BD系列微型驅(qū)動模塊內(nèi)置高壓電源和兩個線性放大通道。每個通道可獨立驅(qū)動高達+300V的壓電致動器,或組合成一個±300V的差分輸出。通過選配反向輸出功能,該模塊可驅(qū)動兩線或三線壓電彎曲致動器。
其3V輸入范圍、快速響應(yīng)及高峰值電流輸出,非常適用于高速閥控制、機器人致動器、非諧振壓電馬達和運動控制等應(yīng)用。
BD系列模塊具有全面的過載保護,提供螺絲端子或PCB安裝引腳版本可選。
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電壓范圍及型號一覽
型號 | 輸出電壓 | 差分輸出 | 增益 | 峰值電流 | RMS電流 |
---|---|---|---|---|---|
BD300 | 300?V | ±300?V | 101 | 50?mA | 11?mA |
BD250 | 250?V | ±250?V | 83.6 | 59?mA | 13?mA |
BD200 | 200?V | ±200?V | 67.7 | 73?mA | 16?mA |
BD150 | 150?V | ±150?V | 51.0 | 95?mA | 21?mA |
工作原理說明
BD系列模塊內(nèi)含高壓DC-DC變換器和兩個線性放大通道。輸出電壓的標(biāo)準(zhǔn)范圍從+150V到+300V。由于采用推挽輸出結(jié)構(gòu),最小輸出電壓約為+3V,無法完全達到0V。
因此,最小可用輸入電壓約為?3V/增益。例如,對于BD300,其增益為101,故最小有效輸入電壓為約30?mV。以下應(yīng)用示例中不考慮該限制。
通道2可設(shè)置為非反相(on,與通道1相同)或反相(off,適用于三線彎曲致動器或差分輸出配置)。
應(yīng)用示例
示例1:獨立雙通道控制
使用BD300模塊分別驅(qū)動兩個壓電致動器,輸入信號為0V至3V。推薦使用雙絞線將電源直接連接至螺絲端子的引腳5和4。
示例2:±200V壓電驅(qū)動
使用BD200模塊驅(qū)動串聯(lián)極化的雙層壓電彎曲致動器(兩線模式),通過0V至3V的輸入信號產(chǎn)生±200V的差分輸出。通道2設(shè)為反相模式(開關(guān)設(shè)置為off),輸出1和輸出2的電壓為:
輸出1 = +200V × Vin/3V
輸出2 = -200V × Vin/3V
因此,0V輸入 → -200V,1.5V輸入 → 0V,3V輸入 → +200V。
若輸出電壓為正,則致動器向下彎曲,偏轉(zhuǎn)量?δ 計算為:
δ = δ_max × (V / V_max)
其中,δ_max 是器件的最大位移。例如,Thorlabs T220-A4BR-2513XB 的 δ_max 可達幾百微米。
示例3:三線彎曲致動器驅(qū)動
該示例展示“帶偏置的單極”或“三線配置”的平行極化彎曲致動器。將通道2設(shè)為反相,且輸入接地,即可獲得+150V偏置電壓。
0V 輸入 → 上層產(chǎn)生+150V → 最大向上彎曲
3V 輸入 → 下層產(chǎn)生+150V → 最大向下彎曲
偏轉(zhuǎn)量?δ 計算為:
δ = δ_max × (2V_in/3V – 1)
兼容的致動器示例如下:
致動器型號 | 偏置電壓 | 推薦驅(qū)動器 |
---|---|---|
PiezoDrive BA6020 | +150 V | BD150 |
Thorlabs PB4NB2W | +150 V | BD150 |
Noliac CMBR02 | +200 V | BD200 |
注:推薦的+100V 和 -100V 偏置電壓也可改為+200V 和 0V
其他技術(shù)參數(shù)
項目 | 參數(shù) | 備注 |
---|---|---|
輸入電壓范圍 | 0 V 到 3 V | 最小有效輸入為 3V / 增益 |
輸入阻抗 | 通道1: 10?kΩ;通道2: 5?kΩ | |
最小輸出電壓 | < 3 V | 不能輸出0V |
過流保護 | 峰值和RMS保護,支持短路 | |
過熱保護 | > 70?°C 時自動禁用 | PCB溫度超出限制 |
電源輸入 | +12 V 到 +30 V(推薦24 V) | |
最大功耗 | 5 W | 全負載下平均功率 |
小信號帶寬 | 20 kHz | |
上升速率 | 12 V/μs | |
輸出噪聲 | < 滿量程的1% | 例如:BD300 < 3?Vpp |
狀態(tài)引腳電壓 | 0.6 V(正常),<0.5V表示過熱 | |
工作溫度 | 0?°C 至 +50?°C | |
濕度限制 | 非冷凝 | |
外形尺寸 | 60 × 25.4 mm(2.3 × 1 英寸) | |
高度(PCB安裝) | 8 mm | |
重量 | 11 克 |
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