电力供应电路、相关致动器以及对负载供电的方法技术

技术编号：41179105 阅读：4 留言：0更新日期：2024-05-07 22:14

对负载(其可以是SMA部件或压电部件)供电的电力供应电路可以使用短高电压脉冲来实现负载的快速加热，并且为了符合功能要求，SMA部件或压电部件不应该通过将其直接连接至处于相对高电压的电线来被供电。还公开了：致动器，所述致动器包括本公开内容的电力供应电路和至少一个负载，所述至少一个负载包括在压电装置与形状记忆合金(SMA)部件之间选择的至少一种智能材料；以及对负载供电的方法，该方法包括以下步骤：通过闭合输入开关将电力供应电路的AC至DC电压转换器连接至AC电源以对转换器的储能电容器充电，并且同时断开输出开关以将负载与储能电容器断开；通过断开输入开关将电力供应电路的AC至DC电压转换器与AC电源断开，并且同时闭合输出开关以通过使储能电容器放电来对负载供电。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本公开内容总体上涉及电动致动器，并且更具体地涉及适于向形状记忆合金(sma)部件供电的电力供应电路，涉及包括该电力供应电路和负载的相关致动器(负载包括在压电装置与形状记忆合金(sma)部件之间选择的至少一种智能材料)、以及对负载供电的方法。

技术介绍

1、形状记忆合金(也称为sma)是“记住”其原始形状并且在被加热时恢复原始形状的材料。由sma制成的部件(例如由sma制成的线材)的热激活可以使用被配置成迫使电流通过线材的电力供应电路经由焦耳加热由电流驱动。具有加热时恢复形状的独特特性的形状记忆合金(例如由saes getters s.p.a.生产的商品名为的sma线材和弹簧)可以有效地封装到紧凑、轻便、强大并且静音的致动器中，以代替基于蜡(wax)、dc马达和电动机的替选技术。不可比拟的能量密度、集成度和设计简单性使形状记忆合金成为线性和旋转致动器的新的行业标准。

2、为了具有sma致动器的快速响应，重要的是通过使用被配置成迫使电流通过sma部件的适合的电力供应电路来快速加热sma致动器的sma部件。

3、快速sma致动器的示例在文献us2016/0186730中公开并且在图1中示意性地示出。当通过驱动单元31使输出mosfet闭合时，sma部件被供电，并且流过其的电流由储能电容器(tank capacitor)c1提供，储能电容器c1由供电单元2充电。这种现有的sma致动器具有简单的结构，尽管其被专门设计为与注入受控dc电流(通常为5安培)的低电压供电单元2一起起作用。供电电压又根据sma致动器的电阻进行调整。

技术实现思路

1、利用该现有的致动器来控制sma部件或压电部件由于加热sma部件或压电部件所需的长的时间而导致缓慢的致动响应，并且大量的热量损失到环境中，这导致低效率。

2、根据本公开内容，用于对负载(其可以是sma部件或压电部件)供电的电力供应电路可以使用短高电压脉冲来实现负载的快速加热，并且为了符合功能要求并且避免与过热和/或燃烧相关的部件损坏，sma部件或压电部件不应该通过将其直接连接至处于相对高电压的电线来被供电。在这方面，如pai等人于2017年发表在《国际电路理论与应用杂志》上的论文“cumulative current magnetizing method for a capacitor-discharged impulsemagnetizer”中描述的解决方案是不同的，因为其将相对于电源输入增加输出电压，从而导致电压响应致动器部件的损坏，并且其没有提供在负载或电连接损坏的情况下能够使电容器放电的任何安全部件。

3、权利要求1中限定的电力供应电路满足上述要求。

4、还公开了：一种致动器，该致动器包括本公开内容的电力供应电路和至少一个负载，所述至少一个负载包括在压电部件与形状记忆合金(sma)部件之间选择的至少一种智能材料；以及一种对负载供电的方法，包括以下步骤：

5、·通过闭合输入开关将电力供应电路的ac至dc电压转换器连接至ac电源以对转换器的储能电容器充电，并且同时断开输出开关以将负载与储能电容器断开；

6、·通过断开输入开关将电力供应电路的ac至dc电压转换器与ac电源断开，并且同时闭合输出开关以通过使储能电容器放电来对负载供电。

7、在所附权利要求中限定优选实施方式。

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【技术保护点】

1.一种电力供应电路，包括：

2.根据权利要求1所述的电力供应电路，其中，所述至少一个驱动单元(4)是直接连接在所述第一DC输出端子与所述至少一个相应的中间端子(T)之间的电阻分压器，其中，在所述电阻分压器的中间端子处提供所述控制信号。

3.根据前述权利要求之一所述的电力供应电路，其中，所述全波二极管桥式整流器(6)功能上连接在所述AC输入端子与所述DC输出端子之间，以产生作为所述AC电源电压的整流副本的所述整流DC电压。

4.根据权利要求2或3所述的电力供应电路，还包括与所述储能电容器(3)并联电连接的辅助电阻器(5)。

5.根据前述权利要求之一所述的电力供应电路，其中，所述至少一个输出开关(2)是功能上被连接成在所述控制信号逻辑有效时被接通的晶闸管。

6.根据前述权利要求之一所述的电力供应电路，包括：

7.一种致动器，包括：

8.一种从AC电源对负载供电的方法，包括：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种电力供应电路，包括：

2.根据权利要求1所述的电力供应电路，其中，所述至少一个驱动单元(4)是直接连接在所述第一dc输出端子与所述至少一个相应的中间端子(t)之间的电阻分压器，其中，在所述电阻分压器的中间端子处提供所述控制信号。

3.根据前述权利要求之一所述的电力供应电路，其中，所述全波二极管桥式整流器(6)功能上连接在所述ac输入端子与所述dc输出端子之间，以产生作为所述ac电源电压的整流副本的所...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨尔瓦托雷·科科，
申请(专利权)人：工程吸气公司，
类型：发明
国别省市：

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