功率放大器基于压电驱动的无针注射用脉冲电源设计应用

随着科学技术的进步，生活水平的提高，健康问题越来越被人们所重视，对无针注射这个新型无痛无传染的注射方式更加看重，而无针注射的驱动控制系统是这一技术的关键，相对于传统的驱动控制方式，利用脉冲电源设计的驱动控制系统则在体积和性能方面更加完善。系统驱动控制性能的好坏直接影响注射器的注射效果，因此针对无针注射器的驱动控制问题，建立与之相适应的驱动控制系统十分有必要。

目前市面上主要是两种方式驱动无针注射器，一种是利用弹簧，另一种是利用高气压，前者安全，结构简单，技术也很成熟，但是在注射的时候会有很大噪声而且注射量难以控制。后者结构较简单，注射量容易控制，但是安全性不高。而本实验设计的利用脉冲电源驱动压电陶瓷的形变，安全性好，可以精确的控制注射的量，并且成型产品的体积较小，完全符合现代无针注射的要求。

无针注射器

无针注射的动力驱动直接影响到注射效果，以压电陶瓷作为动力，很容易进行通断控制，反应灵敏，可以有效地控制注射深度。压电陶瓷驱动电源分为电流型和电压型，电流型驱动电源虽然能够改善压电陶瓷的蠕变和迟滞，但是电路设计比较复杂，同时压电陶瓷的内阻很高，充电时的电流小，响应时间长;电压型驱动电源的效率高，且功耗小，但是其频率响应范围较窄，而且输出纹波比较大。

脉冲电源输出特性测试实验室部分如图所示，单输出直流电源为电路提供12V直流电压、数字电桥测量变压器的阻感漏感、万用表实时检测电路和电路元件的好坏，示波器测量电源输出波形、信号发生器产生不同输出波形,功率放大器对信号发生器输出信号进行放大。

针对实用性，多次实验测试，调节占空比，检测系统的输出是否与之成比例关系，判断系统的稳定性是否满足设计的预期目标。优化无针注射的脉冲电源体积，采用脉冲宽度调制控制技术，使之输出电压幅值O~400V和频率50~10OKHz可调的小电流连续的瞬时高压脉冲信号,输出信号稳定、可靠，以精确控制注射用药量。

Aigtek功率放大器ATA-3000系列最大输出功率810Wp，带宽（-3dB）高达DC~100KHz，最大输出电流18Ap，可以驱动功率型负载，电压增益数控可调。该功率放大器的输出内阻很小,因此，非常适合于驱动类似于压电陶瓷这样的容性负载，因其良好的驱动性能被广泛的应用在优化无针注射研究，换能器驱动，压电片驱动等领域。

西安安泰电子(Aigtek)是国内专业从事测试仪器研发/生产和销售的高科技企业。主营高压放大器，功率放大器，线束测试仪，电压放大器，微小信号放大器，超声功率放大器，功率信号源，高精度电流源，电压源等电子测试仪器。

【国产品牌，打破垄断】

功率放大器市场一直被国外品牌垄断，为了实现国产化，安泰人不断进步，致力于自主研发，打造国产知名品牌。

【随意调节，无限兼容】

数控增益系统能够根据客户的不同需求来调节所需要的电压，同时兼容各种主流信号发生器，实现信号放大。

【测试多样，功能升级】

输出电压轨三档可调，直流偏置三档可调，电流监测，参数自动保存。

【电阻切换，测量面广】

安泰自主研发的功率放大器产品，输入电阻两档可调，兼容市面所有主流的任意波形函数信号发生器，实现信号放大。

通过以上的介绍，相信您对压电驱动的无针注射用脉冲电源设计有了一定的了解，如果您想要了解更多，请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com。Aigtek是国内专业从事测量仪器研发、生产和销售的高科技企业，一直专注于功率放大器、线束测试仪、计量校准源等测试仪器产品的研发与制造。
 

审核编辑：汤梓红