超磁致伸缩执行器的驱动电路.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103490664103490664A(43)申请公布日2014.01.01(21)申请号201310457415.7(22)申请日2013.09.30(71)申请人孙莲英地址212300江苏省镇江市丹阳市练湖农场锦湖新村148号(72)发明人孙莲英(51)Int.Cl.H02N2/06(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书2页说明书2页附图1页附图1页(54)发明名称超磁致伸缩执行器的驱动电路(57)摘要超磁致伸缩执行器的驱动电路，由D/A输出的控制信号作为驱动电路的输入信号从电压跟随器的同向输入端输入，然后经过由一个MOS-FET管构成的驱动电路来放大为激磁电流，加在线圈两端，其特征在于：所述的驱动电路中的第一级运放是电压跟随器，电阻两端接入电容CI进行补偿。本发明，驱动电路是一个在较大范围内连续可调的恒流源，以驱动负载线圈产生一定的磁场，使超磁致伸缩材料伸缩；其输出的纹波电流控制在很小的范围内：负载为一感性线圈，输入信号与输出信号存在一定的相位差，采取一定的措施进行超前补偿，同时还具有保护电路，以抑制开关电源等电流变化较大的场合所产生的瞬态电压对功率器件的冲击。CN103490664ACN103496ACN103490664A权利要求书1/1页1.超磁致伸缩执行器的驱动电路，由D/A输出的控制信号作为驱动电路的输入信号从电压跟随器的同向输入端输入，然后经过由一个MOS-FET管构成的驱动电路来放大为激磁电流，加在线圈两端，其特征在于：所述的驱动电路中的第一级运放是电压跟随器，电阻两端接入电容CI进行补偿。2.根据权利要求1所述的超磁致伸缩执行器的驱动电路，其特征在于：所述的MOS-FET管IRF640作为放大管，运放采用通用的四运放大LM324。2CN103490664A说明书1/2页超磁致伸缩执行器的驱动电路技术领域[0001]本发明涉及超磁致伸缩执行器的切削振动控制系统，尤其是关于超磁致伸缩执行器的驱动电路的设计。背景技术[0002]根据超磁致伸缩材料的驱动特性，该驱动电路设计成一个连续可调的恒流源，在机床的加工过程中，切削振动的存在是种严重危害，它不但降低加工精度，而且还会缩短设备本身的使用寿命。因此如何对切削振动进行有效的控制成为许多研究者关注的问题。当前对切削振动控制的研究主要集中在控制技术的研究和执行器的研究两个方面。控制技术的不断创新为在切削振动领域内的振动主动控制技术的应用奠定了坚实的基础。研究者们也不断地尝试应用新型功能材料来研制执行器，以更好地满足切削振动对执行器提出的时间延时更短、频带更宽、重量更轻、线性度更高的要求旧。超磁致伸缩材料就是在这样的环境中诞生的。它具有伸缩系数大、机械应力高、控制电压低、响应速度快等特点，是切削振动中制作执行器的理想材料。发明内容[0003]基于超磁致伸缩材料的特点，本发明的目的在于提供一种超磁致伸缩执行器的驱动电路，是采用D/A输出的控制信号作为驱动电路的输入信号给驱动器以合适的电压信号，使得驱动器给刀具一个与振动方向相反的作用力，以抑制刀具的振动。这样就可以有效地提高工件的加工精度。[0004]本发明的技术方案是通过以下方式实现的：超磁致伸缩执行器的驱动电路，由D/A输出的控制信号作为驱动电路的输入信号从电压跟随器的同向输入端输入，然后经过由一个MOS-FET管构成的驱动电路来放大为激磁电流，加在线圈两端，驱动电路中的第一级运放是电压跟随器，电阻两端接入电容CI进行补偿。[0005]所述的MOS-FET管IRF640作为放大管，运放采用通用的四运放大LM324。[0006]本发明，1、驱动电路是一个在较大范围内连续可调的恒流源，以驱动负载线圈产生一定的磁场，使超磁致伸缩材料伸缩；2、驱动电路的稳流特性好，稳定性高，其输出的纹波电流控制在很小的范围内：3、驱动电路的负载为一感性线圈，因此，输入信号与输出信号存在一定的相位差，采取一定的措施进行超前补偿，同时还具有保护电路，以抑制开关电源等电流变化较大的场合所产生的瞬态电压对功率器件的冲击。附图说明[0007]图1是本发明的电路示意图。具体实施方式[0008]由图1知，超磁致伸缩执行器的驱动电路，从D/A输出的控制信号作为驱动电路的3CN103490664A说明书2/2页输入信号1从电压跟随器的同向输入端输入，然后经过由一个MOS-FET管2构成的驱动电路来放大为激磁电流，加在线圈两端3。驱动电路中的第一级运放是电压跟随器4，它的作用是提高电路的输入阻抗。MOS-FET管IRF640作为放大管，它具有线性度好、频带宽、电路简单、温度稳定性好、可靠性高等优点。运放采用通用的四运放LM324。为防止超磁致伸缩执行