高压电源范文精选

摘 要： 在此通过对带隙基准电压源电路进行建模分析，针对逆变电路的中低频使用环境，设计了一个应用于高压逆变器电路中的高电源电压抑制比，低温度系数的带隙基准电压源。该电路采用1 μm，700 V高压CMOS工艺，在5 V供电电压的基础上，采用一阶温度补偿，并通过设计高开环增益共源共栅两级放大器来提高电源电压抑制比，同时使用宽幅镜像电流偏置解决因共源共栅引起的输出摆幅变小的问题。基准电压源正常输出电压为2.394 V，温度系数为8 ppm/℃，中低频电压抑制比均可达到-112 dB。

关键词： 高电源电压抑制比； 带隙基准； 基准电压源； 低温度系数； 一阶补偿

中图分类号： TN432?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2014）06?0132?04

0 引 言

基准电压源模块因其输出稳定，与电源电压、温度等变化无关，广泛应用于模拟和数模混合电路中，例如A/D，D/A转换器，逆变器等[1]。应用于高压逆变器中的基准电压源，为其他模块提供偏置电流和作为比较器等的基准电压使用，对此要求其在温度和电压变化的时候仍能保持其输出电压稳定，否则会引起电路出现逻辑混乱，使系统不能正常工作，甚至发生过压击穿等事故。这样在高压中低频环境下需要一个有良好温度系数和高电源电压抑制比的基准电压源的重要性就不言而喻。

传统的基准电压源在0～70 ℃的温度范围内产生温度系数为1×10-4[/°C]的基准电压，电压抑制比在-80～

-70 dB，且随着频率升高在103 Hz左右迅速下降，难以达到逆变器电路要求。本文采用无锡上华1 μm、700 V高压CMOS工艺进行设计与仿真，通过推导分析基准电压源电压抑制比的影响因数，对核心电路进行了改进并设计了一个高开环放大倍数，高电源抑制比的放大器，以减小温度系数并提高基准电压源的电压抑制比。此基准电压源的温度系数达到8 ppm/℃，交流低频电压抑制比达到-112 dB，并在中高频都能保持较高的电压抑制比。

1 改进的基准电压源电路

作者：王雅丽 毛晓惠 王英翘 李青 姚列英 单位：核工业西南物理研究院

高低电位隔离信号的测量在放电实验过程中，有许多测量点处于高电位，又因电源系统输出工作的地电位通过负载端一点接地，接地端离电源系统较远，这会产生一定的地电位，高压电源系统处于浮电位上。测量信号同样处于悬浮电位上，当 电位隔离措施采取不当时，会造安全隐患。因此，所有测量信号须采取有效的高低电位隔离措施，与数据采集系统隔离，使系统更加安全可靠。现有主回路的电压和电流信号采用霍尔电压传感器和霍尔电流传感器，已具备高低电位隔离的功能，因此不需另外考虑。控制时序电平信号、高电位的信号（例如调制器输出电压）都采用光纤隔离技术，其中模拟信号采用了V／F－光纤传输－F／V技术，原理结构如。是测试这种方式性能的图形，通过测试结果可以看出，这种传输方式线性度好，对温度不敏感，抗干扰能力强，响应时间比较快［2］。　脉冲高压测量用分压器的设计高压脉冲电源的实时、准确测量是一个非常关键的问题，高电位上输出地电压信号的获取一般采用分压器，而分压器是脉冲高压测量的第一级组成部分，这要求分压器具有良好的响应特性和稳定性。分压器原理简单，可分为电阻分压器、电容分压器、阻容分压器3种。由于该装置高压脉冲电源自身的工作特点，与一般冲击波电压、雷电波电压不同，分压器阻值选择既不能像直流测量选择偏大，流过分压器的电流比较小（0．5～1mA），也不能像冲击波电源电压测量选的偏小（10～20kΩ）。

这些杂散参数用集中参数考虑，根据电路理论最终推导出阶跃响应时间（式略）式中：R为分压器总电阻；R1为高压臂电阻；R2为低压臂电阻；L1为高压臂电感；L2为低压臂电感；C为分压器总的对地分布电容，如果忽略杂散电感的影响，则有T ≈RC／6［3－4］。通过式（1）可以看出杂散电容和杂散电感对阶跃响应时间的影响是相互独立的。由上述分析可知，对地分布电容Cg和杂散电感Lg是影响分压器响应时间的重要参数，杂散电感也包括电阻本身的电感。当加上高压时，就有电流流过这些电容，电容起到了分流作用，流过电容的电流大小与电压频率，电容容量都有关。频率越高，容抗就越小，从电容中流过的电流就越多。同理，电容越大，电容的分流作用也就越强。测量电压波形的上升时间比实际的要大。减少分压器的总阻值和对地杂散电容可以减少阶跃响应时间的电容项，这也是脉冲电阻分压器的电阻值不能过高的原因。但考虑高压绝缘和功率热效应，尤其是所测电源工作时间较长时，电阻值也不能过低。对地杂散电容取决于分压器的尺寸，在耐压范围内，尽量缩小尺寸是减少杂散电容的主要途径，为了提高耐压，必要时只能把分压器放在耐电强度较高的介质中。为了尽可能消除杂散电感对响应时间的影响，需要尽可能降低高压臂电感，必要时还可以增大低压臂电感来改善分压器的响应时间［5－8］。在实际设计中，Lg的选择应满足Lg／（R1＋R2）＜tr／20，Cg应满足式0．23Cg（R1＋R2）＜tr，其中tr为待测电压脉冲的上升时间，只要电源特性允许，分压器的阻值尽可能小。对比现有电阻的特性，最终选用玻璃釉膜电阻。RI－80型玻璃釉膜电阻，采用钉系金属玻璃釉膜做电阻膜，银钮合金做电极，该电阻高频特性好，可靠性高，耐湿耐温，功率大，体积比较小。在电阻的选择上同时考虑了电阻温度系数、耐压性能，绝缘、屏蔽和匹配等问题。杂散电容除通过试验确定外，通常用圆柱体计算，与分压器高度h有关，估算关系为C＝（10～15）h，式中h的单位为m。250kΩ分压器中C约为10pF，响应时间是0．4μs。为了标定所研制分压器的响应误差，本文将其测得波形与泰克高压探头（P6015A，分压比为1　000∶1）所测得波形进行了对比，观察其响应特性。图5是分压器标定波形结果对比图，其中，通道CH1为负载电流信号；CH2为P6015A测得脉冲电压信号；CH3为250kΩ分压器测得脉冲高压信号。（b）中CH1为负载电流信号；CH2为250kΩ分压器测得脉冲高压信号。用玻璃釉膜电阻制作的分压器和P6015A测试的波形吻合的比较好，并且在（b）中设计参数（250kΩ）的分压器和电流波形的上升暂态过程一致，满足电阻负载特性（标定条件是电阻负载）。

由于固态调制器开通过程中存在一定振荡，电压、电流波形上都有振荡，且趋势一致，满足电阻性负载特点。由此可知该电阻分压器能满足HL－2A装置脉冲高压电源系统响应下的测量要求，适合该高压电源系统的实际工况，并且测得波形具有比较高的保真度。但是对高频脉冲高压而言不但要求响应速度快，还要求高频特性好，不会使高频分量发生畸变，为此通过PSM高压电源对250kΩ分压器做了高频高压标定，PSM电源单元输出有效频率为140kHz，电压为25kV。（c）是标定高频高压特性波形图，其中通道CH2为P6015A测得高频电压信号；CH1为250kΩ分压器测得高频电压信号；图中可以看出，该分压器能真实的反映高频高压上升暂态过程，具有高频传输特性好的特点［9－10］。2．3　高电位隔离反馈控制信号的处理传统的电源反馈控制系统中，一般是模拟信号通过A／D采样转换后，再经过工控机计算处理调整参数。考虑到高压端的信号通过V／F－光纤传输－F／V传输后再经过A／D转换，线路复杂，转换环节多，制约了反馈控制系统的速度，因此设计了利用V／F转换电路，并且配合计数器电路，实现了数据采集及转换的功能。反馈系统需要的电源输出电压经V－F转换后的频率信号被输入至TMS320F2812型数字信号处理（DSP）芯片，计算出频率信号，再根据频率计算得到对应的电压值，从而实现了高速的A／D。　实验波形HL－2A放电实验时，在等离子体产生后，ECRH系统注入主机，基于星点控制技术的高压电源的关键工作点的波形。图中各波形分别为一个大功率调制器输出电压、电流及高压平台电压、电流。通过该图可以看出，电源的输出电压信号波形清晰、准确，能够正确反映电源的工作状态，为电源分析提供可靠的依据。在图中当调制器关断时高压平台有过冲现象，主要是由于滤波电感的特性造成的，当调制器关断时，负载电流急剧减小，而滤波电感中电流由于自身特性不能迅速减小，这部分电流将继续对滤波电容充电，从而使高压输出出现过冲［11－12］。三套高压电源测量系统在HL－2A装置实验中投入使用，测量波形反映了电源的供电情况及随时间的变化，并且为电源反馈控制系统及故障保护环节提供了可靠的信号，为分析和提高辅助加热系统的质量提供了可靠的保障。根据现有电源系统的运行特性，本文用集中参数元件的形式建立脉冲分压器模型，包括杂散电感、分布电容，得出比较直观的阶跃响应时间的计算公式，对如何降低响应时间提供了参考。该分压器能够应用于输出有效频率很高的基于PSM技术高压脉冲电源的测量，准确测量电压波形，进一步说明该分压器不但响应时间比较快，抗噪能力比较强，同时其高频特性较好，这都为现有高压脉冲电源的特性分析及反馈应用提供了更坚实的基础。设计的分压器，对长脉冲高压电源的测量有一定的借鉴意义，具有比较广泛的应用价值。确保可以进一步提高反馈控制系统的速度。随着高压电源性能不断的提高，对测量系统提出了更高的要求。在高频高压环境下，无论是测量系统响应时间还是电磁兼容都要不断提高，才能满足电源系统对测量的要求。这也是该测量系统下一步需要改进完善之处。

摘 要： 根据火电厂除尘高效节能的要求，对应用于电除尘装置的高压电源进行研究。分别分析传统可控硅相控电源和高频电源的工作机理和特点。重点对串联谐振高频电源进行了分析研究，详细介绍了电路结构和工作原理，给出了基于M57962的驱动电路，最后进行了实验分析验证。

关键词： 电除尘; 高压电源; 可控硅相控电源; 串联谐振高频电源

中图分类号： TN919?34; TM611 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2015）02?0149?03

Research of high?frequency high?voltage power supply for electrostatic precipitator in thermal power plant

SUN Hong1， HUA Wei1， QI Jian?min1， YANG Zhi?chao2， CHEN Qiang2

（1. Jiangsu Frontier Electric Technology Co.， Ltd， Nanjing 211102， China;

2. School of Electric Power Engineering， Nanjing Institute of Technology， Nanjing 211167， China）

Abstact： According to the efficient and energy saving requirements of dust precipitator in thermal power plant， high?vo?

1方案选择

小功率高压电源最常用的例子是电视机的阳极高压发生器，它将几十伏的直流电源，通过功率变换和高压变压器升压，再整流滤波，变为高压输出；另一个应用实例是负离子发生器，常采用晶闸管调压方式。以上两种调压方式都需要一台单独可调的辅助电源，即高、低压组合方式。这样便加大了电源的体积和复杂程度。加之，由于电路结构形式的不同，它们的输出电压范围的调节很有限，需要大范围调节时，只能通过改变供电电压来实现。而X射线增强器的主路电压调节范围近10kV，上述电路形式很难满足要求。本文采用的半桥谐振式开关电源，成功地解决了以上问题。

2技术指标

输入电压220（1±10％）V，（50±0.5）Hz；或宽范围输入电压180～250V。

输出电压／电流

阳极（正）电压/电流

标称值＋25kV/1mA，

电压范围＋23kV～＋32kV；

当输出电压在额定值及以下时，K1为低电平，MOS管截止，继电器线圈无电流通过，常闭节点接通，150匝绕组接入；当输出电压高于额定值时，K1为高电平，MOS管导通，继电器线圈端压达额定值，常开节点接通，300匝绕组接入。过流保护单元二次侧电流会在控制电路输入端形成一定电位，若此电位过高，将损坏控制电路。故设置瞬态电压抑制器(TVS)对输入端电位进行抑制。但TVS仅具有短时泄放大功率的能力(可持续泄放15W功率约1s)，因而另设MOS管支路协同泄流。此支路的开断亦由单片机对采样点OCTEST电位(即检流电阻电位)判断后进行控制。当TVS支路存在明显漏电流时，输入端电位已过高，此时检流电阻压降不再为零。单片机据此将K0电位置为高电平，MOS管导通将输入端电位拉低。后备电源单元在线路电流偏低或通讯模块需要发送数据时，锂电池接入以辅助供能。组切换至低匝数的150匝过后，若输出仍未达到额定值，表明线路电流已进入欠电流区间，无法满足充足取能的要求。此时，单片机将K2置低电平，(P沟道)MOS管导通，锂电池接入供电。锂电池电压经DC-DC元件升压后，达到设备所需额定值5V进行功率输出。对于目前一些需要定时发送数据的监测设备，笔者利用单片机定时器结合中断服务程序中设置的定时变量以实现较长时间(如5min)定时。当定时变量达到预设值后，相应程序将K3置低电平，锂电池接入以保证数据发送时功率充足。

利用锂电池作为后备电源，合理的充放电方式是保证其长期稳定运行，延长整体电源免维护时间的关键。因此对于锂电池电位同样设置了采样点供单片机进行判断。当锂电池电位低于安全值，单片机关闭其放电支路，将其接入充电电路。充电电路由充电芯片CN3052A及其电路构成。充电电路可提供符合标准恒压—恒流充电曲线的充电方式，并且文中设置了两块锂电池分别用于欠电流下的功率补给以及数据发送时的功率支持，如此分配可减少平均充放电循环次数，延长电池寿命；在一块电池电压不足，但有接入需求时，可让另一块电池予以替换，避免了前者过放电情况的发生，并能够得到及时充电。采用升流器模拟一次线路电流，10Ω电阻为模拟电源负载(在5V额定电压下,理论上可获得2.5W功率)，分别对电源输出电压、锂电池充电过程及后备电源定时接入进行了测试。输出电压测试在接入控制电路前，对互感器二次侧波形进行测量以观察波形质量。一次侧通以500A电流，二次侧连接0.5Ω电阻，匝数为300。测得0.5Ω电阻上电压波形见图7。由测试结果可见，在未接入锂电池时，取能存在较大死区，线路电流达75A时，输出电压仍偏低。接入锂电池后，在欠电流情况下仍能保证5V输出。当电流大于450A后，可听到继电器切换触点的机械音，表明300匝二次绕组已替换150匝绕组接入，降低了二次侧电流水平。另外，采用双绕组取能及锂电池作为后备，保证了在900A以内的电流下电源均能安全可靠供能。在以10Ω电阻作为模拟负载的情况下，控制电路输出波形见，其幅值满足要求且波形平稳。

通过由芯片说明给出的式(2)可得充电电流ICH，RISET在测试时采用4kΩ。理想充电模式曲线见图10。由于软件设计时将锂电池放电电压下限设置为3.5V，故测试时也将电池放电至3.5V。在此电压水平下充电过程主要集中于恒压充电，充电电流位于图9的下降段，与图10所示的理想曲线符合较好。后备电源定时接入测试在一次侧不供电、仅对单片机进行工作电压供给的情况下，对后备电源接入情况进行测试。测试结果为在接入时间区间内(每4min55s至5min12s)，电源输出4.81V；在接入时间区间外，电源输出0。结果表明后备电源的接入情况良好。笔者提出了输电线在线监测设备的电源设计方案，通过引入单片机对构建的取能单元、过流保护单元、后备电源单元3部分进行智能化管理，从模拟试验结果来看，在一定程度上能解决宽电流范围(包括大电流与欠电流)下的取能问题。经测试，在900A线路电流范围内，电源电压输出均能达到设备所需额定值5V。后备锂电池的充电曲线基本符合规范，且能精确地每隔4min55s接入，接入时间为17s。

作者：肖波 徐敏捷 席朝辉 熊兰 何友忠 宋道军 单位：重庆市市区供电局 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室

摘 要：电流互感器是电力系统中的重要设备，介绍一种适用于有源电子式电流互感器的悬浮式直流电源的设计原理。提出一种用补偿线圈和充电电池相结合的方法对母线电流取能方式进行改进的新方案，使电源在更宽的一次侧电流动态范围内满足电子式电流互感器对电源的要求。实验结果表明，该电源能够满足高压侧电子电路的供能要求。该方法是目前解决有源电子电流互感器高压侧电源问题的有效方法之一。

关键词：电子式电流互感器；有源式；储能电池；高压侧电源

中图分类号：TN710 文献标识码：A 文章编号：1004373X(2008)1802003

Research of the High Potential Circuit Power Supply for Active Electronic Current Transformer

GUO Jiwei,LIANG Kui,DONG Lingkai

(Electrical Information College,Three Gorges University,Yichang,443002,China)

Abstract：The current transformer is an important equipment in power system.The principle of a floating type DC power supply is introduced,which is used in the active electronics current transformer at high voltage side.This paper proposes a new method combining compensation coil and rechargeable batteries,to improve the method that take power from bus current and to make the power meet electronic current transformer requirements in a wider current of high voltage side.The results show that it can satisfy the requirements of the high potential circuit power supply.It is one of effective method to solve active electronic current transformer high potential circuit power supply.

Keywords：electronic current transformer;active;battery stored energy;high potential circuit power supply

摘要：该文设计了一种可调的小功率高压电源，其主电路拓扑包括Buck模块、逆变电路、高频变压器和倍压电路。输入的交流电源经整流滤波电路变为直流，通过BUCK预稳压电路将电压稳定，再经过半桥逆变电路将直流电压变为交流电压，然后通过一个倍压电路将电压升高，最后整流滤波输出稳定高压。研究主要内容包括BUCK电路的分析设计、半桥逆变电路分析设计、倍压电路的设计，控制电路的设计，并利用PSPICE软件进行相应各部分的仿真和参数优化。该研究实现的主要性能是：给定输入电压是交流220V，要求输出电压在范围0～15KV内大范围可调，功率为15W，输出纹波要小于1%。

关键词：直流高压；Buck；半桥逆变；倍压电路

中图分类号：TN-9 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2013）10-2485-03

近几年，随着电子电力技术的发展，新一代功率器件，如MOSFET，IGBT等应用，高频逆变技术的逐步成熟，出现了高压开关直流电源，同线性电源相比较高频开关电源的突出特点是：效率高、体积小、重量轻、反应快、储能少、设计、制造周期短。但由于高频高压变压器是高频高压并存，出现了新的技术难点：1）高频高压变压器体积减小，频率升高，分布容抗变小，绝缘问题异常突出；2）大的电压变化比使变压器的非线性严重化，漏感和分布电容都增加，使其必须与逆变开关隔离，否则尖峰脉冲会影响到逆变电路的正常工作，甚至会击穿功率器件；3）高频化导致变压器的趋肤效应增强，使变压器效率降低。鉴于上述情况，高频高压变压器如何设计是目前研究的一个难点和热点问题。该文的主要研究内容包括BUCK电路的分析设计、半桥逆变电路分析设计、倍压电路的设计，以及系统仿真研究。

1 主电路设计

1.1 主电路的拓扑结构

这里主要介绍了一种基于BUCK调压的小功率高压电源。该电源能实现零电流软开关（ZCS），并能方便的调节输出电压，因为利用了高频变压器的寄生参数，从而避免了尖峰电压和电流。该电源的另一个特点是利用倍压电路代替了传统的二极管整流电路，减小了高频变压器的变比和寄生参数；尤其是主电路的控制采用了Buck电路和逆变电路的联合策略，可十分方便、灵活地进行电压调节；采用定频定宽的逆变电路可利用高频变压器的寄生参数实现谐振软开关。

1.2 BUCK电路工作原理

[摘 要] 电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供继电保护、合闸直流电源；故障时，当供电系统中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸等提供直流操作电源。直流操作电源的可靠性是满足变配电室正常运行，保证电器设备安全可靠工作的关键。

[关键词]高压柜；操作电源；改造

中图分类号：TM56 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）34-0181-02

前言

电力系统中的直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成。它的作用是：正常时为变电站内的断路器提供继电保护、合闸直流电源；故障时，当供电系统中断的情况下为继电保护及自动装置、断路器跳闸等提供直流操作电源。直流操作电源的可靠性是满足变配电室正常运行，保证电器设备安全可靠工作的关键。我单位一空压站是在二十世纪七十年代初建成，八台 6KV 高压柜电器设备所用220V的直流操作电源、合闸电源，都是采用单独加装整流柜、电容储能装置作为直流电源，直流电源的稳定关系到6kV电器设备的正常，安全运行。由于我站高压柜在实际运行时经常出现柜内元器件损坏故障，这些故障将直接影响电力系统的安全可靠运行。所以，我单位决定在原有电器设备的基础上采用“三辰”PGD6型免维护电池直流屏对GK-1-01、GGS-1D高压柜直流操作电源进行改造，以保证电器设备安全可靠工作。

一、我厂曾用高压柜操作电源存在的问题

1.当整流装置的受电电源发生短路故障时，会引起交流电源的电压下降，严重时（如电源进线短路）还会造成继电保护装置不能正常动作。

2.采用电容器储能来补偿直流电压是一个比较简单可行的解决办法，但电容储能装置的电容器容量不稳定，并且电解电容器寿命较短、须定期检查，对保护装置要求较高的供电系统，很难满足安全可靠运行的要求。

【摘要】提出了一种用于温度传感器的高电源抑制比（PSRR）、低温度系数、低功耗的CMOS带隙基准电压源。在传统CMOS带隙基准电压电路的基础上，增加了优化的电源抑制比增强电路，在带隙基准反馈环路中引入电源噪声，使上面电流镜的栅源电压保持恒定值，从而提高电源抑制比。采用自偏置共源共栅电流镜，来实现匹配更好的与绝对温度成正比（PTAT）电流镜像。采用华虹宏力0.13um FS13QPR CMOS工艺实现，使用HSPICE仿真。仿真结果表明电路输出基准电压为1.2V，电源抑制比在1K Hz时达到90dB，在-40～100℃的温度范围内温度系数是10ppm/℃，在1.8～3.6V工作电压范围内的线调整率为0.5mV/V，工作电流43uA。

【关键词】带隙基准电压;电源抑制比;自偏置共源共栅电流镜;温度传感器

引言

带隙基准电压源（Bandgap Voltage Reference）具有与温度、电源电压和工艺变化几乎无关的突出优点，能够提供稳定的参考电压或参考电流，被广泛应用与集成温度传感器、比较器、A/D和D/A转换器、存储器以及其他模数混合系统集成芯片中，并且高性能基准电压源直接影响着电路的性能。研究用CMOS工艺实现的可集成于片上系统（SOC）的高精度带隙基准源显得尤为重要[1]。对于高精度的温度传感器，从电源注入到带隙基准输出的噪声是各种噪声中最重要的噪声，会严重影响参考电压和温度传感器的与绝对温度成正比（PTAT）电压。因此，设计高电源抑制比（PSRR）的带隙基准源满足其要求显得十分必要[2]。

本文先介绍了带隙基准源的基本原理，再基于等效小信号模型，对带隙基准源的电源抑制比做了详细的分析，进而提出了一个具有高电源抑制比、低温度系数、低功耗可用于温度传感器的带隙基准电压源。

1.带隙基准源电源抑制比分析

利用与CMOS兼容工艺的纵向PNP晶体管和采用放大器负反馈实现的传统CMOS带隙基准电压如图1所示。

由于放大器的高增益和负反馈环路，使得放大器的两个输入端虚短，因此可以得到输出电压VBG为：

摘 要： 根据压电陶瓷微位移器对驱动电源的需求，设计了压电驱动电源系统。详细介绍了电源系统中的数字电路部分和模拟电路部分，并对驱动电源的精度与稳定性进行了分析与改进。最后对驱动电源的性能进行了实验验证，实验结果表明：所设计的电源输出电压噪声低于0.43 mV、输出最大非线性误差低于0.024%、分辨率可达1.44 mV，能够满足高分辨率微位移定位系统中静态定位控制的需求。

关键词： ARM； 压电陶瓷； 驱动电源； PI控制器

中图分类号： TN911?34； TP368.1 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）14?0166?05

High?resolution piezoelectric ceramic actuator power supply based on ARM

GE Chuan， LI Peng?zhi， ZHANG Ming?chao， YAN Feng

（State Key Laboratory of Applied Optics， Changchun Institute of Optics， Fine Mechanics and Physics， CAS， Changchun 130033， China）

Abstract： According to the requirement of the micro piezoelectric actuator for driving power supply， a piezoelectric actuator power supply system was designed. In this paper， the digital circuit and analog circuit in the power supply system were described in detail. The accuracy and the stability of the actuator power supply were analyzed and improved. Finally， the performance of the power supply was verified in experiment. The experimental results indicate that the output voltage noise of the designed power supply is lower than 0.43 mV， the maximum nonlinear output error is less than 0.024%， and the resolution can reach 1.44 mV， which can meet the requirement of static positioning control in the high resolution micro?displacement system.

Keywords： ARM； piezoelectric ceramic； driving power supply； PI controller