本发明属于驱动电源技术领域，具体涉及一种用于压电堆驱动的双向电路拓扑结构。
背景技术：
阶段常用的压电堆驱动电路结构是升压+半桥结构，如图1所示，首先该电路结构存在两个控制环节，DC/DC升压环节与半桥控制环节，闭环控制繁琐。其次半桥控制电路的一个开关管并不处于低端，对开关管的驱动控制较为复杂，整体存在一定局限性。
技术实现要素：
发明目的：针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种减少控制环节、并具备能量回收与电压隔离特性的用于压电堆驱动的双向电路拓扑结构。
技术方案：为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：
本发明将一个反激式变压器与两个开关管结合，组成一个具备隔离与波形合成的驱动电路，在反激式变压器的副边对地并联一个电容，使其具备升压特性。由于反激式变压器具备储能电感的作用，在控制电压下降的环节中，通过控制开关管的开闭合，可实现能量回收功能，提高电路的整体有功功率。
具体的，本申请的用于压电堆驱动的双向电路拓扑结构，包括反激式变压器T1、开关管Q3、开关管Q4、电容C3和压电堆P3，反激式变压器T1的原边线圈的一端连接电压输入端Vin2，原边线圈的另一端经过开关管Q3接地；反激式变压器T1的副边线圈的一端连接压电堆P3和电容C3，副边线圈的另一端经过开关管Q4接地。
作为优选，在开关管Q3上并联有二极管D3。
作为优选，在开关管Q4上并联有二极管D4。
作为优选，开关管Q3和开关管Q4均为NMOS晶体管。
作为优选，反激式变压器T1的副边线圈的一端对地并联电容C3。
作为优选，开关管Q3的源极接地，漏极与反激式变压器T1的原边线圈连接。
作为优选，开关管Q4的源极接地，漏极与反激式变压器T1的副边线圈连接。
作为优选，二极管D3为续流二极管。
作为优选，二极管D4为续流二极管。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)本发明元器件少，控制简单。
(2)本发明具备电压隔离的特点，抗干扰能力强，安全性高，前端电源出现异常时，对负载伤害小。
(3)本发明的两个开关管都处于低端，控制简单，对开关管的耐压及过电流性能要求低。
(4)本发明具备能量回收的特点，压电堆属于容性负载，其无功输出较高，具备能量回收特性的电路可有效提高10％有功功率。
附图说明
图1是现有的压电堆驱动电路结构电路原理图；
图2是用于压电堆驱动的双向电路拓扑结构电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图进一步阐明本发明。
如图2所示，本申请的用于压电堆驱动的双向电路拓扑结构，包括反激式变压器T1、开关管Q3、开关管Q4、电容C3、压电堆P3、二极管D3和二极管D4。反激式变压器T1的原边线圈的一端连接电压输入端Vin2，原边线圈的另一端经过开关管Q3接地；反激式变压器T1的副边线圈的一端连接压电堆P3，并对地并联电容C3，副边线圈的另一端经过开关管Q4接地。
在开关管Q3上并联有二极管D3，在开关管Q4上并联有二极管D4。二极管D3和二极管D4为续流二极管，续流二极管可采用快速恢复二极管或者肖特基二极管。
开关管Q3和开关管Q4均为NMOS晶体管，开关管Q3的源极接地，漏极与反激式变压器T1的原边线圈连接。开关管Q4的源极接地，漏极与反激式变压器T1的副边线圈连接。
本发明在储能环节，开关管Q3闭合，开关管Q4截止，对反激式变压器T1的电感进行充电，充电完成后，断开开关管Q3，此时连接在反激式变压器T1副边线圈的二级管D4导通，对电容C3进行充电，并施加在负载压电堆P3上，通过控制开关管Q3的开关周期实现电路的升压。在降压环节，开关管Q4闭合，开关管Q3截止，反激式变压器T1副边的储能电容C3对反激式变压器T1的电感进行能量回收，通过控制开关管Q4的开关周期，实现降压与能量回收。
本发明将现有的DC/DC升压环节与全桥控制环节整合成一个控制环节，实现了用于压电堆的电源驱动，且控制开关管的流程简单，并具备能量回收与电压隔离的特性，回收其无功功率，最高可提供30％的整个系统效率。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。