為壓電器件供電時,簡要回顧一下它們工作的頻率范圍非常重要。一般來說,我們可以將頻率類別簡化為 2,并將壓電器件視為“低頻”或“高頻”器件。低頻壓電器件通常從直流電 (DC) 到大約 100 kHz 工作,而高頻壓電器件的工作頻率約為 100 kHz 到 20 MHz。
以下是一些典型設備和運行頻率的粗略細分:
設備類型/系列 | 近似參考頻率范圍 |
Acutators (切割器) | 直流通過 ~3kHZ |
蜂鳴器/揚聲器 | ~3 kHz 至 ~10 kHz |
揚聲器 | 100 Hz 至 20 kHZ |
超聲波清洗/焊接 | 20 kHz 至 100 kHz |
醫療、無損檢測、霧化器等 (以及 APC 生產的大部分組件) | 40 kHz 至 5+ MHz |
為壓電器件供電并不復雜。下圖是成功驅動壓電器件所需的流程。
輸入信號
輸入信號很簡單。以壓電器件設計運行的頻率創建信號。這可以通過頻率發生器、波形發生器、振蕩器,甚至是帶有 USB 適配器的計算機來完成。一旦你有了信號,它必須被放大到足以驅動壓電器件的功率水平。
功率放大器
在典型的功率放大器中,您的信號輸入被直接和完全放大(輸入周期的所有 360 度)并作為具有良好信號質量和最小失真的更高功率輸出提供。
阻抗匹配電路
阻抗匹配電路可能是必要的,也可能不是必需的,具體取決于您驅動的設備的頻率。低頻壓電器件 (DC 至 100kHz) 通常用于非諧振應用。此外,這些范圍內的功率放大器通常不依賴于負載,并且專為阻抗不匹配而設計。在這種情況下,壓電器件(負載)的阻抗不會顯著影響放大器的性能。
另一方面,驅動高頻壓電器件 (100 kHz – 20 MHz) 需要器件阻抗與放大器輸出精確匹配。這可以通過使用可調阻抗匹配器件或設計定制匹配電路來實現,達到可接受的精度。
APC很自豪地提供一系列SVR放大器,用于為促動器設備(DC-1 kHz)供電,為高頻設備(20 kHz – 12MHz @ 100W)提供射頻放大器,以及阻抗匹配盒,以消除為壓電器件供電的神秘面紗。可根據要求通過 APC 提供定制功率放大器。
SVR 放大器(模擬)
APCI 貨號 | 類型 | 電壓范圍 | 輸入 | |
SVR-150/1 型 SVR-150/3 | 單通道 三通道 | -30V 至 +150V(半雙極) | ±5V(±10V 帶衰減) | 規格表 |
SVR-200/1 SVR-200/3 | 單通道 獨立通道 | -50V 至 +200V | ±5V(±10V 帶衰減) | 規格表 |
SVR-150BIP | Step Up | 500kHz 至 5MHz | 200 瓦 | 規格表 |