低压电源供电的压电泵的制作方法

本实用新型属于压电泵技术领域，具体涉及一种低压电源供电的压电泵。

背景技术：

压电泵正在越来越多的应用于各种医疗，化学分析，汽车发动机燃料供给，美容，鱼缸换气等领域。它通过控制电压或振荡频率来控制流量。现在的压电泵使用包含一个金属体负电极和一个正电极的压电陶瓷片，该压电陶瓷片的驱动电路工作在驱动电路固定的振荡频率上，其转换效率低，有的压电泵通过手动调整压电陶瓷片的驱动电路的振荡频率，有的压电泵通过复杂的电路测量和自动调整驱动电路的振荡频率，从而达到高转换效率，但其成本居高不下，难以大规模推广，同时在压电泵的电源电压低时，如电池.1.5v至3v供电，现有产品的升压电路效率也太低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供一种结构简单，长期可靠，转换效率高，1.5v-3v电池或usb电源均可用的低压电源供电的压电泵。

本实用新型的目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本实用新型的一种低压电源供电的压电泵，其特征在于：压电陶瓷片上包含一个金属体电极，一个主电极和一个反馈电极,主电极和反馈电极在压电陶瓷片的同一个表面上，金属体电极在压电陶瓷片的另一面上。

所述金属体电极与三脚升压电感的一端相连，主电极与三脚升压电感的另一端相连，反馈电极分别与电阻a和电阻b的一端相连，电阻b连接放大管a，三脚升压电感的抽头端与放大管a的输出端相连，放大管a的另一端接地。

所述放大管是三级管、mos管或达林顿管。

所述反馈电极与放大电路的输入端相连，放大管b、电阻c、电阻d和电阻e构成一个简单的放大电路，放大电路的输出端与脉冲升压集成电路芯片上的脉冲输入信号端相连,脉冲升压集成电路芯片上的电压差分输出端a与主电极相连，电压差分输出端b与金属体电极相连脉冲升压集成电路芯片上的电源输入端与输入电源的正极相连，脉冲升压集成电路芯片上的地gnd端与输入电源的负极相连。

所述放大管b、电阻d、电阻c和电阻e构成的放大电路集成到脉冲升压集成电路芯片中。

本实用新型与现有技术相比，具有明显的有益效果；从以上技术方案可知：通过压电陶瓷片上采用一个金属体电极，一个主电极和一个反馈电极。主电极和反馈电极在压电陶瓷片的同一个表面上，金属体电极在压电陶瓷片的另一面上。为了组成自激式振荡电路，使用放大管，放大管是三级管、mos或达林顿管，金属体电极与三角升压电感的一端相连，主电极与三脚升压电感的另一端相连，反馈电极分别与电阻a和电阻b的一端相连，电阻b连接放大管a，将反馈信号经电阻送到放大管的输入端，三角升压电感的抽头端与放大管的输出端相连，放大管的另一端接地，自激式振荡电路的正极和负极与直流电源包括电池的正负极相连时，压电陶瓷片就能产生自激振荡，压电泵开始工作。示意电路图在图1中给出。本实用新型中压电泵用脉冲升压集成电路芯片时，放大管b、电阻c、电阻d和电阻e如图2所示，构成一个简单的放大电路，反馈电极与放大电路的输入端相连，放大电路的输出端与脉冲升压集成电路芯片上的脉冲输入信号端相连，反馈电极上所产生的弱信号经放大电路放大后，提供给脉冲升压集成电路芯片作为输入脉冲信号，脉冲升压集成电路芯片上的电压差分输出端a与主电极相连，电压差分输出端b与金属体电极相连，因此经升压后的差分脉冲电压驱动压电陶瓷片在其谐振频率上振荡，使压电泵的效率始终保持在高的范围。脉冲升压集成电路芯片上的电源输入端与输入电源的正极相连，脉冲升压集成电路芯片上的地gnd端与输入电源的负极相连。在自激振荡驱动电路中，起振时，其频谱是很宽的，为了避免激发起高频成分，反馈电极与驱动电路输入端之间插入一个滤波电路，只让频率在压电陶瓷片谐振频率附近的信号通过后反馈到驱动电路的输入端，保证电路振荡在压电陶瓷片的共振频率上。为了进一步简化pcb板上电路设计，放大管b、电阻c、电阻d和电阻e如图2所示构成的放大电路集成到脉冲升压集成电路芯片中去。1.5v-3v电池或usb电源均可用，实现了结构简单，长期可靠，转换效率高。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图；

图2为实施例2的结构示意图。

附图标记：

1、压电陶瓷片，2、金属体电极，3、主电极，4、反馈电极，5、三脚电感,6、放大管a，7、电阻a、8电阻b、9、脉冲升压集成电路芯片，10、电压差分输出端a，11、电压差分输出端b,12、地gnd端，13、电源输入端，14、脉冲输入信号端，15、电阻c，16、放大管b，17、电阻d，18、电阻e。

具体实施方式

以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

实施例1：

参见附图1，低电压电源供电的压电泵，采用的压电陶瓷片1上拥有一个金属体电极2，一个主电极3和一个反馈电极4。主电极3和反馈电极4在压电陶瓷片1的同一个表面上，金属体电极2在压电陶瓷片1的另一面上。

为了组成自激式振荡电路，使用放大管6，放大管6是三级管、mos或达林顿管，金属体电极2与三角升压电感5的一端相连，主电极3与三脚升压电感5的另一端相连，反馈电极4分别与电阻a7和电阻b8的一端相连，将反馈信号经电阻b8送到放大管6的输入端，三角升压电感5的抽头端与放大管6的输出端相连，放大管6的另一端接地，自激式振荡电路的正极和负极与直流电源包括电池的正负极相连时，压电陶瓷片就能产生自激振荡，压电泵开始工作。反馈电极与的自激式振荡电路的输入端相连，用于维持压电陶瓷片1的自激振荡，从而使自激式振荡电路的振荡频率自动的调准到压电陶瓷片1的共振频率附近，使压电泵的效率得到优化，三脚升压电感，把低电压升高，用于驱动压电陶瓷片1得到足够的振幅。

实施例2：

参见附图2，压电泵用脉冲升压集成电路芯片9时，放大管16、电阻c15、电阻d17和电阻e18如图2构成一个简单的放大电路，反馈电极4与放大电路的输入端相连，放大电路的输出端与脉冲升压集成电路芯片9上的脉冲输入信号端14相连，反馈电极4上所产生的弱信号经放大电路放大后，提供给脉冲升压集成电路芯片9作为输入脉冲信号，脉冲升压集成电路芯片9上的电压差分输出端a10与主电极3相连，电压差分输出端b11与金属体电极2相连，因此经升压后的差分脉冲电压驱动压电陶瓷片1在其谐振频率上振荡，使压电泵的效率始终保持在高的范围。脉冲升压集成电路芯片9上的电源输入端13与输入电源的正极相连，脉冲升压集成电路芯片9上的地gnd端12与输入电源的负极相连。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

技术特征：

1.一种低压电源供电的压电泵，其特征在于：压电陶瓷片（1）上包含一个金属体电极（2），一个主电极（3）和一个反馈电极（4）,主电极（3）和反馈电极（4）在压电陶瓷片（1）的同一个表面上，金属体电极（2）在压电陶瓷片（1）的另一面上。

2.如权利要求1所述的低压电源供电的压电泵，其特征在于;所述金属体电极（2）与三脚升压电感（5）的一端相连，主电极（3）与三脚升压电感（5）的另一端相连，反馈电极（4）分别与电阻a（7）和电阻b（8）的一端相连，电阻b（8）连接放大管a（6），三脚升压电感（5）的抽头端与放大管a（6）的输出端相连，放大管a（6）的另一端接地。

3.如权利要求2所述的低压电源供电的压电泵，其特征在于;所述放大管a（6）是三级管、mos管或达林顿管。

4.如权利要求1所述的低压电源供电的压电泵，其特征在于；所述反馈电极（4）与放大电路的输入端相连，放大管b（16）、电阻c（15）、电阻d（17）和电阻e（18）构成一个简单的放大电路，放大电路的输出端与脉冲升压集成电路芯片（9）上的脉冲输入信号端（14）相连,脉冲升压集成电路芯片（9）上的电压差分输出端a（10）与主电极（3）相连，电压差分输出端b（11）与金属体电极（2）相连脉冲升压集成电路芯片（9）上的电源输入端（13）与输入电源的正极相连，脉冲升压集成电路芯片（9）上的地gnd端（12）与输入电源的负极相连。

5.如权利要求4所述的低压电源供电的压电泵，其特征在于；所述放大管b（16）、电阻c（15）、电阻d（17）和电阻e（18）构成的放大电路集成到脉冲升压集成电路芯片（9）中。

技术总结
本实用新型公开了一种低压电源供电的压电泵，压电陶瓷片上包含一个金属体电极，一个主电极和一个反馈电极,主电极和反馈电极在压电陶瓷片的同一个表面上，金属体电极在压电陶瓷片的另一面上,三个电极和压电泵的驱动电路相连,驱动电路使用三脚电感或升压芯片,压电陶瓷片产生自激振荡，使压电泵的振荡频率维持在效率最高的共振频率范围,在自激振荡驱动电路中，反馈电路中设计有滤波电路，只让频率在压电陶瓷共振频率附近的信号通过后反馈到驱动电路的输入端。本实用新型结构简单，长期可靠，转换效率高，1.5V‑3V电池或USB电源均可用。

技术研发人员：牟端
受保护的技术使用者：牟端
技术研发日：2020.11.23
技术公布日：2021.08.06