于一个表面上,当对MFC施加电压时,MFC内部的PZT会产生伸长运动,但因MFC平面粘贴于一个表面上,所以MFC的伸长形变会作用于被粘贴的表面,从而引起被粘贴表面产生弯曲形变运动。这个过程中,MFC需要外部的驱动电压来驱动,这种伸长型MFC的驱动电压为-500V~1500V。



芯明天研发

-500V~1500V高压放大器

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为了向MFC压电纤维陶瓷片的用户提供相应的驱动电源,也为了能让客户更快的拿到产品,芯明天公司特研发生产了E01/E00.A系列-500V~+1500V的高压放大器。该产品是由芯明天公司进行设计、研发、生产、装配、调试及销售,与进口产品具有同等性能,但它具有更高的性价比、更快的供货速度及更便捷的售后服务。

E01/E00.A系列高压压电放大器是专为驱动MFC压电纤维陶瓷片而研发设计的,通过外部模拟信号进行控制,它的输出电压范围可高达-500V~1500V,可驱动MFC压电纤维片。

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E00.A6高压控制器实物图


特点

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•输出电压-500V~+1500V

•1至6通道可选

•模拟输入控制

•小信号带宽可达10kHz




应用

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•驱动MFC压电纤维片

•驱动高压压电陶瓷叠堆

•驱动高压压电陶瓷促动器




高压放大器面板介绍

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该款高压放大器的模块化设计,使得每个模块的面板都是相同的,具体接口定义如下图所示。

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标识符
型号
功能
POWER
LED绿色
供电指示灯
绿灯亮起:正常运行
绿灯熄灭:系统关闭
OVER
LED红灯
过流指示灯
红灯亮起:过流保护
红灯熄灭:系统正常工作
OUTPUT
ZGG.2B.302.CLL
输出高压驱动压电陶瓷
CONTROL INPUT
BNC
控制信号输入端,连接外部信号(信号发生器、模拟信号电源、DA卡等)。

注意!危险!通过示波器等仪器直接测量OUTPUT端或配套线缆的两端时,输出电压范围-500V~1500V,要注意示波器等仪器的测量电压范围,否则会损坏您的测量仪器!




模拟信号控制

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E01/E00.A系列高压压电放大器采用模拟信号控制方式,控制电压与输出电压呈线性关系,可将-2.5V~7.5V的模拟控制信号放大输出-500V~1500V的电压。该放大器的带宽可达3kHz。

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原理图


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频率负载曲线


可选配电压监控功能

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了更好的向客户提供便利,芯明天公司针对需要电压监控功能的用户提供电压监控功能选配,用户可根据自身的应用需求来进行选择。

随着产品优化升级,芯明天将陆续将此功能加入标配选项中。




1~6通道可选

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该款高压放大器是采用模块化组合,每个模块为一个驱动输出通道,每个模块都可输出-500V~1500V的电压。而模块数量即是可输出电压的通道数。可根据用户使用需求,在1至6个通道间自由选择通道数。1~3个通道会采用E01机箱,4~6通道采用E00机箱。

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E01/E00.A系列高压压电放大器的6款型号的外观如下图所示,区别在于通道数不同。对于单独的一个MFC压电纤维陶瓷片的驱动,选用1通道版本即可;而对于驱动多个MFC压电陶瓷纤维片,且需要每片单独控制,则可选择多通道版本。

单独1个通道的高压压电放大器也可以用于同时驱动多个MFC压电纤维陶瓷片,但要确认驱动功率是否足够,否则可能出现电压幅值衰减或频率衰减的情况。

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技术参数

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型号:E00/E01.A,-500V~1500V

控制方式:模拟信号

通道数:1~6通道可选

模拟输入范围:-2.5V~7.5V

输出电压范围:-500V~1500V

输出电压纹波:50mVp-p(@1μF)

电压稳定性:<0.1%F.S.(满量程)/8hours

模拟输入阻抗:100KΩ

全功率带宽:3kHz

小信号带宽:10kHz

平均电流:17mA@1000V、1μF

峰值电流:55mA

过流保护:26mA

控制输入连接器:BNC-50KY母头

电压输出连接器:EGG.2B.302.CLL

供电模式:AC 220V±10%,50Hz±10%

电流限制:短路保护

1~3通道尺寸:280×175×375mm^3

4~6通道尺寸:500×175×375mm^3

散热方式:风扇散热



采用芯明天高压放大器

驱动MFC压电纤维陶瓷片

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该视频中使用了芯明天E01.C1高压放大器驱动M2814P1压电纤维陶瓷片,M2814P1压电纤维陶瓷片粘贴于一块长30cm的铝片上,使用E01.C1高压放大器对MFC施加了800V驱动电压,效果如视频中所示。施加更高电压,铝片的振幅将更大。


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