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壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源主要有電壓控制型和電流/電荷控制型兩種[3],從實現(xiàn)方式上主要有線性和開關(guān)式兩種[4]。電壓控制型壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源有以下幾種方式:

1)線性直流放大式電源直接采用高壓運算放大器的方式具有靜態(tài)性能好、集成度高、結(jié)構(gòu)簡單等優(yōu)點,但由于高壓運算放大器的輸出電流一般都小于200mA,

因此壓電陶瓷執(zhí)行器的動態(tài)性能受到限制。

氧化物摻雜改性 從鉛基陶瓷發(fā)展歷程可知,氧化物摻雜改性是提高PZT陶瓷電學(xué)性能的必要途徑,是PZT陶瓷實用化的關(guān)鍵和基礎(chǔ).如未摻雜的準(zhǔn)同型相界(MPB)組成的Pb(Ti0.48Zr0.52)O3陶瓷d33僅為223pC/N,批量定制壓電陶瓷,而在La,Nb等施主摻雜改性后,其d33升高至274~710pC/N,從而滿足實際應(yīng)用的要求.類似地,氧化物摻雜改性對BNT基陶瓷壓電鐵電性能的影響也被廣泛研究.表4列出了氧化物摻雜改性的BNT基陶瓷的壓電性能.從表4可以看出,類似于氧化物改性的PZT陶瓷,受主和施主離子摻雜改性將導(dǎo)致BNT基陶瓷壓電性質(zhì)的/硬化0和/軟化0.Mn和Co一般顯示出受主摻雜效應(yīng).Co摻雜提高了機(jī)械品質(zhì)因數(shù)Qm,壓電性能略為降低;與Co稍有不同,Mn摻雜使Qm提高,也改善了壓電性能,這可能是由于陶瓷致密度的改善和Mn元素本身的多價態(tài)特性.

2)電壓跟隨式電源此種壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源將電壓放大和功率放大分離,驅(qū)動級可以提供較高的驅(qū)動電流;由于沒有直接從輸出的電壓信號取得采樣,前后級之間會產(chǎn)生跟隨誤差,精度不可能很高;并且在靜態(tài)時驅(qū)動電源仍有較大的

2)電壓跟隨式電源此種壓電陶瓷執(zhí)行器驅(qū)動電源將電壓放大和功率放大分離,驅(qū)動級可以提供較高的驅(qū)動電流;由于沒有直接從輸出的電壓信號取得采樣,前后級之間會產(chǎn)生跟隨誤差,精度不可能很高;并且在靜態(tài)時驅(qū)動電源仍有較大的功率輸出,效率不高,發(fā)熱嚴(yán)重。

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