极性切换电路制造技术

本发明专利技术关于一种极性切换电路，包含第一至第二限流电阻、第一至第六晶体管开关及第一至第二滤波电路，第一及第二限流电阻连接直流高电压，第一、第二、第四及第五晶体管开关分别由第一及第二脉冲宽度调变信号控制，第三及第六晶体管开关的控制端分别与第一及第四晶体管开关连接，第一滤波电路与第二、第三晶体管开关及压电致动器的一接点连接，第二滤波电路与第五、第六晶体管开关及压电致动器另一接点连接，当第一及第二脉冲宽度调变信号交错进行高/低电位切换时，促使输出交流电压能产生平滑交流波形的交流电压输入至压电致动器的各接点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种极性切换电路，尤其涉及一种可输出平滑交流波形的输出交流电压来驱动压电致动器的极性切换电路。
技术介绍
随着科技的进步，各类3C产品已被视为推动市场成长的重要力量。无庸置疑的，这样的发展趋势仍将持续下去，而且随着微电子技术的进步，3C产品不但功能日趋复杂，其尺寸亦渐趋于小型化，且可携性也随之大幅提高，使用者因此可以方便轻松以3C产品处理各项事务。近来，亦已发展出所谓的压电致动器来应用于3C产品中，压电致动器具有电压低、不受噪声干扰、体积小、反应快、发热少、精密度佳、转换效率高和控制容易等多方面的优点。压电致动器通常需要一个交流电压来对其作用而驱使压电致动器进行周期性高速运动，因此实际上压电致动器需要一驱动系统来驱动，该驱动系统将所连接的直流电压进行转换，以输出交流电压来驱动致动器。请参阅图1，其为已知用来驱动压电致动器的驱动系统的的电路方块图。如图I所示，已知驱动系统I系用以将直流输入电压转换，进而产生输出交流电压Vtjl及\2来驱动压电致动器9 (如图2A所示)，且包含一升压电路10、一电压倍增电路11及一极性切换电路12。其中升压电路10系连接直流输入电压VD。，并利用内部开关元件的切换运作以及内部电感、电容与二极管等元件的储能与滤波而将直流输入电压\c升压成一暂态电压VT。电压倍增电路11则连接暂态电压VT，并将其倍增至例如4倍的一直流高电压VB。极性切换电路12则将直流高电压Vb转换成输出交流电压Vtjl及V02,以驱动压电致动器9。清参阅图2A、2B及图3，并配合图1，其中图2A为图I所示的极性切换电路的内部电路结构图，图2B为图2A所示的数字信号fsw为低电位时的电路运作示意图，图3为图2A或2B的电压时序波形图。如图所示，极性切换电路12主要连接直流高电压Vb、输入直流低电压Vin及数字信号fsw，并转换成输出交流电压Vtjl及V02,以驱动压电致动器9反复作动，其中，极性切换电路12可由第一限流电阻R21、第二限流电阻R22、第三限流电阻R23、第一晶体管开关Q21、第二晶体管开关Q22、第三晶体管开关Q23、第四晶体管开关Q24、第五晶体管开关Q25、第六晶体管开关Q26及第七晶体管开关Q27所组成。借此当数字控制信号fsw为高电位(High)并传送至第一及第六晶体管开关Q21、Q26的控制端时，与接地端G连接的第一及第六晶体管开关Q21、Q26便导通，由于第一限流电阻R21系与第一晶体管开关Q21连接，因此第一限流电阻R21所在的支路便连接至接地端G，此时第二及第四晶体管开关Q22、Q24会因为本身的控制端与第一限流电阻R21所在的支路连接而对应截止，使第二限流电阻R22所在的支路因直流高电压Vb而处于高电位，因此其控制端与第二限流电阻R22所在的支路连接的第三晶体管开关Q23便导通，同时，第七晶体管开关Q27的控制端亦连接到高电位的数字控制信号fsw，故第七晶体管开关Q27导通，因第三限流电阻R23系与第七晶体管开关Q27连接，故第三限流电阻R23所在的支路便连接至接地端G，又第五晶体管开关Q25的控制端系与第三限流电阻R23所在的支路连接，造成第五晶体管开关Q25截止，所以电流将沿箭头方向进行，如图2A所示。当数字信号fsw为低电位(Low)时,如图2B所示,则所有晶体管开关动作与图2A相反，使电流行进方向如图2B所示的箭头方向，如此一来，极性切换电路12所输出的输出交流电压Vtjl及Vtj2于压电致动器9上会形成交流方波，亦即图3所示的输出交流电压Vtjl与输出交流电压\2相减值的波形。当极性切换电路12所输出的输出交流电压Vtjl及\2于压电致动器9上形成交流方波时，由于其电压快速上升及快速下降，故对压电致动器9进行快速充电，虽然快速充电可以使得压电致动器9快速达到振幅的顶端，但同时却也增加电力的耗损。此外，由于极性切换电路12系以交流方波对压电致动器9进行快速充电，因此压电致动器9上会具有以自然共振频率产生振动的情况发生，此自然振动会导致较大的噪音问题。因此如何发展一种可改善上述已知技术缺失的极性切换电路，实为目前迫切需要解决的课题。
技术实现思路
本专利技术的主要目的为提供一种极性切换电路，俾解决已知极性切换电路系输出交流方波来驱动压电致动器，导致具有电力损耗大，以及压电致动器在作动时会产生噪音等缺失。为达到上述目的，本专利技术的较佳实施态样为一种极性切换电路，是将直流高电压转换为输出交流电压，以驱动压电致动器，包含第一限流电阻，连接直流高电压；第二限流电阻，连接直流高电压；第一晶体管开关，具有连接第一脉冲宽度调变信号的控制端、与第一限流电阻连接而连接直流高电压的电流输入端，以及与接地端连接的电流输出端；第二晶体管开关，具有连接第一脉冲宽度调变信号的控制端、电流输入端，以及与接地端连接的电流输出端；第三晶体管开关，具有与第一晶体管开关的电流输入端及第一限流电阻连接的控制端、连接直流高电压的电流输入端，以及与第二晶体管开关的电流输入端连接的电流输出端；第四晶体管开关，具有连接第二脉冲宽度调变信号的控制端、与第二限流电阻连接而连接直流高电压的电流输入端，以及与接地端连接的电流输出端；第五晶体管开关，具有连接第二脉冲宽度凋变信号的控制端、电流输入端，以及与接地端连接的电流输出端；第六晶体管开关，具有与第四晶体管开关的电流输入端及第二限流电阻连接的控制端、连接直流高电压的电流输入端，以及与第五晶体管开关的电流输入端连接的电流输出端；第一滤波电路，系与第二晶体管开关的电流输入端、第三晶体管开关的电流输出端、压电致动器接点及接地端连接；以及第二滤波电路，与第五晶体管开关的电流输入端、第六晶体管开关的电流输出端、压电致动器另一接点及接地端连接；其中当第一脉冲宽度调变信号以及第二脉冲宽度调变信号分别交错地进行高电位及低电位的切换时，促使输出交流电压经由第一滤波电路与第二滤波电路滤波后予以形成平滑交流波形至压电致动器的各接点。为达到上述目的，本专利技术的较佳实施态样另提供一种极性切换电路，系将直流高电压转换为输出交流电压，以驱动压电致动器，包含输入第一脉冲宽度凋变信号；输入第二脉冲宽度调变信号；第一滤波电路，系接收由直流高电压转换为脉波电压，且与压电致动器接点连接；以及第二滤波电路，系接收由直流高电压转换为另一脉波电压，且与压电致动器另一接点连接；其中当第一脉冲宽度凋变信号以及第二脉冲宽度调变信号分别交错地进行高电位及低电位的切换时，促使输出交流电压经由第一滤波电路与第二滤波电路滤波后予以形成平滑交流波形至压电致动器的各接点。附图说明为让本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明，其中图I为已知用来驱动压电致动器的驱动系统的电路方块图。图2A为图I所示的极性切换电路的内部电路结构图。图2B为图2A所示的数字信号fsw为低电位时的电路运作示意图。图3为图2A或2B的电压时序波形图。图4A为本专利技术较佳实施例的极性切换电路的内部电路结构图。图4B为图4A所示的第一脉冲宽度调变信号PWMl为低电位，而第二脉冲宽度凋变信号PWM2系处于高电位及低电位切换状态时的电路运作不意图。图5A-5C为图4A及4B的电压时序图。图6为图4A所示的第一滤本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种极性切换电路，是将一直流高电压转换为一输出交流电压，以驱动一压电致动器，该极性切换电路包含：一第一限流电阻，连接该直流高电压；一第二限流电阻，连接该直流高电压；一第晶体管开关，具有连接一第一脉冲宽度调变信号的一控制端、与该第一限流电阻连接而连接该直流高电压的一电流输入端，以及与一接地端连接的一电流输出端；一第二晶体管开关，具有连接该第一脉冲宽度凋变信号的一控制端、一电流输入端，以及与该接地端连接的一电流输出端；一第三晶体管开关，具有与该第一晶体管开关的该电流输入端及该第一限流电阻连接的一控制端、连接该直流高电压的一电流输入端，以及与该第二晶体管开关的该电流输入端连接的一电流输出端；一第四晶体管开关，具有连接一第二脉冲宽度调变信号的一控制端、与该第二限流电阻连接而连接该直流高电压的一电流输入端，以及与该接地端连接的一电流输出端；一第五晶体管开关，具有连接该第二脉冲宽度凋变信号的一控制端、一电流输入端，以及与该接地端连接的一电流输出端；一第六晶体管开关，具有与该第四晶体管开关的该电流输入端及该第二限流电阻连接的一控制端、连接该直流高电压的一电流输入端，以及与该第五晶体管开关的该电流输入端连接的一电流输出端；一第一滤波电路，与该第二晶体管开关的该电流输入端、该第三晶体管开关的该电流输出端、该压电致动器的一接点及该接地端连接；以及一第二滤波电路，与该第五晶体管开关的该电流输入端、该第六晶体管开关的该电流输出端、该压电致动器的另一接点及该接地端连接；其中当该第一脉冲宽度调变信号以及该第二脉冲宽度调变信号分别交错地进行高电位及低电位的切换时，促使该输出交流电压经由该第一滤波电路与该第二滤波电路滤波后予以形成平滑交流波形至该压电致动器的各接点。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：陈世昌，
申请(专利权)人：研能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：