本发明专利技术公开一种再极化驱动装置及其驱动方法，再极化驱动装置耦接一压电元件，再极化驱动装置包括一压电驱动器、一处理器与一电流侦测器。压电驱动器耦接压电元件，处理器耦接压电驱动器。处理器控制压电驱动器产生一驱动电压，压电元件接收驱动电压以产生一输出电流。电流侦测器耦接压电元件与处理器。电流侦测器接收输出电流。在输出电流小于一预设电流时，电流侦测器产生一再极化信号，并传输再极化信号给处理器。处理器利用再极化信号控制压电驱动器再极化压电元件，使压电元件保持良好的压电特性。的压电特性。的压电特性。
【技术实现步骤摘要】
再极化驱动装置及其驱动方法
[0001]本专利技术涉及一种驱动技术，且特别涉及一种再极化驱动装置及其驱动方法。
技术介绍
[0002]随着人性的需求及科技的进步，手机的功能亦随之一日千里，而其不变的是强调科技与人性的互动，针对此项，最直接的就是当使用屏幕上的某些功能，或玩游戏时亦希望手机也能适时地予以回应，好让人与手机能有更进一步的互动。最直接的响应之一就是手机允予适当的振动。目前使手机振动的方式不外乎就是利用偏轴转动惯量(Eccentric Rotating Mass，ERM)或压电(piezo)元件来达到振动的效果。如果为达到较快速的反应，压电元件为其较佳的选择。
[0003]晶格内原子间特殊排列方式使得压电材料有应力场与电场耦合的效应，称之为压电效应。目前压电材料依照产品应用方式，其驱动主要分成直流与交流信号驱动两种，直流驱动多数运用于高精度产品装置，交流驱动常见于常时间运作的产品应用上。压电材料必须经过极化之后才具有压电性能。所谓极化(Poling)，就是在压电材料上加一强直流电场，使压电材料中的电畴沿电场方向排列，又称人工极化处理，或单畴化处理。压电元件的驱动方式为利用跨加电压于压电材料两端形成电场，使压电元件振动，而随着跨加电压愈大其振动强度(vibration strength)亦愈大，但随着长时间受到电场、热与机械影响下，使得压电材料会有退极化(Depolarization)的问题产生。因此，压电元件的振动强度变小，压电效应衰退，压电材料的电容值变低，压电元件的性能低落。
[0004]因此，本专利技术在针对上述的困扰，提出一种再极化驱动装置及其驱动方法，以解决习知所产生的问题。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种再极化驱动装置及其驱动方法，其在压电元件出现退极化的问题时，维持压电元件的压电效应。
[0006]在本专利技术的一实施例中，一种再极化驱动装置耦接一压电元件。再极化驱动装置包括一压电驱动器、一处理器与一电流侦测器。压电驱动器耦接压电元件，处理器耦接压电驱动器。处理器控制压电驱动器产生一驱动电压，压电元件接收驱动电压以产生一输出电流。电流侦测器耦接压电元件与处理器。电流侦测器接收输出电流。在输出电流小于一预设电流时，电流侦测器产生一再极化信号，并传输再极化信号给处理器。处理器利用再极化信号控制压电驱动器再极化压电元件。
[0007]在本专利技术的一实施例中，压电驱动器产生驱动电压前，处理器控制压电驱动器再极化压电元件。
[0008]在本专利技术的一实施例中，压电驱动器包括一驱动电路、一再极化电路与一选择器。驱动电路耦接处理器，其中处理器用以控制驱动电路产生驱动电压。再极化电路耦接处理器，其中处理器用以利用再极化信号控制再极化电路产生一再极化电压。选择器耦接压电
元件、处理器、驱动电路与再极化电路。处理器用以控制选择器选择驱动电压或再极化电压，选择器用以施加驱动电压于压电元件上以产生输出电流，或施加再极化电压于压电元件上以再极化压电元件。
[0009]在本专利技术的一实施例中，驱动电路为正弦式脉波宽度调变信号产生器(Sinusoidal Pulse Width Modulation，SPWM)。
[0010]在本专利技术的一实施例中，驱动电路包括一555脉冲宽度调变器与放大器。555脉冲宽度调变器耦接处理器，其中处理器用以控制555脉冲宽度调变器产生一脉冲宽度调变信号。放大器耦接555脉冲宽度调变器与选择器，其中放大器用以接收并放大脉冲宽度调变信号，以产生驱动电压。
[0011]在本专利技术的一实施例中，驱动电路包括一伟恩电桥振荡器(Wien
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bridge oscillator)与一放大器。伟恩电桥振荡器耦接处理器，其中处理器用以控制伟恩电桥振荡器产生一振荡信号。放大器耦接伟恩电桥振荡器与选择器，其中放大器用以接收并放大振荡信号，以产生驱动电压。
[0012]在本专利技术的一实施例中，再极化电路为电荷帮浦。
[0013]在本专利技术的一实施例中，选择器为多工器。
[0014]在本专利技术的一实施例中，电流侦测器包括一电流至电压转换器与一电压比较器。电流至电压转换器耦接压电元件，其中电流至电压转换器用以接收输出电流，并将此转换为一输出电压。电压比较器耦接电流至电压转换器与处理器。电压比较器用以接收输出电压与对应默认电流的默认电压，在输出电压小于默认电压时，电压比较器产生再极化信号。
[0015]在本专利技术的一实施例中，处理器用以利用再极化信号控制压电驱动器再极化压电元件至少两次。
[0016]在本专利技术的一实施例中，驱动电压为方波电压或正弦波电压。
[0017]在本专利技术的一实施例中，压电元件的材质包括石英、电气石、氧化锌、聚合物、陶瓷材料或复合材料。
[0018]在本专利技术的一实施例中，一种再极化驱动方法包括下列步骤：施加一驱动电压于压电元件上，以产生一输出电流；判断该输出电流是否小于一预设电流：若是，产生一再极化信号；以及若否，回至施加驱动电压于压电元件上，以产生输出电流的步骤；以及接收再极化信号以再极化压电元件。
[0019]在本专利技术的一实施例中，在施加驱动电压于压电元件上的步骤前，再极化压电元件。
[0020]在本专利技术的一实施例中，施加驱动电压于压电元件上的步骤包括下列步骤：产生一脉冲宽度调变信号；以及放大脉冲宽度调变信号，以产生驱动电压，并施加驱动电压于压电元件上。
[0021]在本专利技术的一实施例中，施加驱动电压于压电元件上的步骤包括下列步骤：产生一振荡信号；以及放大振荡信号，以产生驱动电压，并施加驱动电压于压电元件上。
[0022]在本专利技术的一实施例中，判断输出电流是否小于预设电流的步骤包括下列步骤：转换输出电流为一输出电压；以及判断输出电压是否小于对应默认电流的默认电压，以判断输出电流是否小于预设电流。
[0023]在本专利技术的一实施例中，再极化压电元件的步骤进行至少两次。
[0024]基于上述，再极化驱动装置及其驱动方法在压电元件出现退极化的问题时，再极化压电元件，以维持压电元件的压电效应。
附图说明
[0025]图1为本专利技术的第一实施例的再极化驱动装置的电路示意图。
[0026]图2为本专利技术的一实施例的驱动电路的示意图。
[0027]图3为本专利技术的另一实施例的驱动电路的示意图。
[0028]图4为本专利技术的一实施例的再极化电路的示意图。
[0029]图5为图4的各信号的波形图。
[0030]图6为本专利技术的一实施例的多个压电产品经10次再极化处理的电容变化曲线图。
[0031]图7为本专利技术的一实施例的多个压电产品经10次再极化处理的功耗变化曲线图。
[0032]图8为本专利技术的一实施例的多个压电产品经6次再极化处理的电容变化曲线图。
[0033]图9为本专利技术的一实施例的多个压电产品经6次再极化处理的功耗变化曲线图。
[0034]附图标记为：
[0035]1…...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种再极化驱动装置，其耦接压电元件，其特征在于，所述再极化驱动装置包括：压电驱动器，耦接所述压电元件；处理器，耦接所述压电驱动器，其中所述处理器用以控制所述压电驱动器产生驱动电压，所述压电元件用以接收所述驱动电压以产生输出电流；以及电流侦测器，耦接所述压电元件与所述处理器，其中所述电流侦测器用以接收所述输出电流，在所述输出电流小于预设电流时，所述电流侦测器产生再极化信号，并传输所述再极化信号给所述处理器，所述处理器用以利用所述再极化信号控制所述压电驱动器再极化所述压电元件。2.如权利要求1所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述压电驱动器产生所述驱动电压前，所述处理器控制所述压电驱动器再极化所述压电元件。3.如权利要求1所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述压电驱动器包括：驱动电路，耦接所述处理器，其中所述处理器用以控制所述驱动电路产生所述驱动电压；再极化电路，耦接所述处理器，其中所述处理器用以利用所述再极化信号控制所述再极化电路产生再极化电压；以及选择器，耦接所述压电元件、所述处理器、所述驱动电路与所述再极化电路，其中所述处理器用以控制所述选择器选择所述驱动电压或所述再极化电压，所述选择器用以施加所述驱动电压于所述压电元件上以产生所述输出电流，或施加所述再极化电压于所述压电元件上以再极化所述压电元件。4.如权利要求3所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述驱动电路为正弦式脉波宽度调变信号产生器。5.如权利要求3所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述驱动电路包括：555脉冲宽度调变器，耦接所述处理器，其中所述处理器用以控制所述555脉冲宽度调变器产生脉冲宽度调变信号；以及放大器，耦接所述555脉冲宽度调变器与所述选择器，其中所述放大器用以接收并放大所述脉冲宽度调变信号，以产生所述驱动电压。6.如权利要求3所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述驱动电路包括：伟恩电桥振荡器，耦接所述处理器，其中所述处理器用以控制所述伟恩电桥振荡器产生振荡信号；以及放大器，耦接所述伟恩电桥振荡器与所述选择器，其中所述放大器用以接收并放大所述振荡信号，以产生所述驱动电压。7.如权利要求3所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述再极化电路为电荷帮浦。8.如权利要求3所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述选择器为多工器。9.如权利要求1所述的再极化驱动装置，其特征在于，其中所述电流侦测器包括：电流至电...
【专利技术属性】
技术研发人员：宋聚仁，
申请(专利权)人：业成光电深圳有限公司英特盛科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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