压电驱动电路的制作方法

1.本实用新型涉及电力电子领域，更具体的说，涉及一种压电驱动电路。


背景技术：

2.压电陶瓷作为压电负载或压电致动器的一种，用途日益广泛。压电陶瓷可将电能转换为机械能，例如当压电陶瓷应用在手机中，当其被驱动时会引起手机振动。现有技术中用于驱动压电陶瓷的压电驱动电路一般包含较多电感和电容，含有较多电感和电容的压电驱动电路一般体积都比较大，尤其是压电驱动电路包含电感较多时，会使得其难以集成在芯片内，从而不利于电路集成化。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型提出了一种利于集成化的压电驱动电路，以解决现有技术中存在较多电感而造成不利于电路集成化的技术问题。
4.本实用新型实施例提供了一种压电驱动电路，用于驱动压电负载，包括：功率级电路，接收输入电压用以在其输出端产生输出电压；全桥电路，耦接在所述功率级电路的输出端，用以对所述压电负载进行充放电；控制所述全桥电路的工作状态，以使得在一工作周期的第一工作区间，提供给压电负载的供电电压信号与参考电压的第一区间相对应；在所述工作周期的第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
5.优选地，在所述第一工作区间的一部分时间，所述全桥电路对所述压电负载进行反向放电，在所述第一工作区间的另一部分时间，所述全桥电路对所述压电负载进行正向充电。
6.优选地，在所述第二工作区间的一部分时间，所述全桥电路对所述压电负载进行正向放电，在所述第二工作区间的另一部分时间，所述全桥电路对所述压电负载进行反向充电。
7.优选地，所述全桥电路包括第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关，所述第一功率开关和第二功率开关依次串联连接在所述功率级电路的输出端，所述第三功率开关和所述第四功率开关依次串联连接在所述功率级电路的输出端，所述压电负载连接在第一节点和第二节点之间，所述第一节点为所述第一功率开关和第二功率开关的公共端，所述第二节点为所述第三功率开关和第四功率开关的公共端。
8.优选地，在所述第一工作区间，控制所述第二功率开关和所述第三功率开关关断，并控制所述第一功率开关和所述第四功率开关的工作状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应；在所述第二工作区间，控制所述第一功率开关和所述第四功率开关关断，并控制所述第二功率开关和所述第三功率开关的工作状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
9.优选地，在所述第一工作区间，控制所述第二功率开关和所述第三功率开关关断，所述第一功率开关和所述第四功率开关工作在线性状态，以使得所述供电电压信号与所述
参考电压的第一区间相对应。
10.优选地，在所述第二工作区间，控制所述第一功率开关和所述第四功率开关关断，所述第二功率开关和所述第三功率开关工作在线性状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
11.优选地，在所述第一工作区间和所述第二工作区间，控制所述功率级电路的工作状态，以使得所述功率级电路的输出电压恒为第一电压。
12.优选地，在所述第一工作区间的一部分时间，控制所述第二功率开关和所述第三功率开关关断，所述第一功率开关和所述第四功率开关工作在线性状态；在所述第一工作区间的另一部分时间，控制所述第二功率开关和所述第三功率开关关断，所述第一功率开关和所述第四功率开关导通，以使得在所述第一工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应。
13.优选地，在所述第二工作区间的一部分时间，控制所述第一功率开关和所述第四功率开关关断，所述第二功率开关和所述第三功率开关工作在线性状态；在所述第二工作区间的另一部分时间，控制所述第一功率开关和所述第四功率开关关断，所述第二功率开关和所述第三功率开关导通，以使得在所述第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
14.优选地，在所述第一工作区间的另一部分时间和所述第二工作区间的另一部分时间，控制所述功率级电路的工作状态，以使得所述功率级电路的输出电压为所述供电电压信号。
15.优选地，所述参考电压的第一区间为参考电压在一周期内的上升部分，所述参考电压的第二区间为参考电压在该周期内的下降部分。
16.优选地，所述参考电压为交流信号。
17.优选地，所述参考电压的波形为正弦波。
18.优选地，所述压电驱动电路还包括储能电容，所述储能电容耦接在所述功率级电路的输出端，用于存储所述功率级电路的输出电压。
19.优选地，所述压电驱动电路包括n个全桥电路，所述n个全桥电路并联连接在所述功率级电路的输出端，以为n路所述压电负载提供相应的所述供电电压信号，n大于等于1。
20.优选地，所述压电驱动电路还包括控制电路，所述控制电路根据补偿信号生成第一驱动电压和第二驱动电压，以控制所述第一功率开关、第二功率开关、第三功率开关和第四功率开关的工作状态，所述补偿信号表征所述参考信号和表征所述供电电压信号的采样信号之间的误差。
21.优选地，所述控制电路包括第一控制电路和第二控制电路，分别用于生成第一驱动电压和第二驱动电压；
22.在所述第一工作区间，所述第一控制电路根据所述补偿信号生成第一驱动电压，以控制所述第一功率开关和第四功率开关的电阻大小，所述第二控制电路控制所述第二驱动电压无效，以控制所述第二功率开关和所述第三功率开关关断；在所述第二工作区间，所述第一控制电路控制所述第一驱动电压无效，以控制所述第一功率开关和第四功率开关关断，所述第二控制电路根据所述补偿信号生成第二驱动电压，以控制所述第二功率开关和所述第三功率开关的电阻大小。
23.优选地，所述功率级电路为buck电路、boost电路、反激电路、正激电路、boost-buck电路和buck-boost电路之一。
24.与现有技术相比，本实用新型的技术方案具有以下优点：本实用新型压电驱动电路包括功率级电路和全桥电路，所述功率级电路接收输入电压用以在其输出端产生输出电压；所述全桥电路耦接在所述功率级电路的输出端，用以对所述压电负载进行充放电；控制所述全桥电路的工作状态，以使得在一工作周期的第一工作区间，提供给压电负载的供电电压信号与参考电压的第一区间相对应；在所述工作周期的第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。所述参考电压为交流电。可选的，所述参考电压的第一区间为参考电压在一周期内的上升部分，所述参考电压的第二区间为参考电压在该周期内的下降部分。优选的，所述参考电压的波形为正弦波。本实用新型根据所述参考电压控制所述全桥电路的的开关状态，使得所述供电电压信号跟踪所述参考电压。本实用新型压电驱动电路中的全桥电路不耦接电感，减小了压电驱动电路的体积，有利于电路的集成化。
附图说明
25.通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
26.图1为本实用新型压电驱动电路实施例一的电路示意图；
27.图2为本实用新型压电驱动电路实施例一的一个工作波形图；
28.图3为本实用新型压电驱动电路实施例一的另一个工作波形图；
29.图4为本实用新型压电驱动电路实施例一在第一工作区间的工作电路示意图；
30.图5为本实用新型压电驱动电路实施例一在第二工作区间的工作电路示意图；
31.图6为本实用新型压电驱动电路实施例一的控制电路的实施例示意图；
32.图7为本实用新型压电驱动电路实施例二的电路示意图。
具体实施方式
33.以下基于实施例对本实用新型进行描述，但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型。为了避免混淆本实用新型的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。
34.此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。
35.同时，应当理解，在以下的描述中，“电路”是指由至少一个元件或子电路通过电气连接或电磁连接构成的导电回路。当称元件或电路“连接到”另一元件或称元件/电路“连接在”两个节点之间时，它可以是直接耦接或连接到另一元件或者可以存在中间元件，元件之间的连接可以是物理上的、逻辑上的、或者其结合。相反，当称元件“直接耦接到”或“直接连接到”另一元件时，意味着两者不存在中间元件。
36.本实用新型提供了一种压电驱动电路，用于驱动压电负载，包括：
37.功率级电路，接收输入电压用以在其输出端产生输出电压；
38.全桥电路，耦接在所述功率级电路的输出端，用以对所述压电负载进行充放电；
39.控制所述全桥电路的工作状态，以使得在一工作周期的第一工作区间，提供给压电负载的供电电压信号与参考电压的第一区间相对应；在所述工作周期的第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
40.所述参考电压的第一区间为参考电压在一周期内的上升部分，所述参考电压的第二区间为参考电压在该周期内的下降部分。可选的，所述参考电压为交流信号。优选的，所述参考电压的波形为正弦波。
41.所述功率级电路为buck电路、boost电路、反激电路、正激电路、boost-buck电路和buck-boost电路等。
42.进一步的，所述压电驱动电路包括n个全桥电路，所述n个全桥电路并联连接在所述功率级电路的输出端，以为n路所述压电负载提供相应的所述供电电压信号，进而驱动n路所述压电负载，n大于等于1。
43.本实用新型所述的压电负载包括压电陶瓷和压电致动器等压电器件，本实用新型中的功率开关和选择开关不限于mos管，还通过bjt或igbt等实现，本实用新型对此不进行限制。本实用新型压电驱动电路的控制原理为根据所述参考电压控制所述全桥电路的开关状态，进而使得所述供电电压信号跟踪所述参考电压，即所述参考电压为所述供电电压信号的期望值。具体的，通过控制所述全桥电路的工作状态，以使得在一工作周期的第一工作区间，提供给压电负载的供电电压信号与参考电压的第一区间相对应；在所述工作周期的第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。本实用新型所述参考电压的第一区间为参考电压在一周期内的上升部分，所述参考电压的第二区间为参考电压在该周期内的下降部分。可选的，所述参考电压为交流信号。优选的，所述参考电压的波形为正弦波。本实用新型后续的实施例中以所述参考电压的波形为正弦波为例进行说明，但所述参考电压可以为其他的形式，本实用新型对此不进行限制。本实用新型压电驱动电路中的全桥电路不耦接电感，减小了压电驱动电路的体积，有利于电路的集成化。本实用新型的压电驱动电路增加驱动压电负载路数实现简单，各路输出间互不干扰，可以用于驱动一路压电负载或多路压电负载，为了便于说明，后续的实施例在驱动多路压电负载时，以两路压电负载为例，但本实用新型对此不进行限制。本实用新型压电驱动电路工艺简单，使用更少的器件，减小电路体积，降低了成本，提高了电路功率密度。
44.图1本实用新型压电驱动电路实施例一的电路示意图，所述压电驱动电路用于给压电负载或压电致动器c
load
提供供电电压信号，以驱动压电负载c
load
，包括：功率级电路1和全桥电路2，所述功率级电路1接收输入电压vin用以在其输出端产生输出电压v
bus
；全桥电路2耦接在所述功率级电路1的输出端，用以对所述压电负载c
load
进行充放电；控制所述全桥电路2的工作状态，以使得在一工作周期的第一工作区间，提供给压电负载c
load
的供电电压信号与参考电压的第一区间相对应；在所述工作周期的第二工作区间，所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。在本实施例中，所述参考电压的波形为正弦波。所述参考电压的第一区间为参考电压在一周期内的上升部分，所述参考电压的第二区间为参考电压在该周期内的下降部分。
45.进一步的，在所述第一工作区间的一部分时间，所述全桥电路1对所述压电负载c
load
进行反向放电，在所述第一工作区间的另一部分时间，所述全桥电路1对所述压电负载c
load
进行正向充电。在所述第二工作区间的一部分时间，所述全桥电路1对所述压电负载
c
load
进行正向放电，在所述第二工作区间的另一部分时间，所述全桥电路1对所述压电负载c
load
进行反向充电。
46.所述全桥电路2包括第一功率开关q1、第二功率开关q2、第三功率开关q3和第四功率开关q4，所述第一功率开关q1和第二功率开关q2依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述第三功率开关q3和所述第四功率开关q4依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述压电负载c
load
连接在第一节点和第二节点之间，所述第一节点为所述第一功率开关q1和第二功率开关q2的公共端，所述第二节点为所述第三功率开关q3和第四功率开关q4的公共端。可选的，所述压电负载c
load
的正端连接所述第一节点，所述压电负载c
load
的负端连接所述第二节点，本实用新型对此不进行限制。进一步的，所述供电电压信号为第一节点和第二节点之间的压差，其值等于或接近于所述压电负载c
load
两端的压差。
47.本实施例中的压电驱动电路还包括控制电路(图中未显示)，在所述第一工作区间，控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，并控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的工作状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应；在所述第二工作区间，控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，并控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的工作状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。
48.进一步的，有多种控制方法均可以达到上述的目的，下述给出两种具体的控制方法，但本实用新型对此不进行限制。
49.第一种控制方法为：在所述第一工作区间，控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，并控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4工作在线性状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应。在所述第二工作区间，控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3工作在线性状态，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。进一步的，在所述第一工作区间，通过控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的驱动电压，从而控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的电阻大小，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应；在所述第二工作区间，通过控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的驱动电压，从而控制所述所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的电阻大小，以使得所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。进一步的，在所述第一工作区间，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的驱动电压可以相同，也可以不同，在所述第二工作区间，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的驱动电压可以相同，也可以不同，本实用新型对此不进行限制，但为了便于描述，后续以所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的驱动电压相同，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的驱动电压相同为例进行说明。进一步的，在所述第一工作区间和所述第二工作区间，控制所述功率级电路1的工作状态，使得所述功率级电路1工作在pwm模式，从而使得所述输出电压v
bus
恒为第一电压v1。所述第一电压v1为功率级电路1的输出电压v
bus
稳定后的电压。
50.第二种控制方法为：在所述第一工作区间的一部分时间，控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4工作在线性状态；在所述第一工作区间的另一部分时间，控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4导通，以使得在所述第一工作区间所述供
电电压信号与所述参考电压的第一区间相对应。在所述第二工作区间的一部分时间，控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3工作在线性状态；在所述第二工作区间的另一部分时间，控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3导通，以使得在所述第二工作区间所述供电电压信号与所述参考电压的第二区间相对应。在所述第一工作区间的另一部分时间和所述第二工作区间的另一部分时间，控制所述功率级电路1的工作状态，使得所述功率级电路1工作在pwm模式，以使得所述输出电压v
bus
为所述供电电压信号，即所述输出电压v
bus
与在此区间内的所述参考电压相对应，在此区间，通过控制功率级电路1中功率开关的占空比，使得所述输出电压v
bus
与在此区间内的所述参考电压相对应。在所述第一工作区间的一部分时间和所述第二工作区间的一部分时间，控制所述功率级电路1不工作，控制相应功率开关工作在线性状态，通过控制相应功率开关的驱动电压，从而控制相应功率开关的电阻大小，以使得所述供电电压信号与在此区间的所述参考电压相对应。
51.本实施例中，所述功率级电路1为boost电路，所述功率级电路1包括功率开关q
b
、二极管d以及电感l，所述功率开关q
b
和电感l串联在输入电源的两端，所述功率开关q
b
和所述输入电源的公共端接地，所述二极管d的第一端连接在所述电感l和所述功率开关q
b
的公共端，所述二极管d的第二端作为所述功率级电路1的输出端的高电位端，所述功率级电路1的输出端的低电位端接地。由于功率级电路1输出端的低电位端的电压为零，故所述功率级电路1输出端的高电位端的电压为所述功率级电路1输出端的电压。所述输入电源用于提供输入电压vin。在其他的实施例中，所述二极管d为功率开关。在其他的实施例中，所述功率级电路可以为buck电路、反激电路、正激电路、boost-buck电路和buck-boost电路等其他任意拓扑的功率级电路，本实用新型不对此进行限制。
52.对应于所述第一种控制方法，所述功率级电路1的输出端可以耦接储能电容，也可以不耦接所述储能电容。在一个实施例中，所述压电驱动电路还包括储能电容c1，所述储能电容c1耦接在所述功率级电路1的输出端，用于存储所述第一电压v1，使得所述功率级电路1的输出端的电压更容易保持恒定。在另一个实施例中，功率级电路1的输出端未耦接储能电容，功率级电路1的输出电压通过全桥电路2直接对压电负载c
load
进行充电，减小了能量损耗。对应于第二种控制方法，所述功率级电路1的输出端未耦接储能电容。
53.结合图2，图4和图5说明所述压电驱动电路实施例一对应与第一种控制方法的工作过程，其中v
bus
为所述储能电容c1上的电压(在没有储能电容c1的实施例中，v
bus
为所述功率级电路1的输出端的电压)，v1为储能电容c1上的电压v
bus
稳定后的所述第一电压(在没有储能电容c1的实施例中，v1为功率级电路1输出端的电压v
bus
稳定后的所述第一电压)，为了便于描述，后续以有储能电容c1的实施例进行说明，但本实用新型不对此进行限制。v
ref
为所述参考电压，所述参考电压的波形为正弦波，v
gq1
为功率开关q1的驱动信号，v
gq2
为功率开关q2的驱动信号，v
gq3
为功率开关q3的驱动信号，v
gq4
为功率开关q4的驱动信号，v
load
为所述压电负载c
load
两端的压差(在本实施例中，为压电负载正端的电压减去负端的电压)。所述压电负载c
load
两端的压差可以用于表征所述供电电压信号。
54.在t0时刻开始，所述功率级电路1的功率开关q
b
工作在pwm状态，以使得所述储能电容c1的电压v
bus
从零开始上升，直到t1时刻所述储能电容c1的电压v
bus
达到第一电压v1，之后，所述第一功率级电路1的功率开关q
b
依然工作在pwm状态以使得所述储能电容c1的电压
t4区间(或t
7-t8)，所述全桥电路2对所述压电负载正向充电；所述第二工作区间包括t
4-t5区间和t
5-t6区间，在所述第二工作区间，所述参考电压不断下降，在t
4-t5区间，所述全桥电路2对所述压电负载正向放电，在t
5-t6区间，所述全桥电路2对所述压电负载反向充电。
62.结合图3，图4和图5说明所述压电驱动电路实施例一对应与第二种控制方法的工作过程，其中v
ref
为所述参考电压，所述参考电压的波形为正弦波，v
gqb
为功率级电路1中功率开关q
b
的驱动信号，v
gq1
为功率开关q1的驱动信号，v
gq1
为功率开关q1的驱动信号，v
gq2
为功率开关q2的驱动信号，v
gq3
为功率开关q3的驱动信号，v
gq4
为功率开关q4的驱动信号，v
load
为所述压电负载c
load
两端的压差(在本实施例中，为压电负载正端的电压减去负端的电压)。所述压电负载c
load
两端的压差可以用于表征所述供电电压信号。
63.在t
1-t4区间，v
gq2
和v
gq3
为低电平，v
gq1
和v
gq4
为高电平，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4导通，所述压电驱动电路如图4所示工作。在此区间，所述压电驱动信号为所述功率级电路1的输出电压，所述功率级电路1工作在pwm模式，所述全桥电路2对所述压电负载c
load
正向充电，通过控制所述功率开关q
b
的占空比，以使得所述供电电压信号跟随该区间的所述参考电压v
ref
不断变大，直到t4时刻，所述压电负载两端的压差v
load
达到所述参考电压v
ref
的最大值，在此区间，所述压电负载两端的压差v
load
如图3所示。
64.在t
4-t5区间，v
gq1
和v
gq4
为低电平，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3工作在线性状态，所述压电驱动电路如图5所示工作。在该区间中，所述功率级电路1不工作，即所述功率开关q
b
关断，所述全桥电路2对所述压电负载c
load
正向放电，通过控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的驱动电压，从而控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的电阻大小，进而控制所述正向放电的速率，以使得所述供电电压信号跟随该区间的所述参考电压v
ref
不断减小，直到t5时刻，所述压电负载两端的压差v
load
随参考电压v
ref
下降到零，在此区间，所述压电负载两端的压差v
load
如图3所示。
65.在t
5-t6区间，v
gq1
和v
gq4
为低电平，v
gq2
和v
gq3
为高电平，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3导通，所述压电驱动电路如图5所示工作。在该区间中，所述压电驱动信号为所述功率级电路1的输出电压，所述功率级电路1工作在pwm模式，所述全桥电路2对所述压电负载c
load
反向充电，通过控制所述功率开关q
b
的占空比，以使得所述供电电压信号跟随该区间的所述参考电压v
ref
不断减小，直到t6时刻，所述压电负载两端的压差v
load
下降到所述参考电压v
ref
的最小值，在此区间，所述压电负载两端的压差v
load
如图3所示。
66.在t
6-t7区间，v
gq2
和v
gq3
为低电平，所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断，所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4工作在线性状态，所述压电驱动电路如图4所示工作。在该区间中，所述功率级电路1不工作，即所述功率开关q
b
关断，所述全桥电路2对所述压电负载c
load
反向放电，通过控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的驱动电压，从而控制所述所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的电阻大小，进而控制所述反向放电的速率，以使得所述供电电压信号跟随该区间的所述参考电压v
ref
不断变大，直到t7时刻，所述压电负载两端的压差v
load
随参考电压v
ref
上升到零。在此区间，所述压电负载两端的压差v
load
如图3所示。
67.t
1-t7区间为一个工作周期。重复t
1-t7区间的工作过程，使得所述供电电压信号跟随参考电压v
ref
变化，所述供电电压信号的波形为正弦波。直至t9时刻，之后所述参考电压为零，第一功率开关q1、所述第四功率开关q4、第二功率开关q2、所述第三功率开关q3均关断，该压电负载c
load
不再接入电路，压电负载两端的压差v
load
为0。
68.由此，所述第一工作区间包括t
6-t7区间和t
1-t4区间(或t
7-t8)，在第一工作区间内，所述参考电压不断上升，在t
6-t7区间，所述全桥电路2对所述压电负载反向放电，在t
1-t4区间(或t
7-t8)，所述全桥电路2对所述压电负载正向充电；所述第二工作区间包括t
4-t5区间和t
5-t6区间，在所述第二工作区间，所述参考电压不断下降，在t
4-t5区间，所述全桥电路2对所述压电负载正向放电，在t
5-t6区间，所述全桥电路2对所述压电负载反向充电。并且，当所述压电负载充电(包括正向充电和反向充电)时，充电路径中的相应的功率开关工作在导通状态，通过控制所述功率级电路1中功率开关q
b
的占空比，以使得所述供电电压信号跟随相应区间的所述参考电压；当所述压电负载放电(包括正向放电和反向放电)时，放电路径中的相应的功率开关工作在线性状态，通过控制放电路径中的相应的功率开关的驱动电压以控制其电阻大小，以使得所述供电电压信号跟随相应区间的所述参考电压。
69.需要说明的是，图2和图3中的黑色方块，仅用于表征相应功率开关工作在线性状态，不用于表征相应功率开关工作在线性状态时的驱动电压实际值。具体的，相应功率开关工作在线性状态时的驱动电压随补偿信号进行变化，所述补偿信号表征所述参考电压和表征所述供电电压信号的采样信号之间的误差。并且，所述驱动电压起始值可以为零或其他预设值。
70.图6为本实用新型压电驱动电路实施例一的控制电路的实施例图，所述的控制的电路对应于所述第一种控制方法。所述控制电路包括第一控制电路81和第二控制电路82，分别根据补偿信号vc生成第一驱动电压v11a和第二驱动电压v12a，所述第一驱动电压v11a输出到所述所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的控制端，用于控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的工作状态(即线性工作和关断状态)，所述第二驱动电压v12a输出到所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的控制端，用于控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的工作状态(即线性工作和关断状态)。所述补偿信号vc表征所述参考电压v
ref
和表征所述供电电压信号的采样信号vs之间的误差。所述控制电路还用于控制所述功率级电路1的功率开关q
b
的开关状态，任意常规的控制方式均可以用于控制功率开关q
b
，故在这里不进行赘述。
71.具体的，在所述第一工作区间，所述第一控制电路81根据所述补偿信号vc生成第一驱动电压v11a，以控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4的电阻大小，所述第二控制电路82控制第二驱动电压v12a无效，以控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3关断；在所述第二工作区间，所述第一控制电路81控制所述第一驱动电压v11a无效，以控制所述第一功率开关q1和所述第四功率开关q4关断，所述第二控制电路82根据所述补偿信号vc生成第二驱动电压v12a，以控制所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3的电阻大小。
72.所述第一控制电路81包括第一信号生成电路811，所述第一信号生成电路811用于根据补偿信号vc生成第一信号v11，当第一使能信号ven1有效时，所述第一信号v11为第一驱动电压v11a。可选的，当第一使能信号ven1无效时，所述第一驱动电压v11a等于0。
73.当所述参考电压不断上升或所述参考电压的斜率大于零时(即对应所述第一工作区间)，所述第一使能信号ven1有效。
74.所述第二控制电路82包括第二信号生成电路821，所述第二信号生成电路821用于根据补偿信号vc生成第二信号v12，当第二使能信号ven2使能时，所述第二信号v12为第二驱动电压v12a。可选的，当第二使能信号ven2无效时，所述第二驱动电压v12a等于0。
75.当所述参考电压不断下降或所述参考电压的斜率小于零时(即对应所述第二工作区间)，所述第二使能信号ven2有效。
76.所述第一信号生成电路811和所述第二信号生成电路821均包括积分电路8111和乘法器，所述积分电路8111和所述乘法器均接收补偿信号vc，相应的所述积分电路8111的输出信号vi和所述乘法器的输出信号vp叠加后的信号为所述第一信号v11或所述第二信号v12。所述补偿信号vc表征所述参考电压v
ref
和表征所述供电电压信号的采样信号vs之间的误差。
77.所述积分电路8111包括压控电流源i1和电容c11，所述压控电流源i1接收所述补偿信号vc，其输出的电流对电容c11进行充电，所述电容c11上的电压为所述积分电路8111的输出信号vi。
78.本实用新型实施例一中的所述控制电路在其他的实施例中，可以为其他的形式或结构，例如，所述控制电路包括四个控制电路产生四个驱动电压，以分别驱动所述第一功率开关q1、所述第四功率开关q4、所述第二功率开关q2和所述第三功率开关q3。本实用新型对此不进行限制。
79.本实用新型压电驱动电路实施例一用于驱动一路压电负载，故仅包括一路电压输出电路，为单路输出。本实用新型上述的压电驱动电路还可以用于驱动多路压电负载，即为多路输出，具体的，所述压电驱动电路包括至少两路相互并联连接的全桥电路，通过控制相应的全桥电路的工作状态，以为相应压电负载提供相应的所述供电电压信号，从而驱动相应的压电负载。本实用新型后续实施例为了便于说明，所述多路输出为两路输出，用于驱动两路压电负载，但本实用新型对此不进行限制。
80.图7为本实用新型压电驱动电路实施例二的电路示意图，其与实施例一的不同之处在于：所述压电驱动电路包括两路全桥电路，所述的两路全桥电路并联连接在所述功率级电路1的输出端，通过控制相应的全桥电路的工作状态，生成第一供电电压信号和第二供电电压信号，以分别驱动压电负载c
load1
和c
load2
。
81.所述压电驱动电路包括全桥电路21和全桥电路22，全桥电路21和全桥电路22并联连接在所述功率级电路1的输出端。
82.所述全桥电路21包括功率开关q1、功率开关q2、功率开关q3和功率开关q4，所述功率开关q1和功率开关q2依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述功率开关q3和功率开关q4依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述压电负载c
load1
连接在第一节点和第二节点之间，所述第一节点为所述功率开关q1和功率开关q2的公共端，所述第二节点为所述功率开关q3和功率开关的公共端q4。所述全桥电路22包括功率开关q
11
、功率开关q
12
、功率开关q
13
和功率开关q
14
，所述功率开关q
11
和功率开关q
12
依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述功率开关q
13
和功率开关q
14
依次串联连接在所述功率级电路1的输出端，所述压电负载c
load2
连接在第三节点和第四节点之间，所述第三节点为所述功率开关q
11
和功率
开关q
12
的公共端，所述第四节点为所述功率开关q
13
和功率开关的公共端q
14
。
83.实施例二均可以采样实施例一中所述控制方法一和所述控制方法二进行控制。所述压电负载c
load1
和压电负载c
load2
可以同时被驱动，也可以分别被驱动。采用控制方法一时，当两个压电负载分别被驱动时，实施例二和实施例一驱动单路压电负载的工作过程和控制原理类似，故在这里不进行赘述。当两个压电负载同时被驱动时，功率级电路1输出的第一电压v1不随所述压电负载的电压和个数变化，从而即使两个压电负载同时被驱动时，实施例二可以拆分为完全独立的用于驱动压电负载c
load1
的全桥电路21和用于驱动压电负载c
load2
的全桥电路22，两个全桥电路的控制完全独立工作，即通过控制全桥电路21的工作状态生成第一供电电压信号以驱动压电负载c
load1
，通过控制全桥电路22的工作状态生成第二供电电压信号以驱动压电负载c
load2
。
84.采用控制方法二时，当两个压电负载分别被驱动时，实施例二和实施例驱动单路压电负载的工作过程和控制原理类似，故在这里不进行赘述。当两个压电负载同时被驱动时，对压电负载c
load1
和/或压电负载c
load2
充电(包括正向充电和反向充电)时，共用功率级电路1进行充电，即用于驱动压电负载c
load1
的第一供电电压信号和用于驱动压电负载c
load2
的第二供电电压信号均为所述第一功率级电路1的输出电压。对压电负载c
load1
和压电负载c
load2
放电(包括正向放电和反向放电)时，两个全桥电路的控制完全独立工作，即通过控制全桥电路21的工作状态生成第一供电电压信号以驱动压电负载c
load1
，通过控制全桥电路22的工作状态生成第二供电电压信号以驱动压电负载c
load2
。
85.虽然以上将实施例分开说明和阐述，但涉及部分共通之技术，在本领域普通技术人员看来，可以在实施例之间进行替换和整合，涉及其中一个实施例未明确记载的内容，则可参考有记载的另一个实施例。
86.依照本实用新型实施例如上文所述，这些实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施例。显然，根据以上描述，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本实用新型以及在本实用新型基础上的修改使用。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。