Что такое пьезоэлектрический драйвер?

Что такое пьезоэлектрический драйвер?

Пьезоэлектрический драйвер — это устройство питания и управления, которое стабильно работает и управляет пьезоэлементом.

Пьезоэлектрический элемент — это устройство, которое преобразует механическое смещение в значение напряжения или приложенное напряжение в механическое движение с помощью пьезоэлектрического и обратного пьезоэлектрического эффектов и также называется пьезоэлектрическим элементом. В частности, в случае преобразования в механическую работу можно управлять очень малыми субмикронными уровнями на высокой скорости.

Пьезоприводы играют роль источников питания и управляющих устройств, управляя точным движением таких пьезоэлектрических устройств.

Использование пьезоприводов

Пьезоприводы широко используются в микроскопах и станках для точной обработки, требующей управления микроскопическим движением. В оптических микроскопах пьезоприводы могут использоваться для управления X-Y-столами и объективами для достижения точного позиционирования на высокой скорости.

Например, он очень подходит для высокоскоростной трехмерной визуализации динамических явлений в живых клетках. Пьезоприводы также часто используются в токарных станках и других станках для точной работы, требующей точности на субмикронном уровне.

Чтобы в полной мере использовать производительность исполнительных устройств с использованием пьезоэлементов, производительность пьезоприводов, отвечающих за управление их работой, имеет решающее значение.

Принцип пьезоприводов

Принцип действия пьезопривода заключается в том, что он имеет источник питания для управления пьезоэлементом и схему управления, которая точно обрабатывает мельчайшие потенциалы (чтобы воспользоваться пьезоэлектрическим и обратным пьезоэлектрическим эффектами). Сам пьезоэлемент имеет характеристики конденсатора, а сторона источника питания (сторона пьезопривода), которая управляет конденсатором, когда он заряжается и разряжается, должна иметь характеристики источника питания усилительного типа, который может втягивать и разряжать выходной ток.

Пьезоустройства реагируют на мельчайшие изменения напряжения. Если изменение напряжения в цепи обнаружено в устойчивом состоянии без входа, пьезоэлемент будет приводиться в действие, даже если не предпринимается никаких действий, что приведет к неисправности.

Напряжение питания для пьезоэлектрических драйверов должно быть достаточно стабильным. Для обеспечения стабильности в качестве источника питания в него встроен шунтирующий регулятор или аналогичное устройство для контроля напряжения, подаваемого на пьезоэлемент, и постоянной обратной связи.

Минимизируя таким образом сбои и дрейфовый шум, драйвер может стабильно подавать достаточный ток для заполнения емкости пьезоэлемента и завершить его работу всего за несколько микросекунд в ответ на внезапное увеличение управляющего напряжения на входе.

Другая информация о пьезодрайверах

1. Пьезодрайверы с ШИМ

В соответствии с недавней тенденцией к энергосбережению, представленной SDG, аудиоусилители используют управление ШИМ (широтно-импульсная модуляция) для повышения эффективности, и некоторые производители также применяют управление ШИМ к пьезодрайверам.

В отличие от специализированных аудиоусилителей, разработка уникальных усилителей с низким током и высоким напряжением ШИМ-управления, подходящих для пьезоэлементов, привела к коммерциализации компактных высокоэффективных пьезоэлектрических драйверов.

2. Применение в наушниках и динамиках

Сами пьезоэлектрические элементы уже некоторое время используются в акустической области, но их применение ограничивается пьезоэлектрическими динамиками и т. п. Однако в последние годы пьезоэлектрические драйверы используются в высококачественных наушниках для воспроизведения с высоким разрешением. Когда напряжение подается на пьезоэлектрические драйверы, пьезоэлемент создает давление. Используя эту характеристику, когда музыкальный сигнал подается на пьезоэлектрические драйверы в виде напряжения, диафрагма соответствующим образом вибрирует. Другими словами, напряжение преобразуется в звук.

Преимущество использования пьезоэлектрических драйверов в наушниках заключается в том, что нет процесса преобразования сигнала, как в случае с наушниками динамического типа, в которых катушка используется для преобразования музыкального сигнала в магнитную силу для вибрации диафрагмы. Кроме того, поскольку пьезоэлектрические драйверы вибрируют диафрагму напрямую, они работают на чрезвычайно высоких скоростях, что приводит к возможности воспроизведения очень высоких частот. Это делает его идеальным для воспроизведения богатой информации сверхвысоких частот источников звука высокого разрешения.

Однако, чтобы воспользоваться производительностью пьезоэлектрических драйверов, наушники с пьезоэлектрическими драйверами также используют другие высококачественные драйверы для низких и средних частот, и эти продукты дороги. Механизм динамиков с пьезоэлектрическими драйверами почти такой же, как и у наушников с пьезоэлектрическими драйверами. Однако пьезодинамик одного производителя имеет очень тонкую и гибкую структуру, которая позволяет ему вибрировать различными объектами для создания звука.

Они также имеют более широкий звуковой диапазон, чем предыдущие пьезоэлектрические динамики, особенно улучшенный выход в диапазоне низких частот, что было особой слабостью пьезоэлектрических динамиков. Современные ЖК-телевизоры имеют очень тонкое шасси, и существующие динамики больше не могут быть установлены. Вышеуказанный тонкий пьезодинамик пленочного типа подходит для таких тонких телевизоров, и в будущем ожидается более высокое качество звука.