壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置的製作方法

2023-12-03 07:33:56

本發明涉及一種屬於電氣控制領域的驅動控制設備，更確切地說，本發明涉及一種壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置。

背景技術：

流體點膠是以一種受控的方式對流體進行精確分配的過程。它在食品加工、生物醫學、微電子封裝等各個行業都發揮著重要作用。尤其在微電子封裝領域，對流體點膠的性能有著更加苛刻的要求，流體點膠技術逐漸成為微電子封裝中的關鍵技術之一。

與傳統的針頭式流體點膠技術相比，壓電噴射點膠技術具有速度快、精度高、一致性好、分配效果好及不受空間限制等優點，為流體點膠工藝提供高速、高質量和低成本的選擇。在微電子封裝中，壓電噴射點膠技術是對所用流體材料進行快速精確分配的最佳方式。

對於壓電噴射點膠設備而言，驅動信號一般採用矩形波，噴出膠點容易發散，並且矩形波是壓擺率(每單位時間的電壓變化量)較大的波形，存在對壓電元件實際動作不作貢獻的高次諧波，增加了能耗且在一定程度上影響元件的性能和使用壽命。而驅動信號為壓擺率較小的梯形波時，膠點液滴易匯聚、更集中，降低點膠設備能耗，並在一定程度上緩解了壓電元件的遲滯效應。

對於壓電噴射點膠設備的核心器件壓電元件來說，其本身具有以下性質：對其施加正電壓壓電元件會伸長，解除該電壓會恢復，但仍會產生殘留應變。若在解除電壓的狀態下暫時放置壓電元件(放置時間約為1秒),則該殘留應變會消失。但是如果在保留殘留應變的狀態下再次施加正電壓，壓電元件的伸長量會減少殘留應變的量，因此不能充分發揮壓電元件的能力。該性質在對壓電元件施加負電壓使其收縮的情況下也是相同的。

對此，公布號為JP2006231928A，公布日為2006.09.07，專利名稱為「液體吐出ヘッド駆動方法及び液體吐出裝置(液體噴射驅動方法和驅動裝置)」的日本專利提出了如下方案：不只解除施加到壓電元件的正電壓，而且還接著施加負電壓來迅速消除殘留應變。該方案取得了較好的效果。

目前人們己經發明了一些驅動壓電元件的方法，大致可概括為以下幾類:

1.MOS管組成的半橋驅動電路。這類方法的優點是電路簡單，驅動電流大，其缺點使用方波信號直接驅動開關元件，使得壓電元件的驅動信號含有較多對壓電元件動作無貢獻的高頻諧波分量，能源利用效率低，在點膠性能等方面存在不足。

2.MOS管組成的全橋的驅動電路。這類方法的優點除了MOS管半橋驅動電路的優點，還可獲得正反雙極性電壓的驅動能力，缺點同半橋驅動電路。

3.改進的H橋驅動電路。岡口健二朗以此驅動電路申請了中國專利,專利公布號為CN 103988327 A，公開日為2014.08.13，專利名稱為「壓電元件用驅動電源」。該驅動電路通過利用LPF(低通濾波器)降低了信號的壓擺率，進而使輸出驅動信號成為臺階狀的波形，一定程度上彌補了單純使用H橋驅動電路的缺點。但是高次諧波分量抑制效果並不十分理想，且電路參數調整複雜，缺乏靈活性。

4.使用補償器的驅動電路。大島敦以此驅動電路申請了中國專利，專利公布號為CN 102862388 A，公開日為2013.01.09，專利名稱為「壓電元件驅動電路以及流體噴射裝置」。該驅動電路主要針對殘留應變問題，通過線圈和壓電元件形成諧振電路和對驅動信號施加相位超前補償並使其負反饋來抑制諧振波峰，並通過調整波峰的抑制程度來稍許產生反向電壓。該方法在避免電路大型化的情況下一定程度上解決了殘留應變問題。缺點是反向電壓的控制和調整較複雜，並且需要額外的三角波發生電路，增加了電路複雜程度。

5.使用模擬器件的驅動電路。專利公布號為CN 104808552 A，公開日為2015.07.29，專利名稱為「壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置」。採用模擬器件搭建了驅動電路，在一定程度上緩解了應變殘留、參數調整困難的問題。但是存在驅動電流較小，並聯電路存在環流問題，正負向電壓不能獨立調節等問題。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服了現有技術存在因為高次諧波分量大而產生的能源利用效率低、驅動電流小、參數調整困難複雜與殘留應變的問題，提供了一種壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置。

為解決上述技術問題，本發明是採用如下技術方案實現的：所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置包括電源部分、控制部分、激勵信號發生部分及驅動部分.

所述的電源部分包括降壓穩壓電源和直流穩壓電源；降壓穩壓電源包括濾波電路、正12V轉5V轉換電路與5V轉3.3V轉換電路；

所述的濾波電路的正負12V輸出端和激勵信號發生部分的正負12V輸入端與驅動部分的正12V輸入端電線連接；正12V轉5V轉換電路的5V輸出端分別和控制部分、激勵信號發生部分與驅動部分的5V輸入端電線連接；5V轉3.3V轉換電路的3.3V輸出端與控制部分的3.3V輸入端電線連接；

直流穩壓電源PMC1的正輸出端與驅動部分的MOS管全橋電路中型號為IRF640的MOS管Q6的漏極電線連接，電源部分的直流穩壓電源PMC2的正輸出端與驅動部分的MOS管全橋電路中型號為IRF640的MOS管Q5的漏極電線連接。

技術方案中所述的降壓穩壓電源還包括型號為D-3F的正負12V開關電源與電源指示燈電路。所述的型號為D-3F的正負12V開關電源的正12V端與濾波電路中J1端子的1號引腳電線連接，正負12V開關電源的負12V端與濾波電路中J1端子的4號引腳電線連接，正負12V開關電源的兩個COM端分別接濾波電路中J1端子的2號引腳、3號引腳；濾波電路中的電感L1的一端與電容C2正極的連接點和12V轉5V轉換電路中的型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的1號引腳電線連接；12V轉5V轉換電路中的型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳和5V轉3.3V轉換電路中的型號為AMS1117_3.3V的三端線性穩壓晶片U2的3號引腳電線連接；電源指示燈電路中的電阻R5、電阻R3、電阻R4的一端分別和5V轉3.3V轉換電路的3.3V輸出端、正12V轉5V轉換電路的5V輸出端、濾波電路的+12V輸出端電線連接，電源指示燈電路中的電阻R6的一端與濾波電路的-12V輸出端電線連接。

技術方案中所述的濾波電路的正負12V輸出端和激勵信號發生部分的正負12V輸入端與驅動部分的正12V輸入端電線連接是指：濾波電路中電感L1的一端與電容C2正極的連接點即+12V輸出端和激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中高速運算放大器U9的7號引腳、高速電壓放大電路中高速運算放大器U7的7號引腳、驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U10的3號引腳與驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U13的3號引腳電線連接；濾波電路中電感L3的一端與電容C2正極的連接點即-12V輸出端和激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中型號為AD811的高速運算放大器U7的4號引腳、激勵信號發生部分的高速電壓放大電路型號為AD811的高速運算放大器U9的4號引腳電線連接。

技術方案中正12V轉5V轉換電路的5V輸出端分別和控制部分、激勵信號發生部分與驅動部分的5V輸入端電線連接是指：所述的正12V轉5V轉換電路中型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳與電感L2的一端的連接點即5V輸出端和控制部分的液晶顯示屏接口電路中雙排插針J2的28號引腳、激勵信號發生部分的信號緩衝電路中緩衝器U4的20號引腳、激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中高速電壓比較器U8的1號引腳、驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U10的11號引腳、驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U13的11號引腳電線連接。

技術方案中所述的5V轉3.3V轉換電路的3.3V輸出端與控制部分的3.3V輸入端電線連接是指：所述的電源部分的5V轉3.3V轉換電路中電容C10的一端、電容C9的一端與電阻R2一端的連接點即3.3輸出端和控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機最小系統電路中電阻R9的一端、電感L4的一端、二極體D4的一端、單片機晶片U3的19號引腳、單片機晶片U3的32號引腳、單片機晶片U3的48號引腳、單片機晶片U3的64號引腳、插座J4的3號引腳、控制部分的液晶顯示屏接口電路中雙排插針J2的24號引腳、雙排插針J2的25號引腳、控制部分的指示燈電路中電阻R8、控制部分的指示燈電路中電阻R10、控制部分的指示燈電路中電阻R11、控制部分的指示燈電路中電阻R13的一端、激勵信號發生部分的正弦波發生電路中晶振U6的4號引腳、型號為AD9851的晶片U5的6號引腳、型號為AD9851的晶片U5的11號引腳、型號為AD9851的晶片U5的18號引腳與型號為AD9851的晶片U5的23號引腳電線連接。

技術方案中所述的控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的20號引腳與激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中型號為AD811的高速運算放大器U9的3號引腳電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的21號至23號、41號至45引腳與激勵信號發生部分的信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的2號、4號、6號、8號、17號、15號、13號、11號引腳依次電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的15號引腳與激勵信號發生部分的信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的1號、19號引腳電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的2號、24號、25號引腳與激勵信號發生部分的正弦波發生電路中型號為AD9851的晶片U5的22號、7號、8號引腳依次電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的50號引腳與驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中型號為IR2110S的驅動晶片U10的13號引腳、驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中型號為IR2110S的驅動晶片U13的13號引腳電線連接。

技術方案中所述的激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的7號引腳即激勵信號T_PH輸出端與1號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q2的發射級、電阻R24的一端、2號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q3的發射級、電阻R33的一端電線連接；激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的8號引腳即激勵信號T_PL輸出端與1號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q1的發射級、電阻R27的一端、2號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q4的發射級、電阻R36的一端電線連接。

技術方案中所述的控制部分包括型號為STM32F103RET6的單片機最小系統、液晶顯示屏接口電路、指示燈電路和按鍵電路；

所述的型號為STM32F103RET6的單片機最小系統包括型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3；液晶顯示屏接口電路包括雙排插針J2；指示燈電路包括發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7、發光二極體D8、電阻R8、電阻R10、電阻R11與電阻R13；按鍵電路包括按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3、按鍵K4、按鍵K5與按鍵K6；型號STM32F103RET6的單片機U3的14號、52號、53號與54號引腳和按鍵電路中按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3與按鍵K4的一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2依次電線連接；型號為STM32F103RET6的單片機的8號、9號、10號與11號引腳和指示燈電路中發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7與發光二極體D8的負極即LED0、LED1、LED2、LED3端依次電線連接；型號為STM32F103RET6的單片機U3的40號、39號、38號、37號引腳和液晶顯示屏接口電路中雙排插針J2的1號、2號、3號與4號引腳依次電線連接，型號為STM32F103RET6的單片機U3的7號引腳與雙排插針J2的5號引腳電線連接，型號為STM32F103RET6的單片機U3的26號引腳至28號引腳、55號引腳至59號引腳、61號引腳、62號引腳、29號引腳、30號引腳、33號引腳至36號引腳和雙排插針J2的6號引腳至21號引腳依次電線連接。

技術方案中所述的激勵信號發生部分包括電壓跟隨電路、信號緩衝電路、正弦波發生電路、低通濾波電路、高速電壓放大電路和高速電壓比較電路；電壓跟隨電路的輸出端T_WAVE與高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的2號引腳電線連接；信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的18號、16號、14號、12號、3號、5號、7號、9號引腳與正弦波發生電路中型號為AD9851的晶片U5的4號至1號、28號至25引腳依次電線連接；正弦波發生電路中的型號為AD9851的晶片U5的21號引腳與低通濾波電路的輸入端即與電阻R15、電感L5的連接點電線連接；濾波電路的電感L7、電容C35、電阻R16的連接點與高速電壓放大電路的輸入端即型號為AD811的高速運算放大器U7的3號引腳電線連接；高速電壓放大電路的輸出端C_WAVE即高速運算放大器U7的6號引腳與高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的3號引腳電線連接。

技術方案中所述的驅動部分包括1號MOS管半橋驅動電路、2號MOS管半橋驅動電路、1號自舉電路、2號自舉電路、MOS管全橋電路及快速放電電路；1號MOS管半橋驅動電路的VB1輸出端與1號自舉電路中型號為1N4148的二極體D9的負極電線連接；1號MOS管半橋驅動電路的VS1輸出端與1號自舉電路中二極體D12的正極、定時器晶片U11的4號、8號引腳、電容C45的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D13的負極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路的VB2輸出端與2號自舉電路中型號為1N4148的二極體D20的負極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路的VS2輸出端與2號自舉電路中二極體D23的正極、定時器晶片U12的4號、8號引腳、電容C52的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D24的負極電線連接；1號MOS管半橋驅動電路中HO1輸出端與MOS管全橋電路中型號為IRF640的N型功率MOS管Q6的柵極電線連接；1號MOS管半橋驅動電路中LO1輸出端與型號為IRF640的N型功率MOS管Q8的柵極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路中LO2輸出端與MOS管全橋電路包括型號為IRF640的N型功率MOS管Q5的柵極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路中HO2輸出端與型號為IRF640的N型功率MOS管Q7的柵極電線連接；快速放電電路中電感L8的一端、電阻R37的一端、型號為1N5380B的二極體D17的負極與MOS管全橋電路中OUT輸出端電線連接。

與現有技術相比本發明的有益效果是：

1.本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置採用單片機作為控制器，參數調整方便靈活。

2.本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置借鑑通信中調製解調思想，採用高頻正弦波作為載波，梯形波作為調製波，二者經高速比較器得到的不同佔空比的方波作為MOS管全橋驅動電路的輸入信號。採用梯形波作為驅動信號，可以有效地抑制了高次諧波分量的問題，降低了能耗，採用MOS管全橋驅動電路可以提供可達較大(>10A)的驅動電流，提高點膠設備的工作效率和質量。

3.本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置採用MOS管全橋驅動，提供正負雙極性驅動電壓，並且可以通過調節供電電壓直接調節驅動電壓幅值、正反向電壓調節獨立，通過按鍵改變頻率等參數，反向電壓可以有效地解決殘留應變的問題。

4.本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置採用模塊化設計，維護方便。

5.本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置需人工操作的控制部分最高電壓峰值為24V，避免觸電危險。

附圖說明

下面結合附圖對本發明作進一步的說明：

圖1是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置的結構原理框圖；

圖2是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置電源部分的濾波電路原理圖；

圖3是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置電源部分的直流正12V轉直流5V的轉換電路原理圖；

圖4是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置電源部分的直流5V轉直流3.3V的轉換電路原理圖；

圖5是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置電源部分的電源指示燈的電路原理圖；

圖6是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機的最小系統電路原理圖；

圖7是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置控制部分的型號為ILI9320的液晶顯示屏的接口電路；

圖8是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置控制部分的指示燈的電路原理圖；

圖9是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置控制部分的按鍵的電路原理圖；

圖10是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的電壓跟隨電路的電路原理圖；

圖11是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的信號緩衝電路的電路原理圖；

圖12是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的正弦波發生電路的電路原理圖；

圖13是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的低通濾波電路的電路原理圖；

圖14是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的高速電壓放大電路的電路原理圖；

圖15是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置激勵信號發生部分的高速電壓比較電路的電路原理圖；

圖16是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路的電路原理圖；

圖17是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置驅動部分的1號自舉電路的電路原理圖；

圖18是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路的電路原理圖；

圖19是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置驅動部分的2號自舉電路的電路原理圖；

圖20是本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置驅動部分的MOS全橋電路的電路原理圖；

圖21是本發明所針對的壓電噴射點膠設備的結構示意圖；

圖中：1.蝶形螺母，2.柔性鉸鏈槓桿,3.閥杆，4.壓電疊堆，5.回復彈簧，6.閥體，7.膠液腔，8.膠液供應口(連接供料壓力桶)，9.閥座，10.噴嘴。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作詳細的描述：

參閱圖1,本發明所述的壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置包括電源部分、控制部分、激勵信號發生部分及驅動部分。

一.電源部分

所述的電源部分包括降壓穩壓電源和直流穩壓電源。

所述的降壓穩壓電源包括型號為D-3F的正負12V開關電源、濾波電路、正12V轉5V轉換電路、5V轉3.3V轉換電路與電源指示燈電路，為控制部分提供5V、3.3V直流電，為激勵信號發生部分提供正負12V、5V直流電(以數字地DGND為參考電位)；

所述的型號為PMC250-0.25A直流穩壓電源提供高電壓HVCC和低電壓LVCC(以模擬地AGND為參考電位)，其中數字地DGND和模擬地AGND通過零歐電阻單點電線連接。針對所述的壓電噴射點膠設備需要的高電壓HVCC＝120V和低電壓LVCC＝20V。

1.參閱圖2，所述的電源部分中的降壓穩壓電源的濾波電路包括型號為1N5822的二極體D1、型號為1N5822的二極體D2、保險絲F1、保險絲F2、鋁電解電容C1、鋁電解電容C2、鋁電解電容C5、鋁電解電容C6、電感L1、電感L3、電阻R1；與J1端子

所述的型號為D-3F的正負12V開關電源的正12V端與濾波電路中J1端子的1號引腳電線連接，正負12V開關電源的負12V端與濾波電路中J1端子的4號引腳電線連接，正負12V開關電源的兩個COM端分別接濾波電路中J1端子的2號引腳、3號引腳；

濾波電路中的J1端子的1號引腳與型號為1N5822的二極體D1的正極電線連接，二極體D1的負極與額定電流為2.6A的保險絲F1的一端電線連接，保險絲F1的另一端與電感值為100uH的電感L1、電容值為470uF耐壓值為35V的鋁電解電容C1的正極電線連接，鋁電解電容C1的負極與電容值為330uF耐壓值為25V的鋁電解電容C2的負極、模擬地AGND電線連接，電感L1的另一端與電容值為330uF電容C2的正極電線連接，連接點即為+12V電壓輸出端。

濾波電路中的J1端子的2號和3號引腳與模擬地AGND電線連接；阻值為0歐姆的電阻R1的一端與模擬地AGND電線連接，電阻R1的另一端與數字地DGND電線連接，實現模擬地AGND和數字地DGND的單點連接。

濾波電路中的J1端子的4號引腳與型號為1N5822的二極體D2的負極電線連接，二極體D2的正極與額定電流為1A的保險絲F2的一端電線連接，保險絲F2的另一端與電感值為100uH的電感L3、電容值為470uF耐壓值為35V的鋁電解電容C5的負極電線連接，電容C5的正極與電容值為330uF耐壓值為25V的鋁電解電容C6的正極、模擬地AGND電線連接，電感L3的另一端與電容值為330uF耐壓值為25V的電容C6的負極電線連接，連接點即為-12V電壓輸出端。

2.參閱圖3，所述的電源部分的正12V轉5V轉換電路包括鋁電解電容C3、二極體D3、電感L2、鋁電解電容C4和型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1。

型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的1號引腳與電容值為470uF耐壓值為35V的鋁電解電容C3的正極電線連接，連接處即為電源部分的正12V轉5V轉換電路的直流+12V電壓輸入端，與電源部分的濾波電路的+12V輸出端電線連接；鋁電解電容C3的負極與模擬地AGND電線連接，構成濾波電路；型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的0號引腳、3號引腳和5號引腳與模擬地AGND電線連接，型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的2號引腳與型號為1N5822的二極體D3的負極、電感值為100uH的電感L2的一端電線連接，二極體D3的正極與模擬地AGND電線連接，電感L2的另一端與電容值為330uF耐壓值為25V的鋁電解電容C4的正極電線連接，電容C4的負極與模擬地AGND電線連接；型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳和電感L2、鋁電解電容C4的連接點電線連接，該連接點即為直流5V電壓輸出端。

3.參閱圖4，所述的電源部分5V轉3.3V轉換電路包括型號為AMS1117_3.3V的三端線性穩壓晶片U2、鋁電解電容C7、鉭電解電容C8、電容C9、電容C10、電容C11與電阻R2；

型號為AMS1117_3.3V的三端線性穩壓晶片U2的3號引腳與電容值為330uF耐壓值為35V的鋁電解電容C7的正極、電容值為0.1uF的普通電容C11的一端、正12V轉5V轉換電路的5V輸出端電線連接，連接點處即為5V轉3.3V轉換電路的5V輸入端；型號為AMS1117_3.3V的三端線性穩壓晶片U2的0號引腳和2號引腳與電容值為10uF的鉭電解電容C8的正極、電阻值為2歐姆的電阻R2的一端電線連接，鉭電解電容C8的負極與電容值為1uF的電容C9的一端、電容值為0.1uF的電容C10的一端、模擬地AGND電線連接，電阻R2的另一端與電容C9的另一端、電容C10的另一端電線連接，連接點處即為直流3.3V電壓輸出端。

4.參閱圖5，所述的電源部分的電源指示燈電路包括電阻R3、電阻R4、電阻R5、電阻R6、發光二極體DS_1、發光二極體DS_2、發光二極體DS_3與發光二極體DS_4；

在電源指示燈電路中的電阻R5、電阻R3、電阻R4的一端分別與3.3V、5V、+12V的電壓輸出端電線連接，電阻R3、電阻R4、電阻R5的另一端依次和發光二極體DS_1、發光二極體DS_3、發光二極體DS_2的正極電線連接，發光二極體DS_1、發光二極體DS_2、發光二極體DS_3的負極接模擬地AGND，即構成3.3V、5V、12V的電源指示燈電路，其中電阻R3為1K歐姆，電阻R4為2K歐姆，電阻R5為1K歐姆；電阻R6的一端與-12V電壓輸出端電線連接，另一端與發光二極體DS_4的負極電線連接，發光二極體DS_4的正極與模擬地AGND電線連接，構成-12V的電源指示燈電路，其中R6為2K歐姆。

電源部分的內部連接關係：

參閱圖2,電源部分的濾波電路與型號為D-3F的正負12V開關電源的輸出端相連，對正負12V電源進行濾波處理。即所述的型號為D-3F的正負12V開關電源的正12V端與濾波電路中J1端子的1號引腳電線連接，正負12V開關電源的負12V端與濾波電路中J1端子的4號引腳電線連接，型號為D-3F的正負12V開關電源的兩個COM端分別與濾波電路中J1端子的2號引腳、3號引腳電線連接。

參閱圖3，電源部分的12V轉5V轉換電路的12V直流電輸入端與濾波電路中+12V直流電輸出端電線連接。即電源部分的正12V轉5V轉換電路中的型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的1號引腳與電源部分的濾波電路中電感值為100uH的電感L1的一端電線連接。

參閱圖4，電源部分的5V轉3.3V轉換電路的5V輸入端與電源部分的12V轉5V轉換電路的5V輸出端電線連接。即電源部分的5V轉3.3V轉換電路中型號為AMS1117_3.3V的三端線性穩壓晶片U2的3號引腳與電源部分的正12V轉5V轉換電路中型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳電線連接。

參閱圖5，電源部分的電源指示燈電路中的電阻R5、電阻R3、電阻R4、電阻R6的一端分別與電源部分的5V轉3.3V轉換電路中電容值為0.1uF的電容C10的一端、電源部分的正12V轉5V轉換電路中型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳、電源部分的濾波電路電感值為100uH的電感L1的一端、電源部分的濾波電路電感值為100uH的電感L3的一端電線連接。

電源部分的直流穩壓電源由兩套型號為PMC250-0.25A的電源組成，記為PMC1和PMC2。型號為PMC250-0.25A的直流穩壓電源輸入端接市電220V，輸出端為正(+)負(-)和地(GND)三個接線端子，其中地(GND)端子不使用。型號為PMC250-0.25A的直流穩壓電源PMC1的正(+)輸出端即為高電壓HVCC輸出端；型號為PMC250-0.25A的直流穩壓電源PMC2的正(+)輸出端電線即為低電壓LVCC輸出端；二者的(-)端與模擬地AGND電線連接。

電源部分與控制部分、激勵信號發生部分和驅動部分的連接關係：

電源部分的降壓穩壓電源提供3.3V、5V、+12V和-12V的直流電，其中為控制部分提供3.3V和5V直流電，為激勵信號發生部分提供3.3V、5V、+12V和-12V直流電。即電源部分的5V轉3.3V轉換電路中電容C10的一端與控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機最小系統電路原理圖中電阻R9的一端、電感L4的一端、二極體D4的一端、單片機晶片U3的19號引腳、單片機晶片U3的32號引腳、單片機晶片U3的48號引腳、單片機晶片U3的64號引腳、插座J4的3號引腳，控制部分的液晶顯示屏接口電路中雙排插針J2的24號引腳、雙排插針J2的25號引腳，控制部分的指示燈電路中電阻R8、R10、R11和R13的一端，激勵信號發生部分的正弦波發生電路中晶振U6的4號引腳、型號為AD9851的晶片U5的6號、11號、18號、23號引腳電線連接；

電源部分的正12V轉5V轉換電路中型號為LM2576S-5.0的開關型降壓穩壓器U1的4號引腳與控制部分的液晶顯示屏接口電路中雙排插針J2的28號引腳、激勵信號發生部分的信號緩衝電路中緩衝器U4的20號引腳、激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中高速電壓比較器U8的1號引腳、驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U10的11號引腳、驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U13的11號引腳電線連接；

電源部分的濾波電路電感值為100uH的電感L1的一端(+12V輸出端)和激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中高速運算放大器U9的7號引腳、高速電壓放大電路中高速運算放大器U7的7號引腳、驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U10的3號引腳、驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中驅動晶片U13的3號引腳電線連接；

電源部分的濾波電路電感值為100uH的電感L3的一端(-12V輸出端)與激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中型號為AD811的高速運算放大器U7的4號引腳、激勵信號發生部分的高速電壓放大電路型號為AD811的高速運算放大器U9的4號引腳電線連接。

直流穩壓電源為驅動部分提供高電壓HVCC和低電壓LVCC直流電。即電源部分的直流穩壓電源PMC1的正(+)輸出端與驅動部分的MOS管全橋電路中型號為IRF640的N型功率MOS管Q6的漏極電線連接，電源部分的直流穩壓電源PMC2的正(+)輸出端與驅動部分的MOS管全橋電路中型號為IRF640的N型功率MOS管Q5的漏極電線連接。

二.控制部分

控制部分包括型號為STM32F103RET6的單片機最小系統、液晶顯示屏接口電路、指示燈電路和按鍵電路。型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3接收按鍵的輸入信號並驅動液晶顯示屏，根據液晶顯示屏上的提示，通過按鍵設置梯形波驅動信號的頻率、上升時間、下降時間、佔空比及產生調製信號並在顯示屏上顯示相應參數和工作狀態。

1.參閱圖6，圖中是本發明的控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機最小系統電路原理圖，包括有型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3、復位電路、濾波電路。

型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的40號、39號、38號、37號、7號引腳，26號到28號引腳、55號到59號引腳、61號到62號引腳、29號到30號引腳和33號到36號引腳、51號引腳是液晶顯示屏的驅動輸出引腳；型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的14號、52號、53號、54號、16號、17號引腳為按鍵K1到K6的輸入引腳；型號為STM32F103RET6的單片機晶片U4的8號、9號、10號、11號引腳為指示燈DS_1至DS_4的驅動輸出引腳；型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的20號引腳是型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3內置的數字/模擬轉換器的輸出引腳，與激勵信號發生部分中電壓跟隨電路的輸入端，即型號為AD811的高速運算放大器U9的3號引腳電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的21號至23號、41號至45引腳是激勵信號發生部分中信號緩衝電路的數據和控制輸入引腳；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的2號、24號、25號引腳是激勵信號發生部分中正弦波發生電路的控制引腳；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的16號是驅動部分中1號MOS管半橋驅動電路、2號MOS管半橋驅動電路的使能控制引腳；

型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的1號引腳與型號為1N4148的二極體D4的負極電線連接，型號為1N4148的二極體D4的另一端與3.3V輸出端電線連接；單片機晶片U3的3號引腳與型號為CC5V-1TA的32.768KHz的表貼晶振Y1的一端及電容C16的一端電線連接，單片機晶片U3的4號引腳與表貼晶振Y1的另一端及電容15的一端電線連接；單片機晶片U3的5號引腳與型號為NX3225GD-8MHz的表貼晶振Y2的一端、電阻R7的一端、電容C17的一端電線連接，單片機晶片U3的6號引腳與型號為NX3225GD-8MHz的表貼晶振Y2的另一端、電阻R7的另一端、電容C18的一端電線連接；單片機晶片U3的12號引腳與電容C16的另一端、C15的另一端、C17的另一端、C18的另一端、C19的一端、C20的一端及數字地DGND電線連接，單片機晶片U3的13號引腳與電容C19、電容C20的另一端、電感L4的一端電線連接，電感L4的另一端接3.3V電壓輸出端。

單片機晶片U3的7號引腳與電阻R9的一端、按鍵KEY_M的一端、電容C23的一端電線連接，電阻R9的另一端與3.3V電壓輸出端電線連接，按鍵KEY_M的另一端與電容C23的另一端、數字地DGND電線連接，組成復位電路。單片機晶片U3的19號引腳與電容C22的一端、3.3V電壓輸出端電線連接，單片機晶片U4的18號引腳與電容C22的另一端、數字地DGND電線連接；單片機晶片U3的32號引腳與電容C24的一端、3.3V電壓輸出端電線連接，單片機晶片U3的31號引腳與電容C24的另一端、數字地DGND電線連接；單片機晶片U3的48號引腳與電容C21的一端、3.3V電壓輸出端電線連接，單片機晶片U3的47號引腳與電容C21的另一端、數字地DGND電線連接；單片機晶片U3的64號引腳與電容C12的一端、3.3V電壓輸出端電線連接，單片機晶片U3的63號引腳與電容C12的另一端、數字地DGND電線連接，以上構成濾波電路。實施例中，電阻R9的值為10K歐姆，電阻R7的值為1M歐姆，電感L4的值為100uH，電容C15、電容C16、電容C17、電容C18的值為22pF,電容C22、電容C24、電容C12、電容C21的值為0.1uF，電容C47的值為10uF。

型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的60號引腳與電阻值為100K電阻R12的一端電線連接，電阻R12的另一端與插座J4的2號引腳電線連接；插座J4的1號引腳與數字地DGND電線連接，插座J4的3號引腳與3.3V電壓輸出端電線連接；用於單片機晶片BOOT0配置；單片機晶片U3的43號引腳與插座J3的1號引腳電線連接,42號引腳與插座J3的2號引腳電線連接，用於下載程序。

2.參閱圖7，本發明控制部分的液晶顯示屏接口電路包括雙排插針J2、電容C13與電容C14。

一個共有34個引腳的雙排插針J2的1號到28號引腳外接型號為ILI9320的液晶顯示屏。雙排插針J2的1號、2號、3號與4號引腳和型號為STM32F103RET6的單片機的40號、39號、38號、37號引腳依次電線連接，雙排插針J2的5號引腳與型號為STM32F103RET6的單片機的7號引腳電線連接，雙排插針J2的6號到21號引腳與型號為STM32F103RET6的單片機的26號到28號引腳、55號到59號引腳、61號到62號引腳、29號到30號引腳、33號到36號引腳依次電線連接。雙排插針J2的22號引腳接數字地DGND，雙排插針J2的23號引腳與型號為STM32F103RET6的單片機的51號引腳電線連接；雙排插針J2的24號引腳與3.3V電壓輸出端、電容值為0.1nF的電容C13的一端電線連接，電容C13的另一端與雙排插針J2的22號引腳電線連接；雙排插針J2的25號引腳接3.3V電壓輸出端，雙排插針J2的26號引腳接數字地DGND；雙排插針J2的28號引腳與5V電壓輸出端、電容值為0.1nF的電容C14的一端電線連接，電容C14的另一端與雙排插針J2的26號引腳電線連接；雙排插針J2的29號引腳至34號引腳懸空。

3.參閱圖8，所述的控制部分的指示燈電路包括發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7、發光二極體D8、電阻R8、電阻R10、電阻R11和電阻R13；

發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7與發光二極體D8的正極依次與電阻R8、R10、R11和R13的一端電線連接，發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7與發光二極體D8的負極即LED0、LED1、LED2和LED3端依次與型號為STM32F103RET6的單片機的8號、9號、10號和11號引腳電線連接，電阻R8、R10、R11和R13的另一端均與3.3V電壓輸出端電線連接。其中電阻R8、R10、R11和R13的阻值均為510歐姆。

4.參閱圖9,所述的控制部分的按鍵電路包括按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3、按鍵K4、按鍵K5和按鍵K6。

按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3、按鍵K4、按鍵K5和按鍵K6的一端接數字地DGND，按鍵K1、按鍵K2、按鍵K3、按鍵K4、按鍵K5和按鍵K6的另一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2、KEY3、KEY4依次與型號為STM32F103RET6的單片機U3的14號、52號、53號、54號、16號和17號引腳依次電線連接。

控制部分的內部連接關係：

型號STM32F103RET6的單片機U3的14號、52號、53號和54號引腳與按鍵電路按鍵K1、K2、K3和K4的一端即WK_UP、KEY0、KEY1、KEY2依次電線連接；型號為STM32F103RET6的單片機的8號、9號、10號和11號引腳與指示燈電路中發光二極體D5、發光二極體D6、發光二極體D7與發光二極體D8的負極即LED0、LED1、LED2、LED3端依次電線連接；型號為STM32F103RET6的單片機的40號、39號、38號、37號引腳與液晶顯示屏的接口電路中雙排插針J2的1號、2號、3號與4號引腳依次電線連接，型號為STM32F103RET6的單片機的7號引腳與雙排插針J2的5號引腳電線連接，型號為STM32F103RET6的單片機的26號到28號引腳、55號到59號引腳、61號到62號引腳、29號到30號引腳、33號到36號引腳與雙排插針J2的6號到21號引腳與依次電線連接；

控制部分和激勵信號發生部分與驅動部分的連接關係：

型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的20號引腳是型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3內置的數字/模擬轉換器的輸出引腳，與激勵信號發生部分中電壓跟隨電路的輸入端電線連接，即控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的20號引腳與激勵信號發生部分的電壓跟隨電路中型號為AD811的高速運算放大器U9的3號引腳電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的21號至23號、41號至45引腳、15號引腳是激勵信號發生部分中信號緩衝電路的數據和控制輸入引腳，即控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的21號至23號、41號至45引腳與激勵信號發生部分的信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的2號、4號、6號、8號、17號、15號、13號、11號引腳依次電線連接；控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的15號引腳與激勵信號發生部分的信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的1號、19號引腳依次電線連接；

控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的2號、24號、25號引腳是激勵信號發生部分中正弦波發生電路的控制引腳；即控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的2號、24號、25號引腳與激勵信號發生部分的正弦波發生電路中型號為AD9851的DDS晶片U5的22號、7號、8號引腳依次電線連接；

控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的50號引腳是驅動部分中1號MOS管半橋驅動電路、2號MOS管半橋驅動電路的使能控制引腳，即控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的50號引腳與驅動部分的1號MOS管半橋驅動電路中型號為IR2110S的驅動晶片U10的13號引腳、驅動部分的2號MOS管半橋驅動電路中型號為IR2110S的驅動晶片U13的13號引腳電線連接。

三.激勵信號發生部分

激勵信號發生部分包括電壓跟隨電路、信號緩衝電路、正弦波發生電路、低通濾波電路、高速電壓放大電路和高速電壓比較電路；激勵信號發生部分接收控制部分數字/模擬轉換器產生的梯形波調製信號和正弦波發生數據控制信號，正弦波發生電路產生高頻正弦載波信號，經低通濾波電路濾波，進入高速電壓放大電路進行電壓放大後，進入高速電壓比較電路的負輸入端。梯形波調製信號經電壓跟隨電路，進入高速電壓比較電路的正輸入端。高速電壓比較電路輸出二者比較得到的激勵信號。

1.參閱圖10，所述的電壓跟隨電路包括型號為AD811的高速運算放大器U9、電容C39和C40、電阻R20。

型號為AD811的高速運算放大器U9的3號引腳(DAC_OUT)與控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的20號引腳電線連接，即為電壓跟隨電路的輸入端DAC_OUT；型號為AD811的高速運算放大器U9的4號引腳與電源部分的-12V電壓輸出端、電容值為0.1uF的電容C40的一端電線連接，型號為AD811的高速運算放大器U9的7號引腳與電源部分的+12V電壓輸出端、電容值為0.1uF的電容C39的一端電線連接，電容C40、電容C39的另一端與模擬地AGND電線連接；型號為AD811的高速運算放大器U9的2號引腳與電阻值為10K的電阻R20的一端電線連接，電阻R20的另一端與高速運算放大器U9的6號引腳電線連接，連接點即為電壓跟隨電路的輸出端T_WAVE。

2.參閱圖11，所述的信號緩衝電路包括型號為74HC244的八路正相緩衝器U4、電容C36。

型號為74HC244的緩衝器U4的2號、4號、6號、8號、17號、15號、13號、11號引腳與控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的21號至23號、41號至45引腳依次電線連接，型號為74HC244的緩衝器U4的1號、19號引腳與控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的15號引腳電線連接；型號為74HC244的緩衝器U4的18號、16號、14號、12號、3號、5號、7號、9號引腳與正弦波發生電路中型號為AD9851的晶片U5的4號至1號、28號至25引腳依次電線連接，型號為74HC244的緩衝器U4的18號、16號、14號、12號、3號、5號、7號、9號引腳與正弦波發生電路中型號為AD9851的晶片U5的4號至1號、28號至25引腳依次電線連接；型號為74HC244的緩衝器U4的20號引腳與電源部分的5V電壓輸出端、電容值為0.1uF的電容C36的一端電線連接，型號為74HC244的緩衝器U4的10號引腳與電容C36的另一端、模擬地AGND電線連接。

3.參閱圖12，所述的正弦波發生電路包括型號為AD9851的晶片U5、20MHz型號為5070的晶振U6、電阻R14、電阻R17、電容C25、電容C26、電容C27和電容C28；

型號為5070的晶振U6的4號引腳與電源部分的3.3V電壓輸出端、電容C25的正極、電容C26、電容C27、電容C28的一端電線連接，晶振U6的2號引腳與數字地DGND、電容C25的負極、電容C26、電容C27、電容C28的另一端電線連接；型號為5070的晶振U6的3號引腳與電阻R14的一端電線連接，電阻R14的另一端與型號為AD9851的DDS晶片U5的9號引腳電線連接；

型號為AD9851的晶片U5的4號至1號、28號至25引腳與信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的18號、16號、14號、12號、3號、5號、7號、9號引腳依次電線連接；型號為AD9851的晶片U5的7號、8號、22號引腳與控制部分中型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的24號、25號、2號引腳依次電線連接；型號為AD9851的晶片U5的6號、11號、18號、23號引腳與電源部分中的3.3V電壓輸出端電線連接，晶片U5的5號、10號、19號引腳與模擬地AGND電線連接，晶片U5的24號引腳與數字地DGND電線連接；型號為AD9851的晶片U5的12號引腳與電阻R17的一端電線連接，電阻R17的另一端與數字地DGND電線連接；型號為AD9851的晶片U5的21號引腳即為正弦波發生電路的輸出端IOUT。實施例中，電容C25的電容值為10uF，電容C26、C27、C28的電容值為0.1uF，電阻R14的電阻值為10歐姆，電阻R17的電阻值為3.9K歐姆。

4.參閱圖13，所述的低通濾波電路包括電阻R15、電阻R16，電感L5、電感L6、電感L7，電容C29、電容C30、電容C31、電容C32、電容C33、電容C34和電容C35；

電阻R15的一端與正弦波發生電路的輸出端IOUT、電感L5、電容C29、電容C32的一端電線連接，連接點處即為低通濾波電路的輸入端；電容C29的另一端與電容C30、電容C33的一端電線連接，電容C30的另一端與電容C31、電容C34的一端電線連接，電阻R15、電容C32、電容C33、電容C34的另一端和電容C35、電阻R16的一端與數字地DGND電線連接；電感L5的另一端與電感L6的一端電線連接，電感L6的另一端與電感L7的一端電線連接；電感L7的另一端與電容C35的另一端、電阻R16的另一端電線連接，連接點處即為濾波電路的輸出端SIN_OUT。

實施例中，電阻R15、R16的電阻值均為330歐姆，電容C29的電容值為1pF,電容C30的電容值為5.6pF,電容C31的電容值為4.7pF,電容C33的電容值為33pF,電容C32、C34、C35的電容值為22pF，電感L5的電感值為470nH，電感L6、L7的電感值為390nH。

5.參閱圖14，所述的高速電壓放大電路包括型號為AD811的高速運算放大器U7、電容C37和電容C38、電阻R18、電阻R19。

型號為AD811的高速運算放大器U7的3號引腳與濾波電路的輸出端SIN_OUT電線連接，連接點處即為高速電壓放大電路的輸入端；型號為AD811的高速運算放大器U7的4號引腳與電源部分的-12V電壓輸出端、電容值為0.1uF的電容C38的一端電線連接，型號為AD811的高速運算放大器U7的7號引腳與電源部分的+12V電壓輸出端、電容值為0.1uF的電容C37的一端電線連接，電容C37、電容C38的另一端與模擬地AGND電線連接；型號為AD811的高速運算放大器U7的2號引腳與電阻R18、電阻R19的一端電線連接，電阻R18的另一端接模擬地AGND，電阻R19的另一端與高速運算放大器U7的6號引腳電線連接，連接點處即為高速電壓放大電路的輸出端C_WAVE。

6.參閱圖15，所述的高速電壓比較電路包括型號為AD8561的高速電壓比較器U8。

型號為AD8561的高速電壓比較器U8的1號引腳與電源部分的5V電壓輸出端電線連接，高速電壓比較器U8的4號、6號引腳與模擬地AGND電線連接；型號為AD8561的高速電壓比較器U8的2號引腳與電壓跟隨電路的輸出端T_WAVE電線連接，高速電壓比較器U8的3號引腳與高速電壓放大電路的輸出端C_WAVE電線連接；型號為AD8561的高速電壓比較器U8的7號引腳即為激勵信號T_PH的輸出端，高速電壓比較器U8的8號引腳即為激勵信號T_PL的輸出端。

激勵信號發生部分的內部連接關係：

電壓跟隨電路的輸出端T_WAVE與高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的2號引腳電線連接；信號緩衝電路中型號為74HC244的緩衝器U4的18號、16號、14號、12號、3號、5號、7號、9號引腳與正弦波發生電路中型號為AD9851的晶片U5的4號至1號、28號至25引腳依次電線連接；正弦波發生電路的輸出端，即型號為AD9851的晶片U5的21號引腳與低通濾波電路的輸入端，即與電阻R15、電感L5的連接點電線連接；濾波電路的電感L7、電容C35、電阻R16的連接點與高速電壓放大電路的輸入端，即型號為AD811的高速運算放大器U7的3號引腳電線連接；高速電壓放大電路的輸出端C_WAVE，即高速運算放大器U7的6號引腳與高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的3號引腳電線連接。

激勵信號發生部分與驅動部分的電線連接：

激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的7號引腳即激勵信號T_PH輸出端與1號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q2的發射級、電阻R24的一端、2號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q3的發射級、電阻R33的一端電線連接；激勵信號發生部分的高速電壓比較電路中型號為AD8561的高速電壓比較器U8的8號引腳即激勵信號T_PL輸出端與1號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q1的發射級、電阻R27的一端、2號MOS管半橋驅動電路中型號為8550的PNP三極體Q4的發射級、電阻R36的一端電線連接。

四.驅動部分

所述的驅動部分包括1號MOS管半橋驅動電路、2號MOS管半橋驅動電路、1號自舉電路、2號自舉電路、MOS管全橋電路及快速放電電路。

1號MOS管半橋驅動電路和2號MOS管半橋驅動電路以型號為IR2110S的驅動器為核心，接收來自激勵信號發生電路的信號，並產生驅動MOS管全橋電路的驅動信號；

結合調製解調的思想，基於載波原理以不同佔空比的激勵信號解決了MOS管全橋等使用開關器件無法跟隨線性激勵信號的缺點，並可以發揮MOS管全橋驅動電流大的優勢，可實現對輸入驅動信號較為精確的線性放大，驅動電壓可以直接通過改變直流穩壓電源的輸出端電壓進行改變。快速放電電路為具有容性的壓電元件提供快速放電迴路，改善系統的高頻響應。

1.參閱圖16，所述的1號MOS管半橋驅動電路包括型號為IR2110S的驅動晶片U10、電阻R21、電阻R23、電阻R24、電阻R25、電阻R26和電阻R27，電容C41、電容C43和電容C44，型號為1N4148的二極體D10和型號為1N4148的二極體D14，型號為FR107的二極體D11，型號為8550的PNP三極體Q1和型號為8550的PNP三極Q2。

型號為IR2110S的驅動晶片U10的12號引腳與電阻R23的一端、型號為8550的PNP三極體Q1的集電極電線連接，電阻R23的另一端與模擬地AGND電線連接，三極體Q1的發射級與電阻R27的一端、激勵信號發生電路的T_PL輸出端電線連接，電阻R27的另一端與型號為8550的PNP三極體Q2的基極電線連接，型號為IR2110S的驅動晶片U10的14號引腳與電阻R25的一端、型號為8550的PNP三極體Q2的集電極電線連接，電阻R25的另一端與模擬地AGND電線連接，三極體Q2的發射級與電阻R24的一端、激勵信號發生電路的T_PH輸出端電線連接，電阻R24的另一端與型號為8550的PNP三極體Q1的基極電線連接；其中電阻R23、電阻R25的電阻值為5.1K歐姆，電阻R24、電阻R27的電阻值為10K歐姆。

型號為IR2110S的驅動晶片U10的11號引腳與電源部分的5V電壓輸出端電線連接，驅動晶片U10的13號引腳與2號MOS管半橋驅動電路中的型號為IR2110S的驅動晶片U13的13號引腳、控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的50號引腳電線連接，驅動晶片U10的15號引腳與模擬地AGND電線連接；型號為IR2110S的驅動晶片U10的8號引腳與電阻R21的一端、型號為1N4148的二極體D10的負極電線連接，電阻R21的另一端與二極體D10的正極電線連接，連接點即為1號MOS管半橋驅動電路的HO1輸出端；

型號為IR2110S的驅動晶片U10的7號引腳與電容C41的正極、型號為FR107的二極體D11的負極電線連接，連接點即為VB1輸出端；電容C41的負極與驅動晶片U10的6號引腳電線連接，連接點即為VS1輸出端；二極體D11的正極與驅動晶片U10的3號引腳、電容C43的正極、電容C44的一端、電源部分的+12V輸出端電線連接；電容C43的負極與電容C44的另一端、驅動晶片U10的2號引腳、模擬地AGND電線連接；型號為IR2110S的驅動晶片U10的1號引腳與電阻R26的一端、型號為1N4148的二極體D14的負極電線連接，電阻R26的另一端與二極體D14的正極電線連接，連接點處即為1號MOS管半橋驅動電路的LO1輸出端；實施例中，電容C41、電容C43是電容值為10uF、耐壓值25V的鉭電解電容，普通電容C44的電容值為0.1uF，電阻R21、電阻R26的電阻值為240歐姆。

2.參閱圖17，所述的1號自舉電路包括型號為TLC555的定時器晶片U11，電阻R22和電阻R28，電容C42、電容C45和電容C46，型號為1N4148的二極體D9和型號為1N4148的D12，型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D13。

型號為TLC555的定時器晶片U11的1號引腳與電容C46的一端、電容C45的一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D13的正極、電阻R28的一端電線連接，電阻R28的另一端與模擬地AGND電線連接；電容C46的另一端與定時器晶片U11的2號、6號引腳、電阻R22的一端電線連接；電阻R22的另一端與定時器晶片U11的3號引腳、電容C42的一端電線連接，電容C42的另一端與型號為1N4148的二極體D9的正極、型號為1N4148的二極體D12的負極電線連接；二極體D9的負極與1號MOS管半橋驅動電路的VB1輸出端電線連接；二極體D12的正極與定時器晶片U11的4號、8號引腳、電容C45的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D13的負極、1號MOS管半橋驅動電路的VS1輸出端電線連接，其中電阻R22的電阻值為100K歐姆，電阻R28的電阻值為10K歐姆，電容C42的電容值為10nF，電容C46的電容值為1nF，電容C45的電容值為0.1uF。

3.參閱圖18，所述的2號MOS管半橋驅動電路包括型號為IR2110S的驅動晶片U13、電阻R30、電阻R32、電阻R33、電阻R34、電阻R35、電阻R36、電容C48、電容C50、電容C51、型號為1N4148的二極體D21、型號為1N4148的二極體D15、型號為FR107的二極體D22、型號為8550的PNP三極體Q3和型號為8550的PNP三極體Q4。

型號為IR2110S的驅動晶片U13的12號引腳與電阻R32的一端、型號為8550的PNP三極體Q4的集電極電線連接，電阻R32的另一端與模擬地AGND電線連接，三極體Q4的發射級與電阻R36的一端、激勵信號發生電路的T_PL輸出端電線連接，電阻R36的另一端與型號為8550的PNP三極體Q3的基極電線連接；型號為IR2110S的驅動晶片U13的14號引腳與電阻R34的一端、型號為8550的PNP三極體Q3的集電極電線連接，電阻R34的另一端與模擬地AGND電線連接，三極體Q3的發射級與電阻R33的一端、激勵信號發生電路的T_PH輸出端電線連接，電阻R33的另一端與型號為8550的PNP三極體Q4的基極電線連接；其中電阻R32、電阻R34的電阻值為5.1K歐姆，電阻R33、電阻R36的電阻值為10K歐姆，電阻R30、電阻R35的電阻值為240歐姆。

型號為IR2110S的驅動晶片U13的11號引腳與電源部分的5V電壓輸出端電線連接，驅動晶片U13的13號引腳與1號MOS管半橋驅動電路中的型號為IR2110S的驅動晶片U10的13號引腳、控制部分的型號為STM32F103RET6的單片機晶片U3的50號引腳電線連接；驅動晶片U13的15號引腳與模擬地AGND電線連接；型號為IR2110S的驅動晶片U13的8號引腳與電阻R30的一端、型號為1N4148的二極體D21的負極電線連接，電阻R30的另一端與二極體D21的正極電線連接，連接點即為2號MOS管半橋驅動電路的HO2輸出端；

型號為IR2110S的驅動晶片U13的7號引腳與電容C48的正極、型號為FR107的二極體D22的負極電線連接，連接點為VB2輸出端；電容C48的負極與驅動晶片U13的6號引腳電線連接，連接點即為VS2輸出端；二極體D22的正極與驅動晶片U13的3號引腳、電容C50的正極、電容C54的一端、電源部分的+12V輸出端電線連接；電容C50的負極與電容C54的另一端、驅動晶片U13的2號引腳、模擬地AGND電線連接；型號為IR2110S的驅動晶片U13的1號引腳與電阻R35的一端、型號為1N4148的二極體D15的負極電線連接，電阻R35的另一端與二極體D15的正極電線連接，連接點即為2號MOS管半橋驅動電路的LO2輸出端；實施例中，電容C48、電容C50是電容值為10uF、耐壓值25V的鉭電解電容，普通電容C51的電容值為0.1uF，電阻R30、電阻R35的電阻值為240歐姆。

4.參閱圖19，所述的2號自舉電路包括型號為TLC555的定時器晶片U12、電阻R31、電阻R29、電容C47、電容C49、電容C52、型號為1N4148的二極體D20、型號為1N4148的二極體D23與型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D24。

型號為TLC555的定時器晶片U12的1號引腳與電容C47的一端、電容C52的一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D24的正極、電阻R29的一端電線連接，電阻R29的另一端與模擬地AGND電線連接；電容C47的另一端與定時器晶片U12的2號、6號引腳、電阻R31的一端電線連接；電阻R31的另一端與定時器晶片U12的3號引腳、電容C49的一端電線連接，電容C49的另一端與型號為1N4148的二極體D20的正極、型號為1N4148的二極體D23的負極電線連接；二極體D20的負極與2號MOS管半橋驅動電路的VB2輸出端電線連接；二極體D23的正極與定時器晶片U12的4號、8號引腳、電容C52的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D24的負極、2號MOS管半橋驅動電路的VS2輸出端電線連接，其中電阻R31的電阻值為100K歐姆，電阻R29的電阻值為10K歐姆，電容C49的電容值為10nF，電容C47的電容值為1nF，電容C52的電容值為0.1uF。

5.參閱圖20，所述的MOS管全橋電路包括型號為IRF640的N型功率MOS管Q5、型號為IRF640的N型功率MOS管Q6、型號為IRF640的N型功率MOS管Q7、型號為IRF640的N型功率MOS管Q8、型號為FR107的二極體D25、型號為FR107的二極體D19、型號為FR107的二極體D16與型號為FR107的二極體D18；電感L8、包括電感L8、電阻R37和型號為1N5380B的二極體D17。

型號為IRF640的N型功率MOS管Q6的漏極與型號為FR107的二極體D25的負極、電源部分中直流穩壓電源的HVCC電壓輸出端電線連接，MOS管Q6的柵極與1號MOS管半橋驅動電路中HO1輸出端電線連接；型號為IRF640的N型功率MOS管Q8的柵極與1號MOS管半橋驅動電路中LO1輸出端電線連接；MOS管Q6的源極與型號為FR107的二極體D25的正極、型號為FR107的二極體D19的負極、MOS管Q8的漏極、1號MOS管半橋驅動電路中VS1輸出端電線連接，連接點即為OUT輸出端，MOS管Q8的源極與型號為FR107的二極體D19的正極、模擬地AGND電線連接；

型號為IRF640的N型功率MOS管Q5的漏極與型號為FR107的二極體D16的負極、電源部分中直流穩壓電源的LVCC電壓輸出端電線連接，MOS管Q5的柵極與2號MOS管半橋驅動電路中LO2輸出端電線連接；型號為IRF640的N型功率MOS管Q7的柵極與2號MOS管半橋驅動電路中HO2輸出端電線連接；MOS管Q5的源極與型號為FR107的二極體D16的正極、型號為FR107的二極體D18的負極、MOS管Q7的漏極、2號MOS管半橋驅動電路中VS2輸出端電線連接，連接點即為驅動部分輸出端OUT-，MOS管Q7的源極與型號為FR107的二極體D18的正極、模擬地AGND電線連接；

電感L8的一端、電阻R37的一端、型號為1N5380B的二極體D17的負極與OUT輸出端電線連接，電感L8的另一端與電阻R37的另一端、型號為1N5380B的二極體D17的正極電線連接，連接點即為驅動部分輸出端OUT+；其中電感L8的電感值為112uH的環形電感，電阻R37為500毫歐姆的康銅絲電阻。

驅動部分的內部連接關係：

1號MOS管半橋驅動電路的VB1輸出端與1號自舉電路中型號為1N4148的二極體D9的負極電線連接；1號MOS管半橋驅動電路的VS1輸出端與1號自舉電路中二極體D12的正極、定時器晶片U11的4號、8號引腳、電容C45的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D13的負極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路的VB2輸出端與2號自舉電路中型號為1N4148的二極體D20的負極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路的VS2輸出端與2號自舉電路中二極體D23的正極、定時器晶片U12的4號、8號引腳、電容C52的另一端、型號為1SMB5927BT3G的12V穩壓管D24的負極電線連接；

1號MOS管半橋驅動電路中HO1輸出端與MOS管全橋電路中型號為IRF640的N型功率MOS管Q6的柵極電線連接；1號MOS管半橋驅動電路中LO1輸出端與型號為IRF640的N型功率MOS管Q8的柵極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路中LO2輸出端與MOS管全橋電路包括型號為IRF640的N型功率MOS管Q5的柵極電線連接；2號MOS管半橋驅動電路中HO2輸出端與型號為IRF640的N型功率MOS管Q7的柵極電線連接；快速放電電路中電感L8的一端、電阻R37的一端、型號為1N5380B的二極體D17的負極與MOS管全橋電路中OUT輸出端電線連接。

五.壓電噴射點膠設備簡介

參閱圖21，圖中為壓電噴射點膠設備的結構組成示意圖，包括蝶形螺母1、柔性鉸鏈槓桿2、閥杆3、壓電疊堆4、回復彈簧5、閥體6、膠液腔7、膠液供應口8(連接供料壓力桶)、閥座9與噴嘴10。

蝶形螺母1可以調節回復彈簧5從而改變壓電噴射點膠設備的頻率響應特性；壓電疊堆4用於向上輸出位移和力；柔性鉸鏈杆2是槓桿式微位移放大機構，可以放大壓電疊堆4的輸出位移；回復彈簧5用來推動閥杆3向下運動從而關閉噴射閥。閥杆3在柔性鉸鏈杆2和回復彈簧5的作用下可以上下運動；膠液供應口8連接供料壓力桶，供料壓力桶中的膠體在恆定的壓力作用下充滿著整個膠液腔7。閥座9與閥杆3底部緊密配合，從而堵塞噴嘴10防止膠體洩露。

壓電噴射點膠設備的工作原理簡述如下：

1.初始狀態，一定壓力的膠液充滿膠液腔7，閥杆3在回復彈簧5的作用下與閥座9緊密貼合，此時無膠液噴出。

2.對壓電疊堆4施加梯形波電壓，在梯形波高電平作用下，壓電疊堆4伸長向上輸出力和位移，柔性鉸鏈槓桿2在閥杆3處將位移放大，帶動閥杆3壓縮回復彈簧5和閥體6，閥杆3離開閥座9，此時噴嘴10打開，這樣一束膠液在供料壓力的作用下從噴嘴10處噴射出去。

3.當梯形波的低電平作用在壓電疊堆4上時，壓電疊堆4回復到原始長度，閥杆3在回復彈簧5及閥體6的作用下向下快速運動關閉噴嘴10，切斷膠液的流動，噴嘴10外的膠液在慣性力的作用下噴射出去形成膠滴。

4.在梯形波的高低電平交替作用下，噴嘴10不斷的打開和關閉，從而高速噴射點膠。通過控制高電平和低電平的作用時間可以非常方便地控制噴射點膠的頻率。

壓電噴射點膠設備的驅動控制裝置的工作原理：

1.將各部分按照所述的方式連接，並將輸出OUT+和OUT-兩端接至壓電噴射點膠裝置的驅動輸入端即壓電疊堆4的輸入端，接通電源。根據液晶屏提示，通過按鍵進行參數設置，設置完成後按下確定鍵Enter，並按下啟動鍵Start。點膠裝置開始工作。

2.點膠作業完成後，按下停止鍵Stop，型號為STM32F103RET6的單片機經過延時關閉梯形波輸出，手動切斷驅動部分電源。此時若要繼續進行點膠作業則可以按下電源啟動鍵KEY1，若點膠作業結束則可以拔下系統電源關閉裝置。

參閱圖1,調整直流穩壓電源輸出電壓，對於本專利所針對的壓電噴射點膠設備，驅動電壓為-20V～120V，故調節HVCC＝120V，LVCC＝20V即可。接通電源系統得電，根據液晶顯示屏的提示，通過按鍵對波形參數進行設置。設置完成後，啟動按下驅動部分的啟動鍵Start(參閱圖9)。型號為STM32F103RET6的單片機得到啟動信號SD後使能驅動晶片IR2110S，並通過數模轉換器產生梯形波驅動信號，激勵信號發生部分發出激勵信號，驅動部分得到激勵信號，產生驅動電壓。