用於電容性負載的驅動電路的製作方法

2024-02-14 00:39:15 1

專利名稱：用於電容性負載的驅動電路的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於電容性負載的驅動電路。背景技術：
圖2a與圖2b所示為一種現有技術的電容性負載的驅動電路。電容性負載可以是 用於攝像手機中的壓電馬達或其它應用領域，如照像機，攝像機的壓電馬達等。所述 電容性負載包括一共用電極與兩分立電極。圖中電容C1兩端分別代表所述共用電極和 兩分立電極中的一個電極，電容C2兩端分別代表所述共用電極和兩分立電極中的另一 個電極。電容C1兩端通過四個三極體S1' ~S4'連接到電源V1的兩端，電容C2兩端 通過四個三極體S5' S8'連接到電源V2兩端。三極體S1' ~S8'分別受PWM信號控
制，每次選擇兩電源中的一個供電。當電源vi被選擇供電時，三極體sr ， S4'與
S2'， S3'交替導通，而三極體S5' ~S8'截止，電容性負載將被驅動沿一方向運動； 當電源V2被選擇供電時，三極體S5， ，S8'與S6，，S7，交替導通，而三極體S1， ~S4' 截止，電容性負載將被驅動沿另一相反方向運動。
然而，在上述現有技術中，需要用到兩個電源和八個三極體，電路複雜，成本高。 儘管電源V1和V2可合用一個電源，但仍然需要八個開關元器件，成本高。

發明內容
本發明解決現有的技術問題所採用的技術方案是提供一種用於電容性負載的驅 動電路，其包括一連接至電源的節點；電容性負載，所述電容性負載包括一共用電極與兩分立電極；所述驅動電路還包括連接於所述節點與地之間的第一及第二開關控制 電路，第一及第二開關控制電路選擇性地工作，分別控制電容性負載於兩相反方向的 運動，所述第一開關控制電路具有一輸出端連接至電容性負載的一分立電極，用於控 制電容性負載沿第一方向的運動；所述第二開關控制電路具有一輸出端連接至電容性 負載的另一分立電極，用於控制電容性負載沿第二方向的運動，第二方向與第一方向 相反；連接於所述節點與地之間的分壓電路，所述分壓電路具有一輸出端連接至電容 性負載的共用電極。
本發明更進一步的改進是所述第一開關控制電路包括第一開關元件與第二開關 元件，第一開關元件包括一控制端用於接收PWM信號， 一輸入端連接至所述節點，一 輸出端；第二開關元件包括一控制端用於接收PWM信號， 一輸入端連接至第一開關元 件的輸出端， 一輸出端接地，第一開關元件的輸出端與第二開關元件的輸入端的連接 點充當所述一開關控制電路的輸出端。
本發明更進一步的改進是所述第二開關控制電路包括第三開關元件與第四開關 元件，第三開關元件包括一控制端用於接收PWM信號， 一輸入端連接至所述節點，一 輸出端；第四開關元件包括一控制端用於接收PWM信號， 一輸入端連接至第三開關元 件的輸出端， 一輸出端接地，第三開關元件的輸出端與第四開關元件的輸入端的連接 點充當所述另一開關控制電路的輸出端。
本發明更進一步的改進是所述分壓電路包括相互串聯的兩電容，兩電容間的連 接點充當所述分壓電路的輸出端與電容性負載的公共電極相連。
本發明更進一步的改進是所述兩電容的電容值基本相等，誤差不超過30%。
本發明更進一步的改進是所述開關元件為三極體，絕緣柵雙極電晶體(IGBTs)，場效應電晶體(M0SFETs)，或門極可關斷開關晶閘管(GT0s)。
本發明更進一步的改進是所述開關元件為三極體，三極體的基極充當開關元件 的控制端，發射極充當開關元件的輸出端，集電極充當開關元件的輸入端。
相較於現有技術，本發明所舉的實施例具有的有益效果是採用較少的開關元件， 有效地簡化電路從而提高電路的可靠性且降低成本。


圖1為依照本發明一個實施例的用於電容性負載的驅動電路圖； 圖2A和2B為現有技術的用於電容性負載的驅動電路圖。
具體實施方式
以下結合

和具體實施方式
作進一步說明。
圖l所示為依照本發明一個實施例的用於電容性負載的驅動電路。所述驅動電路 包括一連接至電源Vcc的節點nl，電容性負載10,連接於所述節點nl與地之間的第 一開關控制電路1及第二開關控制電路2，連接於所述節點nl與地之間的分壓電路3。
所述電源Vcc可以由一直流轉換器的輸出端提供。
所述電容性負載10可以是用於可攜式電子裝置中的超聲波振動體，如用作攝像手 機，照像機，攝像機中的壓電馬達，其通常包括一共用電極14與兩分立電極16， 18。
所述分壓電路3包括第一電容C1與第二電容C2，所述電容性負載10的公用電極 14經由第一電容Cl連接至節點nl，經由第二電容C2接地。
所述第一開關控制電路1包括第一開關元件Sl與第二開關元件S2，第一開關元 件Sl包括一控制端用於接收PWM信號PWM1， 一輸入端連接至所述節點nl， 一輸出端；第二開關元件S2包括一控制端用於接收P麗信號PWM2， 一輸入端連接至第一開關元件 Sl的輸出端， 一輸出端接地，第一開關元件S1的輸出端與第二開關元件S2的輸入端 間的連接點連接至所述電容性負載10的分立電極16。
所述第二開關控制電路2包括第三開關元件S3與第四開關元件S4，第三開關元 件S3包括一控制端用於接收PWM信號PWM3， 一輸入端連接至所述節點nl， 一輸出端； 第四開關元件S4包括一控制端用於接收P麗信號PWM4， 一輸入端連接至第三開關元件 S3的輸出端， 一輸出端接地，第三開關元件S3的輸出端與第四開關元件S4的輸入端 間的接點連接至所述電容性負載10的分立電極18。
所述開關元件可以是三極體，絕緣柵雙極電晶體(IGBTs)，場效應電晶體(MOSFETs) 或門極可關斷開關晶閘管(GT0s)等。
下面以三極體為例對本發明的工作原理進行說明。
當採用三極體作為幵關元件時，三極體的基極用作開關元件的控制端，發射極用 作開關元件的輸出端，集電極用作開關元件的輸入端。
第一與第二開關控制電路1， 2在PWM信號PWM廣4的控制下選擇性地工作從而控
制電容性負載10於兩相反方向中的一方向運動，具體地說，第一開關控制電路1工作 時第二開關控制電路2截止，電容性負載在PWM信號P麗廣2的控制下沿第一方向運動； 第一開關控制電路1截止時第二開關控制電路2工作，電容性負載在PWM信號PWM3~4 的控制下沿第二方向運動，第二方向與第一方向相反。當第一開關控制電路1工作時， 第一開關控制電路l中的兩開關元件S1， S2交替性地導通，具體地說，半個周期內第 一開關元件Sl導通而第二開關元件S2截止，電流從節點nl流入，經過第一開關元件 Sl從電容性負載10的分立電極16流入電容性負載10，然後從電容性負載10的公用電極14流出，經第二電容C2到地；在剩下半個周期內，第一開關元件Sl截止而第二 開關元件S2導通，電流從節點nl流入，經過第一電容C1從電容性負載10的公用電 極14流入電容性負載10，然後從電容性負載10的分立電極16流出，經第二開關元件 S2到地，這樣，電流以交流方式流經電容性負載IO。當第二開關控制電路2工作時， 第二開關控制電路中的兩開關元件S3， S4交替性地導通，從而控制電流以交流方式流 經電容性負載10。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定 本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，
在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本 發明的保護範圍。
權利要求
1. 一種用於電容性負載的驅動電路，包括一連接至電源的節點；電容性負載，所述電容性負載包括一共用電極與兩分立電極；其特徵在於所述驅動電路還包括連接於所述節點與地之間的第一及第二開關控制電路，所述第一及第二開關控制電路選擇性地工作，分別控制電容性負載於兩相反方向的運動，所述第一開關控制電路具有一輸出端連接至電容性負載的一分立電極，用於控制電容性負載沿第一方向運動；所述第二開關控制電路具有一輸出端連接至電容性負載的另一分立電極，用於控制電容性負載沿第二方向運動，第二方向與第一方向相反；連接於所述節點與地之間的分壓電路，所述分壓電路具有一輸出端連接至電容性負載的共用電極。
2. 根據權利要求l所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於所述第一開 關控制電路包括第一開關元件與第二開關元件，第一開關元件包括一控制端用於接收 P麗信號， 一輸入端連接至所述節點， 一輸出端；第二開關元件包括一控制端用於接收 P^I信號， 一輸入端連接至第一開關元件的輸出端， 一輸出端接地，第一開關元件的輸 出端與第二開關元件的輸入端間的連接點充當所述第一開關控制電路的輸出端與所述電容性負載的一分立電極相連。
3. 根據權利要求l所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於所述第二開關控制電路包括第三開關元件與第四開關元件，第三開關元件包括一控制端用於接收pmi信號， 一輸入端連接至所述節點， 一輸出端；第四開關元件包括一控制端用於接收PWH言號， 一輸入端連接至第三開關元件的輸出端， 一輸出端接地，第三開關元件的輸 出端與第四開關元件的輸入端間的連接點充當所述第二開關控制電路的輸出端與所述電容性負載的另一分立電極相連。
4. 根據權利要求1至3任意一項所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於:所述分壓電路包括相互串聯的兩電容，兩電容間的連接點充當所述分壓電路的輸出端 與電容性負載的公用電極相連。
5. 根據權利要求4所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於所述兩電容 的電容值基本相等，誤差不超過30%。
6. 根據權利要求4所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於所述開關元 件為二極體，絕緣柵雙極電晶體，場效應電晶體，或門極可關斷開關晶閘管。
7. 根據權利要求6所述的用於電容性負載的驅動電路，其特徵在於所述開關元 件為三極體，三極體的基極充當開關元件的控制端，發射極充當開關元件的輸出端， 集電極充當開關元件的輸入端。
全文摘要
本發明提供一種用於電容性負載的驅動電路，其包括一連接至電源的節點，電容性負載，連接於所述節點與地之間的第一開關控制電路，第二開關控制電路及一分壓電路。所述電容性負載包括一共用電極與兩分立電極；所述第一開關控制電路與第二開關控制電路選擇性地工作，分別控制電容性負載於兩相反方向的運動，所述第一開關控制電路具有一輸出端連接至電容性負載的一分立電極，用於控制電容性負載沿兩相反方向中的一方向運動；所述第二開關控制電路具有一輸出端連接至電容性負載的另一分立電極，用於控制電容性負載沿另一相反方向的運動；所述分壓電路具有一輸出端連接至電容性負載的共用電極。本發明中的驅動電路採用較少的開關元件，可有效地簡化電路從而降低成本。
文檔編號H02N2/06GK101471614SQ20071012569
公開日2009年7月1日 申請日期2007年12月28日 優先權日2007年12月28日
發明者孫持平, 楊聖騫 申請人:德昌電機(深圳)有限公司