压电驱动电路及其驱动方法技术

压电驱动电路及其驱动方法。压电驱动电路包括：全桥电路，其包括连接到压电元件的第一端子的第一和第三开关和连接到压电元件的第二端子的第二和第四开关；开关控制器，其被配置为根据控制切换频率的斜坡信号和控制压电电压周期的参考正弦波之间的比较产生第一脉宽调制PWM输出，根据斜坡信号和反相参考正弦波之间的比较产生第二PWM输出，在参考正弦波和反相参考正弦波的第一周期期间根据第一PWM输出控制第一和第三开关，在参考正弦波的第一周期期间根据第二PWM输出控制第二和第四开关，在参考正弦波的第二周期期间根据第二PWM输出控制第一和第三开关；以及在参考正弦波的第二周期期间根据第一PWM输出控制第二和第四开关。

【技术实现步骤摘要】
压电驱动电路及其驱动方法
本专利技术涉及一种对压电元件进行驱动的压电驱动电路和一种用于对压电驱动电路进行驱动的方法。
技术介绍
压电元件可将电能转换为机械能并可将机械能转换为电能。全桥驱动电路用于驱动压电元件。全桥驱动电路向压电元件提供方波电压。例如，全桥驱动电路在正向和负向上向压电元件提供第一DC电压。因此，提供给压电元件的方波峰-峰电压为第一DC电压的两倍。在这种情况下，当在正向上将第一DC电压提供给压电元件时，对压电元件进行充电的电流流通；且当在负向上将第一DC电压提供给压电元件时，使压电元件放电的电流流通。充电电流和放电电流主要用于对构成压电元件的电容器进行充电和放电。即，每当提供给压电元件的电压方向改变时，产生对压电元件的电容器进行充电或放电的峰值电流。这样，功耗和噪声由于电容器的充电和放电而增大。该
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本专利技术
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的理解，因此，可包含不构成在本国对本领域一般技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的一个示例性实施例致力于提供一种能够减小峰值电流的压电驱动电路和一种压电驱动电路的驱动方法。根据本专利技术示例性实施例的一种压电驱动电路，包括：全桥电路，其包括连接到压电元件的第一端子上的第一开关和第三开关和连接到所述压电元件的第二端子上的第二开关和第四开关；以及开关控制器，用于控制所述第一至第四开关的切换操作。所述开关控制器根据控制切换频率的斜坡信号和控制压电电压周期的参考正弦波之间的比较的结果产生PWM输出，并根据所述斜坡信号和参考正弦波的反相参考正弦波之间的比较的结果产生第二PWM。在所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的第一周期期间，所述开关控制器根据所述第一PWM输出控制所述第一开关和第三开关的切换操作，并根据所述第二PWM输出控制所述第二开关和第四开关的切换操作。在接下来的第二周期期间，所述开关控制器根据所述第二PWM输出控制所述第一开关和第三开关的切换操作，并根据所述第一PWM输出控制所述第二开关和第四开关的切换操作。所述第一开关连接在DC电压和所述压电元件的所述第一端子之间，所述第二开关连接在所述DC电压和所述压电元件的所述第二端子之间，所述第三开关连接在所述压电元件的所述第一端子和地之间，且所述第四开关连接在所述压电元件的所述第二端子和所述地之间。所述开关控制器产生具有预定周期的输入脉冲，且所述开关控制器包括：压电驱动元件，其用于产生其周期对应于所述输入脉冲周期的所述参考正弦波和所述反相参考正弦波。所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的一个周期可为所述输入脉冲的周期的一半。所述开关控制器进一步包括：PWM控制器，用于通过比较所述斜坡信号和所述参考正弦波来产生所述第一PWM输出，并通过比较所述斜坡信号和所述反相参考正弦波来产生所述第二PWM输出；以及逻辑运算器，当所述输入脉冲为第一电平时，所述逻辑运算器根据所述第一PWM输出产生第一门控信号，并根据所述第二PWM输出产生第二门控信号，当所述输入脉冲为第二电平时，所述逻辑运算器根据所述第一PWM输出产生所述第二门控信号，并根据所述第二PWM输出产生所述第一门控信号。所述开关控制器使用所述第一门控信号产生所述第一开关的第一门极电压和所述第三开关的第三门极电压，并使用所述第二门控信号产生所述第二开关的第二门极电压和所述第四开关的门极电压。所述开关控制器进一步包括门极驱动器，所述门极驱动器通过反转所述第一门控信号产生所述第一开关的所述第一门极电压，根据所述第一门控信号产生所述第三门极电压，通过反转所述第二门控信号产生所述第二开关的所述第二门极电压，并根据所述第二门控信号产生所述第四开关的第四门极电压。所述PWM控制器包括：第一PWM比较器，包括被输入所述斜坡信号的反相端子和被输入所述参考正弦波的非反相端子，所述第一PWM比较器用于在所述非反相端子的输入高于所述反相端子的输入时产生高电平的第一PWM输出，并在所述非反相端子的输入低于所述反相端子的输入时产生低电平的第一PWM输出；以及第二PWM比较器，包括被输入所述斜坡信号的反相端子和被输入所述反相参考正弦波的非反相端子，所述第二PWM比较器用于在所述非反相端子的输入高于所述反相端子的输入时产生高电平的第二PWM输出，并在所述非反相端子的输入低于所述反相端子的输入时产生低电平的第二PWM输出。所述逻辑运算器包括：第一与门，对所述第一PWM输出和所述输入脉冲执行与运算；第二与门，对所述第一PWM输出和反相输入脉冲执行与运算；第三与门，对所述第二PWM输出和所述输入脉冲执行与运算；第四与门，对所述第二PWM输出和所述反相输入脉冲执行与运算；第一或门，用于通过对所述第一与门的输出和所述第四与门的输出执行或运算来产生所述第一门控信号；以及第二或门，用于通过对所述第二与门的输出和所述第三与门的输出执行或运算来产生所述第二门控信号。所述逻辑运算器进一步包括：反相器，通过反转所述输入脉冲来产生反相输入脉冲。所述斜坡信号为锯齿波或三角波。根据本专利技术另一示例性实施例的一种用于对压电驱动电路进行驱动的方法，该压电驱动电路包括：连接到压电元件的第一端子的第一开关和第三开关和连接到所述压电元件的第二端子的第二开关和第四开关，所述方法包括：根据控制切换频率的斜坡信号和控制压电电压周期的参考正弦波之间的比较的结果产生PWM输出；根据所述斜坡信号和所述参考正弦波的反相参考正弦波之间的比较的结果产生第二PWM输出；在所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的第一周期期间，根据所述第一PWM输出控制所述第一开关和第三开关的切换操作；在所述第一周期期间，根据所述第二PWM输出控制所述第二开关和第四开关的切换操作；在接下来的第二周期期间，根据所述第二PWM输出控制所述第一开关和第三开关的切换操作；以及在所述第二周期期间，根据所述第一PWM输出控制所述第二开关和第四开关的切换操作。所述方法进一步包括：产生具有预定周期的输入脉冲，并产生其周期对应于所述输入脉冲的周期的所述参考正弦波和所述反相参考正弦波。所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的一个周期可为所述输入脉冲周期的一半。所述产生所述第一PWM输出包括对所述斜坡信号和所述参考正弦波进行比较，且所述产生所述第二PWM输出包括对所述斜坡信号和所述反相参考正弦波进行比较。在所述第一周期期间控制所述第一开关和所述第三开关的切换操作包括：当所述输入脉冲为第一电平时，根据所述第一PWM输出产生第一门控信号；通过反转所述第一门控信号，产生所述第一开关的第一门极电压；以及根据所述第一门控信号，产生所述第三开关的第三门极电压。在所述第一周期期间控制所述第二开关和所述第四开关的切换操作包括：当所述输入脉冲为第一电平时，根据所述第二PWM输出产生第二门控信号；通过反转所述第二门控信号，产生所述第二开关的第二门极电压；以及根据所述第二门控信号，产生所述第四开关的第四门极电压。在所述第二周期期间控制所述第一开关和所述第三开关的切换操作包括：当所述输入脉冲为第二电平时，根据所述第二PWM输出产生第一门控信号；通过反转所述第一门控信号，产生所述第一开关的第一门极电压；以及根据所述第一门控信号，产生所述第三开关的第三门极电压。在所述第二周期期间控制所述第二开关和所述第四开关的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电驱动电路，包括：全桥电路，包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关和第三开关连接到压电元件的第一端子上，第二开关和第四开关连接到所述压电元件的第二端子上；以及开关控制器，其被配置为：根据控制切换频率的斜坡信号和控制压电电压周期的参考正弦波之间的比较，产生第一脉宽调制PWM输出；根据所述斜坡信号和反相参考正弦波之间的比较，产生第二PWM输出；在所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的第一周期期间，根据所述第一PWM输出控制所述第一开关和所述第三开关；在所述参考正弦波的所述第一周期期间，根据所述第二PWM输出控制所述第二开关和所述第四开关；在所述参考正弦波的第二周期期间，根据所述第二PWM输出控制所述第一开关和所述第三开关；以及在所述参考正弦波的所述第二周期期间，根据所述第一PWM输出控制所述第二开关和所述第四开关。

【技术特征摘要】
2012.08.13 KR 10-2012-00886361.一种压电驱动电路，包括：全桥电路，包括第一开关、第二开关、第三开关和第四开关，第一开关和第三开关连接到压电元件的第一端子上，第二开关和第四开关连接到所述压电元件的第二端子上；以及开关控制器，其被配置为：根据控制切换频率的斜坡信号和控制压电电压周期的参考正弦波之间的比较，产生第一脉宽调制输出；根据所述斜坡信号和反相参考正弦波之间的比较，产生第二脉宽调制输出；在所述参考正弦波和所述反相参考正弦波的第一周期期间，根据所述第一脉宽调制输出控制所述第一开关和所述第三开关；在所述参考正弦波的所述第一周期期间，根据所述第二脉宽调制输出控制所述第二开关和所述第四开关；在所述参考正弦波的第二周期期间，根据所述第二脉宽调制输出控制所述第一开关和所述第三开关；以及在所述参考正弦波的所述第二周期期间，根据所述第一脉宽调制输出控制所述第二开关和所述第四开关。2.根据权利要求1所述的压电驱动电路，其中，所述第一开关连接在DC电压供给和所述压电元件的所述第一端子之间，所述第二开关连接在所述DC电压供给和所述压电元件的所述第二端子之间，所述第三开关连接在所述压电元件的所述第一端子和地之间，且所述第四开关连接在所述压电元件的所述第二端子和所述地之间。3.根据权利要求1所述的压电驱动电路，其中，所述开关控制器用于产生具有预定周期的输入脉冲，且所述开关控制器包括：压电驱动电路，该压电驱动电路用于产生所述参考正弦波和所述反相参考正弦波，所述参考正弦波的周期标称上等于所述输入脉冲的周期。4.根据权利要求3所述的压电驱动电路，其中，所述参考正弦波的一个周期和所述反相参考正弦波的一个周期均等于所述输入脉冲的周期的一半。5.根据权利要求3所述的压电驱动电路，其中，所述开关控制器进一步包括：脉宽调制控制器，用于基于所述斜坡信号和所述参考正弦波产生所述第一脉宽调制输出，并基于所述斜坡信号和所述反相参考正弦波产生所述第二脉宽调制输出；逻辑运算器，被配置为：当所述输入脉冲为第一电平时，根据所述第一脉宽调制输出产生第一门控信号，并根据所述第二脉宽调制输出产生第二门控信号；当所述输入脉冲为第二电平时，根据所述第一脉宽调制输出产生所述第二门控信号，并根据所述第二脉宽调制输出产生所述第一门控信号；其中，所述开关控制器用于使用所述第一门控信号控制所述第一开关和所述第三开关的门极电压；并且所述开关控制器用于使用所述第二门控信号控制所述第二开关和所述第四开关的门极电压。6.根据权利要求5所述的压电驱动电路，其中，所述开关控制器进一步包括：门极驱动器，其被配置为：通过反转所述第一门控信号，产生所述第一开关的第一门极电压；产生等于所述第一门控信号的所述第三开关的第三门极电压；通过反转所述第二门控信号，产生所述第二开关的第二门极电压；产生等于所述第二门控信号的所述第四开关的第四门极电压。7.根据权利要求5所述的压电驱动电路，其中，所述脉宽调制控制器包括：第一脉宽调制比较器，包括被输入所述斜坡信号的反相端子和被输入所述参考正弦波的非反相端子，所述第一脉宽调制比较器用于在所述非反相端子的输入高于所述反相端子的输入时，产生高电平的第一脉宽调制输出；且所述第一脉宽调制比较器用于在所述非反相端子的输入低于所述反相端子的输入时，产生低电平的第一脉宽调制输出；以及第二脉宽调制比较器，包括被输入所述斜坡信号的反相端子和被输入所述反相参考正弦波的非反相端子，所述第二脉宽调制比较器用于在所述非反相端子的输入高于所述反相端子的输入时，产生高电平的第二脉宽调制输出；且所述第二脉宽调制比较器用于在所述非反相端子的输入低于所述反相端子的输入时，产生低电平的第二脉宽调制输出。8.根据权利要求5所述的压电驱动电路，其中，所述逻辑运算器包括：第一与门，用于对所述第一脉宽调制输出和所述输入脉冲执行与运算；第二与门，用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：李荣植，张银成，
申请(专利权)人：快捷韩国半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：