BD系列微型驅動器模塊包含一個高壓電源和兩個線性放大器通道。單個通道可以驅動高達+300V的壓電致動器,或者可以組合成高達+/-300V的單個輸出。反相選項允許這些模塊驅動雙線和三線壓電彎曲執行器。
3V輸入范圍、快速響應和高峰值電流適合各種應用,包括高速閥門、機器人執行器、非諧振壓電電機和運動控制應用。
BD系列模塊包括全面的過載保護,并提供螺絲端子或PCB安裝引腳。
Voltage Ranges
Variant | Output Voltage | Differential Output | Gain | Peak Current | RMS Current | Buy Now |
BD300 | 300 V | +/- 300 V | 101 | 50 mA | 11 mA | Buy Now |
BD250 | 250 V | +/- 250 V | 83.6 | 59 mA | 13 mA | Buy Now |
BD200 | 200 V | +/- 200 V | 67.7 | 73 mA | 16 mA | Buy Now |
BD150 | 150 V | +/- 150 V | 51.0 | 95 mA | 21 mA | Buy Now |
這些模塊包含一個高壓DC-DC轉換器和兩個線性放大器通道。最大輸出電壓范圍為+150V至+300V。最小輸出電壓約為+3V,這是由于推挽輸出電路無法精確達到零伏。
由于最小輸出限于約+3V,最小有用輸入電壓約為+3V/增益。例如,BD300的最小有用輸入電壓為300V/101 = 30 mV。為簡單起見,在下面的應用示例中不考慮這種限制。
通道2可以在同相配置(開)和反相配置(關)之間切換,同相配置與通道1相同,反相配置在驅動三個折彎機或創建單個差分輸出時很有用。
應用示例:獨立通道
本例中,兩個0V至3V輸入信號源在兩個獨立負載上產生0V至滿量程輸出。建議通過雙絞線電纜將電源直接連接到引腳5和4(如果使用螺絲端子)。
應用示例:+/-200V壓電驅動器
本例顯示了在“雙線”配置中驅動的串聯極化折彎機[1]。0V至3V輸入信號產生+/-200V輸出。請注意,負載以差分方式驅動,不能接地。通過將開關設置為“關”,通道2被配置為反相模式。輸出1的電壓為V1=KVin,輸出2的電壓為V2=K(3?Vin),在哪里K=67.7對于BD200。因此,負載兩端的電壓為
VLoad=V1–V2=2K(Vin–1.5)
因此,0V輸入在負載上產生-200V,1.5V輸入在負載上產生0V,3V在負載上產生+200V。
當輸出電壓為正時,執行器向下彎曲。偏轉δ是
δ=2K(Vin–1.5)δppVpp在哪里δpp是折彎機的峰間位移,以及Vpp是最大峰峰值電壓。舉個例子,δpp=1.048嗯,還有Vpp=360對于T220-A4BR-2513XB致動器www.piezo.com.
應用示例:三線折彎機驅動器
該示例顯示了在“偏置單極”或“三線”配置中驅動的平行極化折彎機[1]。+150V偏置電壓通過將通道2配置為反相模式并將輸入接地來實現。
零伏輸入導致頂部壓電層上的+150伏和最大向上偏轉。+3V輸入導致底部壓電層上的+150V和最大向下偏轉。撓度δ可由下式表示
δ=Vin–1.53δpp
在哪里δpp是折彎機的峰間位移。兼容致動器的示例如下:
執行機構 | 零件號碼 | 偏壓 | 放大器 |
壓電驅動BA6020 | +150伏 | BD150 | |
Thorlabs PB4NB2W | +150伏 | BD150 | |
Noliac CMBR02(見注釋1) | +200伏 | BD200 |
注1:推薦的+100V和-100V偏置電壓可以用+200V和0V代替
其他規格
規格 | 價值 | 筆記 |
輸入電壓范圍 | 0 V至3 V | 最小有用輸入電壓為3V/增益。 |
輸入阻抗 | 10?kΩ, 5?kΩ | 頻道1是10kΩ頻道2是5kΩ |
最小輸出電壓 | < 3 V | 輸出電壓沒有達到零 |
過電流保護 | 峰值和均方根值 | 包括直接短路 |
熱防護 | 70攝氏度 | 當PCB溫度> 70°C時禁用 |
電源 | +12 V至+30 V | 建議+24 V |
電源 | 5 W | 滿載時的最大平均功率 |
小信號帶寬 | 20千赫 | |
轉換速度 | 12 V/us | |
輸出噪聲 | < 1% of full range | 例如,BD300的Vpp < 3 |
狀態引腳電壓 | 0.6伏 | < 0.5 V signals a thermal overload |
溫度范圍 | 0攝氏度至+50攝氏度 | |
濕度 | 非冷凝的 | |
規模 | 60 X 25.4毫米 | 2.3 X 1英寸 |
高度 | 8毫米 | PCB安裝版本所需的總高度 |
重量 | 11克 |
輸出電流
“電壓范圍”中列出了峰值和平均電流限值規格。均方根電流限值定義了容性負載可實現的最大頻率,這將在“功率帶寬”中討論。
在均方根電流限值生效之前,峰值電流最多可持續5毫秒。這允許容性負載快速階躍變化。輸出電壓壓擺率為:
ΔVoΔt=ipkCL在哪里ipk是峰值電流極限,CL是負載電容,ΔVo是輸出電壓的變化,以及Δt是時間間隔。例如,電壓變化為ΔV需要的回轉時間為Δt=ΔVoCL/ipk.
功率通帶
功率帶寬是可以無失真再現的最大頻率周期信號。在線功率帶寬計算器確定給定負載電容的最大工作頻率和所需功率。該計算器包括限流、壓擺率和信號帶寬的影響。
計算器不包括峰值電流限值的時間常數,因此當功率帶寬低于50 Hz時,可能會變得不準確。
信號帶寬和建立時間
負載電容低于10 nF時,BD模塊的小信號帶寬為20 kHz。階躍輸入的上升時間約為20 us。
負載電容超過10 nF時,帶寬和上升時間受輸出阻抗、電流限值和電壓壓擺率的影響。對于周期性信號,請參考上面的在線計算器。關于階躍響應上升時間,請參考“輸出電流”。
熱消散
驅動容性負載時,模塊的散熱等于在線計算器計算的所需電源功率。最壞的情況是大約5W,這可能需要一些外殼通風以實現被動對流。可以通過測量標有“Temp”的測試點上的電壓來監控PCB的溫度。以攝氏度表示的溫度是
T=Vtemp–0.551.96×10?3+25
狀態引腳
正常工作時,status引腳電壓為0.6V。如果電壓降至0.5V以下,則表明PCB溫度高于70C,電源已被暫時禁用。
也可以拉低status引腳,以禁用高壓電源。例如,通過使用下面的電路:
尺寸BDxxx-螺釘
尺寸BDxxx-PCB (mm)
PCB尺寸
Altium原理圖和封裝庫可用于下載。推薦的原理圖符號和示意圖如下:
高壓安全警告
該產品產生高達330 Vdc的潛在致命電壓。
遵守低壓(根據ANSI C84.1-1989)安全預防措施,例如
- 使用受過低壓救援訓練的觀察者
- 不要操作裸露的導體
- 使用合適的標志