專利名稱：電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種電壓轉(zhuǎn)換器，尤指一種電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著科技的進(jìn)步，各類3C產(chǎn)品已被視為推動(dòng)市場(chǎng)成長(zhǎng)的重要力量。無(wú)庸置疑的， 這樣的發(fā)展趨勢(shì)仍將持續(xù)下去，而且隨著微電子技術(shù)的進(jìn)步，3C產(chǎn)品不但功能日趨復(fù)雜，其 尺寸亦漸趨于小型化，且可移植性也隨之大幅提高，使用者因此可以方便輕松以3C產(chǎn)品處 理各項(xiàng)事務(wù)。而電腦、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等商品都可歸類為3C產(chǎn)品，為了適應(yīng)3C產(chǎn)品體積越做越 小的趨勢(shì)，產(chǎn)品內(nèi)部的元件必須跟著小型化，尤其是用來(lái)將直流電壓(DC)升壓并轉(zhuǎn)換成交 流電壓(AC)的電壓轉(zhuǎn)換器，才能達(dá)到產(chǎn)品小型化的目的，以符合市場(chǎng)的需求。請(qǐng)參閱圖1，其是現(xiàn)有的電壓轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換 器10包含時(shí)序產(chǎn)生電路11、多個(gè)開(kāi)關(guān)元件12、升壓電壓器13、電容C1以及電感！^，用以接收 一直流電壓Vd。并升壓轉(zhuǎn)換成為一交流電壓Va。，至于現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器10的運(yùn)作方式是接 收直流電壓Vd。，并利用時(shí)序產(chǎn)生電路11所輸出的控制信號(hào)來(lái)控制多個(gè)開(kāi)關(guān)元件12的關(guān)閉 及導(dǎo)通，將直流電壓Vd。，可為+5V至+12V之間，于由電感Lp電容C1、升壓變壓器13 (1 20) 及開(kāi)關(guān)元件12所組成的迥路中，利用開(kāi)關(guān)元件12間的開(kāi)閉作用，使得升壓變壓器13的二 次側(cè)可得到已升壓至需求標(biāo)準(zhǔn)的交流電壓Va。。雖然現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器10確實(shí)可達(dá)到將直流電壓升壓并轉(zhuǎn)換成為一交流電壓，但 是在小型化的趨勢(shì)下，現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器10使用升壓變壓器13，將使得此種電路設(shè)計(jì)無(wú)法縮 小體積，使得產(chǎn)品無(wú)法滿足小型薄型化的目標(biāo)。因此，如何發(fā)展一種可改善上述現(xiàn)有技術(shù)缺失的電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系 統(tǒng)，實(shí)為目前迫切需要解決的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以解決電壓 轉(zhuǎn)換器使用升壓變壓器，無(wú)法縮小體積，使得所制造的產(chǎn)品無(wú)法滿足小型薄型化的缺點(diǎn)。為達(dá)上述目的，本發(fā)明的一較廣義實(shí)施態(tài)樣為提供一種電壓轉(zhuǎn)換器，其接收輸入 直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)流體輸送裝置的壓電致動(dòng)器，其包含多個(gè)電容器；電阻器；升壓芯 片，其與多個(gè)電容器及電阻器連接，且具有開(kāi)關(guān)元件及極性切換電路，用以接收輸入直流低 電壓，并通過(guò)開(kāi)關(guān)元件的作動(dòng)對(duì)輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生直流高電壓， 極性切換電路是將直流高電壓轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓，用以驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器；其中，多個(gè)電容 器及電阻器用以控制升壓芯片的運(yùn)作頻率。


圖1是現(xiàn)有電壓轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2A是本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2B是圖2A所示的機(jī)構(gòu)本體的實(shí)施態(tài)樣示意圖。圖3是圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第一較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖4A是圖3所示的極性切換電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。圖4B是圖4A所示的數(shù)字信號(hào)fout為低電平時(shí)的電路運(yùn)作示意圖。圖5A是圖3所示的極性切換電路的另一內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖。圖5B是圖5A所示的數(shù)字信號(hào)fout為低電平時(shí)的電路運(yùn)作示意圖。圖6是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第二較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖7是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第三較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。圖8是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第四較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的一些典型實(shí)施例將在后段的說(shuō)明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的 是本發(fā)明能夠在不同的態(tài)樣上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說(shuō)明 及圖標(biāo)在本質(zhì)上是當(dāng)作說(shuō)明之用，而非用以限制本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖2A，其是本發(fā)明較佳實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，本發(fā)明 的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)2主要由機(jī)構(gòu)本體21以及電壓轉(zhuǎn)換器22所組成，電壓轉(zhuǎn)換器22與機(jī)構(gòu)本體 21連接，主要利用電壓轉(zhuǎn)換器22接收一輸入直流低電壓并將其轉(zhuǎn)換成為輸出交流電壓V” V。2，以驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)本體21運(yùn)作。請(qǐng)參閱圖2B，其是圖2A所示的機(jī)構(gòu)本體的實(shí)施態(tài)樣示意圖，如圖所示，本發(fā)明的 機(jī)構(gòu)本體21可為一流體輸送裝置23，但不以此為限，流體輸送裝置23可適用于醫(yī)藥生技、 電腦科技、打印或是能源等工業(yè)，可輸送氣體或是液體，主要通過(guò)一壓電致動(dòng)器231將電能 轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，其中壓電致動(dòng)器232包含有致動(dòng)片232及振動(dòng)薄模233，且可分別接收輸出 交流電壓Vtjl及V。2，用以響應(yīng)輸出交流電壓N01及V。2的驅(qū)動(dòng)而使致動(dòng)片232及振動(dòng)薄模233 產(chǎn)生反復(fù)動(dòng)作，以造成壓力腔室234的體積壓縮或是膨脹，使流體輸送裝置23可藉以達(dá)到 傳送流體的功效。請(qǐng)參閱圖3，其是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第一較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，如圖所示，本實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換器3主要用來(lái)接收一輸入直流低電壓Vin并將其轉(zhuǎn)換 為輸出交流電壓Vtjl及V。2輸出，電壓轉(zhuǎn)換器3可由升壓芯片31、多個(gè)電容器、多個(gè)電阻器以 及電感Li、二極管Dl所組成。于本實(shí)施例中，多個(gè)電容器可包含電容器Cll、C12、C13、C14及C15，但不以此為 限，多個(gè)電阻器則可包含電阻器Rll及R12。而升壓芯片31其內(nèi)部包含有一開(kāi)關(guān)元件311 及極性切換電路312，開(kāi)關(guān)元件311是一耐高壓開(kāi)關(guān)元件。升壓芯片31的運(yùn)作方式是接收該輸入直流低電壓Vin，通過(guò)開(kāi)關(guān)元件311的關(guān)斷 切換以及電感Li、二極管Dl與電容C14、C15的配合而將輸入直流低電壓Vin升壓及倍壓處 理為一直流高電壓V1，接續(xù)將直流高電壓V1傳送至極性切換電路312，主要用來(lái)將所接收的 直流高電壓V1轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓Vtjl及V。2。舉例而言，于一些實(shí)施例中，輸入直流低電壓Vin可介于DC+3V +12V，開(kāi)關(guān)元件 311加上電感Li、二極管D1、電容C14、C15后可將輸入直流低電壓Vin升壓至DC+100V以上的直流高電壓V1,并利用極性切換電路312轉(zhuǎn)換后即可輸出100V以上的輸出交流電壓Vtjl 及 V。2。請(qǐng)?jiān)賲㈤唸D3，升壓芯片31需通過(guò)數(shù)字信號(hào)Erufout及fsw以及模擬信號(hào)Vpp來(lái) 進(jìn)行調(diào)控，數(shù)字信號(hào)En主要用以控制輸出交流電壓Vtjl及V。2輸出與否，模擬信號(hào)Vpp主要 用來(lái)決定輸出交流電壓Vtjl及V。2的振幅，即控制輸出電壓的大?。粩?shù)字信號(hào)fout及fsw則 分別用來(lái)控制輸出切換頻率及決定升壓芯片31內(nèi)部開(kāi)關(guān)元件311運(yùn)作時(shí)升壓推進(jìn)切換頻 率，于本實(shí)施例中，主要通過(guò)電容器Cll來(lái)提供數(shù)字信號(hào)fout，電容器C12來(lái)提供數(shù)字信號(hào) fsw,電阻器R12來(lái)提供模擬信號(hào)Vpp。另外，電感Ll用來(lái)暫存及傳遞能量，電容器C13則穩(wěn)定供給輸入直流低電壓Vin至 升壓芯片31內(nèi)部，電容器C14及C15則主要用來(lái)暫存能量，至于電阻器Rll則用來(lái)決定輸 出交流電壓Vtjl及V。2之上升段斜率，及升壓推進(jìn)切換頻率。請(qǐng)參閱圖4A，其是圖3所示的極性切換電路的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)圖，如圖所示，極性切 換電路312主要由多個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)及電阻器所組成，主要接收直流高電壓V1、輸入直流低電 壓Vin及數(shù)字信號(hào)fout，并轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓Vtjl及V。2，以驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器231反復(fù)作動(dòng)， 其中，極性切換電路312可由第一電阻器R21、第二電阻器R22及第三電阻器R23，以及第一 晶體管開(kāi)關(guān)Q21、第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22、第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23、第四晶體管開(kāi)關(guān)Q24、第五晶體 管開(kāi)關(guān)Q25、第六晶體管開(kāi)關(guān)Q26及第七晶體管開(kāi)關(guān)Q27所組成，于本實(shí)施例中，該等晶體管 開(kāi)關(guān)Q21、Q22、Q23、Q24、Q25、Q26及Q27可為雙極共接面晶體管(BJT)，且第一電阻器R21、 第二電阻器R22及第三電阻器R23可為限流電阻器，但不以此為限。于本實(shí)施例中，第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21具有一基極(B)、與該接地端連接的一射極 (E)，以及與該第一電阻器R21連接的一集極(C)；第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22具有與第一晶體管 開(kāi)關(guān)Q21的集極及第一電阻器R21連接的一基極、與接地端連接的一射極，以及與第二電阻 器R22連接的一集極；第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23具有與第二電阻器R22及第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22 的集極連接的一基極、與壓電致動(dòng)器231連接的一射極，以及與第二電阻器R22連接的一集 極；第四晶體管開(kāi)關(guān)Q24具有與第一電阻器R21、第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的集極及第二晶體管 開(kāi)關(guān)Q22的基極連接的一基極、與接地端連接的一射極，以及與壓電致動(dòng)器231及第三晶體 管開(kāi)關(guān)Q23的射極連接的一集極；第五晶體管開(kāi)關(guān)Q25具有與第三電阻器R23連接的一基 極、與壓電致動(dòng)器231連接的一射極，以及與第二電阻器R22、第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23的該集極 及第三電阻器R23連接的一集極；第六晶體管開(kāi)關(guān)Q26具有與第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的基極 連接的一基極、與接地端連接的一射極，以及與壓電致動(dòng)器231連接的一集極；第七晶體管 開(kāi)關(guān)Q27具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的該基極連接的一基極、與該接地端連接的一射極， 以及與第三電阻器R23及第五晶體管開(kāi)關(guān)Q25的該基極連接的該一集極。極性切換電路312的運(yùn)作原理是請(qǐng)參閱圖4A，當(dāng)數(shù)字信號(hào)fout為高電平(High) 時(shí)，晶體管開(kāi)關(guān)Q21、Q26通路，使限流電阻器R21所在的支路接地，因而造成晶體管開(kāi)關(guān) Q22、Q24開(kāi)路，再使限流電阻器R22所在的支路處于高電平，因而使晶體管開(kāi)關(guān)Q23通路； 同時(shí)在另一方面，當(dāng)數(shù)字信號(hào)fout為高電平時(shí)將使晶體管開(kāi)關(guān)Q27通路，而使限流電阻器 R23所在的支路接地，因而造成晶體管開(kāi)關(guān)Q25開(kāi)路，所以電流將沿箭頭方向進(jìn)行。請(qǐng)參 閱圖4B，當(dāng)數(shù)字信號(hào)fout為低電平(Low)時(shí)，則所有晶體管開(kāi)關(guān)動(dòng)作相反，即晶體管開(kāi)關(guān) Q2UQ26開(kāi)路，使限流電阻器R21所在的支路處于高電平，因而造成晶體管開(kāi)關(guān)Q22、Q24通路，再使限流電阻器R22所在的支路接地，因而使晶體管開(kāi)關(guān)Q23開(kāi)路；同時(shí)在另一方面，當(dāng) 數(shù)字信號(hào)fsw為低電平時(shí)將使晶體管開(kāi)關(guān)Q27開(kāi)路，而使限流電阻器R23所在的支路處于 高電平，因而造成晶體管開(kāi)關(guān)Q25通路，使電流行進(jìn)方向如圖所示的箭頭方向。于一些實(shí)施例中，極性切換電路312內(nèi)部所使用的晶體管開(kāi)關(guān)亦可選擇以場(chǎng)效晶 體管(FET)作為其具體的實(shí)施態(tài)樣(如圖5A及圖5B所示)，其中，極性切換電路312可由 第一電阻器R21、第二電阻器R22及第三電阻器R23，以及第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21、第二晶體管 開(kāi)關(guān)Q22、第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23、第四晶體管開(kāi)關(guān)Q24、第五晶體管開(kāi)關(guān)Q25、第六晶體管開(kāi)關(guān) Q26及第七晶體管開(kāi)關(guān)Q27所組成。第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21具有一柵極(G)、與該接地端連接的一源極(S)，以及與第一 電阻器R21連接的一漏極(D)；第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22具有與第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的漏極及 第一電阻器R21連接的一柵極、與接地端連接的一源極，以及與第二電阻器R22連接的一漏 極；第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23具有與第二電阻器R22及第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22的漏極連接的一柵 極、與壓電致動(dòng)器231連接的一源極，以及與第二電阻器R22連接的一漏極；第四晶體管開(kāi) 關(guān)Q24具有與第一電阻器R21、第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的該漏極及第二晶體管開(kāi)關(guān)Q22的該柵 極連接的一柵極、與接地端連接的一源極，以及與壓電致動(dòng)器231及第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23的 該源極連接的一漏極；第五晶體管開(kāi)關(guān)Q25具有與第三電阻器R23連接的一柵極、與壓電致 動(dòng)器231連接的一源極，以及與第二電阻器R22、第三晶體管開(kāi)關(guān)Q23的該漏極及第三電阻 器R23連接的一漏極；第六晶體管開(kāi)關(guān)Q26具有與第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的柵極連接的一柵 極、與接地端連接的一源極，以及與壓電致動(dòng)器231連接的一漏極；第七晶體管開(kāi)關(guān)Q27具 有與第一晶體管開(kāi)關(guān)Q21的柵極連接的一柵極、與接地端連接的一源極，以及與第三電阻 器R23及第五晶體管開(kāi)關(guān)Q25的柵極連接的一漏極。圖5A及圖5B所示的極性切換電路312的架構(gòu)與運(yùn)作原理是與圖4A及圖4B相似， 于此不再贅述。請(qǐng)參閱圖6，其是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第二較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，如圖所示，本實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換器6可由升壓芯片31、控制單元61、電容器C13、C14 及C15、電阻器R11、電感Ll以及二極管Dl所組成，其中升壓芯片31所包含的開(kāi)關(guān)元件311 及極性切換電路312、電容器C13、C14及C15、電阻器R11、電感Ll以及二極管Dl的電路 設(shè)計(jì)原理及所能達(dá)成的目的及功效是已詳述于圖3所示的第一較佳實(shí)施例中，因此不再贅 述。于本實(shí)施例中，控制單元61主要用來(lái)接收一調(diào)變輸入信號(hào)Rx，以響應(yīng)該調(diào)變輸入 信號(hào)Rx同時(shí)輸出數(shù)字信號(hào)En、fout及fsw以及模擬信號(hào)Vpp至升壓芯片31內(nèi)，以控制升 壓芯片31的運(yùn)作，至于，數(shù)字信號(hào)En主要用以控制輸出交流電壓Vtjl及V。2輸出與否，而數(shù) 字信號(hào)En、fout及fsw以及模擬信號(hào)Vpp的作用已詳述于圖3所示的第一較佳實(shí)施例中， 因此不再贅述。請(qǐng)參閱圖7，其是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第三較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，如圖所示，本實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換器7是將極性切換電路312設(shè)置于升壓芯片71之外 部，且控制單元61所輸出的數(shù)字信號(hào)fout是直接傳送至極性切換電路312，如此升壓芯片 71則只需將輸入直流低電壓Vin轉(zhuǎn)換成直流高電壓Vl輸出，再通過(guò)外置式極性切換電路 312將直流高電壓V1轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓Vtjl及V。2。
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至于，極性切換電路312的內(nèi)部組成構(gòu)件及運(yùn)作原理，以及開(kāi)關(guān)元件311的運(yùn)作方 式已詳述于圖3及圖4A、圖4B的第一較佳實(shí)施例中，因此不再贅述。于本實(shí)施例中，主要利用控制單元61來(lái)輸出數(shù)字信號(hào)Erufout及fsw以及模擬信 號(hào)Vpp至升壓芯片31內(nèi)。請(qǐng)參閱圖8，其是本發(fā)明圖2A所示的電壓轉(zhuǎn)換器的第四較佳實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示 意圖，如圖所示，本實(shí)施例的電壓轉(zhuǎn)換器8包含一時(shí)序產(chǎn)生電路81，主要輸出一數(shù)字信號(hào) fout至該極性切換電路312，用以控制極性切換電路312的切換頻率。另外，本實(shí)施例的極性切換電路312是設(shè)置于升壓芯片71的外部，且接收時(shí)序產(chǎn) 生電路81所輸出的數(shù)字信號(hào)fout，如此升壓芯片71則只需將輸入直流低電壓Vin轉(zhuǎn)換成 直流高電壓V1輸出，再通過(guò)外置式極性切換電路312將直流高電壓V1轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓 V01 及 V02。至于，極性切換電路312的內(nèi)部組成構(gòu)件及運(yùn)作原理，以及開(kāi)關(guān)元件311的運(yùn)作方 式已詳述于圖3及圖4A、圖4B的第一較佳實(shí)施例中，因此不再贅述。綜上所述，本發(fā)明的電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是通過(guò)升壓芯片的開(kāi)關(guān)元 件將輸入直流低電壓升壓至直流高電壓，并轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓輸出以驅(qū)動(dòng)流體輸送裝置 的致動(dòng)器，本發(fā)明所提出的小尺寸電路板的電路架構(gòu)有效減少元件使用量，解決現(xiàn)有電壓 轉(zhuǎn)換電路板無(wú)法有效縮小體積，使得所制造的產(chǎn)品無(wú)法滿足小型薄型化的缺點(diǎn)。另外，本發(fā)明的升壓芯片的輸出電壓振幅、頻率及升壓推進(jìn)切換頻率，可以由外加 的電阻器及電容器所產(chǎn)生的震蕩頻率所決定，或是由外部控制單元所輸出的數(shù)個(gè)數(shù)字或模 擬信號(hào)進(jìn)行調(diào)控。本發(fā)明得由熟知此技術(shù)的人士任施匠思而為諸般修飾，然而皆不脫離如附本申請(qǐng) 權(quán)利要求所欲保護(hù)的范圍。
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權(quán)利要求
一種電壓轉(zhuǎn)換器，其接收一輸入直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)一流體輸送裝置的一壓電致動(dòng)器，其包含多個(gè)電容器；一電阻器；一升壓芯片，其與該多個(gè)電容器及該電阻器連接，且具有一開(kāi)關(guān)元件及一極性切換電路，用以接收該輸入直流低電壓，并通過(guò)該開(kāi)關(guān)元件的作動(dòng)對(duì)該輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生一直流高電壓，該極性切換電路將該直流高電壓轉(zhuǎn)換成一輸出交流電壓，用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)器；其中，該多個(gè)電容器及該電阻器用以控制該升壓芯片的運(yùn)作頻率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該極性切換電路是由多個(gè)晶體管開(kāi) 關(guān)及多個(gè)電阻器所組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該多個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)是雙極共接面晶 體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該極性切換電路包含一接地端； 一第一電阻器； 一第二電阻器； 一第三電阻器；一第一晶體管開(kāi)關(guān)，具有一基極、與該接地端連接的一射極，以及與該第一電阻器連接 的一集極；一第二晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該集極及該第一電阻器連接的一基 極、與該接地端連接的一射極，以及與該第二電阻器連接的一集極；一第三晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第二電阻器及該第二晶體管開(kāi)關(guān)的該集極連接的一基 極、與該壓電致動(dòng)器連接的一射極，以及與該第二電阻器連接的一集極；一第四晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一電阻器、該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該集極及該第二晶體 管開(kāi)關(guān)的該基極連接的一基極、與該接地端連接的一射極，以及與該壓電致動(dòng)器及該第三 晶體管開(kāi)關(guān)的該射極連接的一集極；一第五晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第三電阻器連接的一基極、與該壓電致動(dòng)器連接的一射 極，以及與該第二電阻器、該第三晶體管開(kāi)關(guān)的該集極及第三電阻器連接的一集極；一第六晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該基極連接的一基極、與該接地端連 接的一射極，以及與該壓電致動(dòng)器連接的一集極；一第七晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該基極連接的一基極、與該接地端連 接的一射極，以及與該第三電阻器及該第五晶體管開(kāi)關(guān)的該基極連接的一集極。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該多個(gè)晶體管開(kāi)關(guān)是場(chǎng)效晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該極性切換電路包含 一接地端；一第一電阻器； 一第二電阻器； 一第三電阻器；一第一晶體管開(kāi)關(guān)，具有一柵極、與該接地端連接的一源極，以及與該第一電阻器連接 的一漏極；一第二晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該漏極及該第一電阻器連接的一柵 極、與該接地端連接的一源極，以及與該第二電阻器連接的一漏極；一第三晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第二電阻器及該第二晶體管開(kāi)關(guān)的該漏極連接的一柵 極、與該壓電致動(dòng)器連接的一源極，以及與該第二電阻器連接的一漏極；一第四晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一電阻器、該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該漏極及該第二晶體 管開(kāi)關(guān)的該柵極連接的一柵極、與該接地端連接的一源極，以及與該壓電致動(dòng)器及該第三 晶體管開(kāi)關(guān)的該源極連接的一漏極；一第五晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第三電阻器連接的一柵極、與該壓電致動(dòng)器連接的一源 極，以及與該第二電阻器、該第三晶體管開(kāi)關(guān)的該漏極及第三電阻器連接的一漏極；一第六晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該柵極連接的一柵極、與該接地端連 接的一源極，以及與該壓電致動(dòng)器連接的一漏極；一第七晶體管開(kāi)關(guān)，具有與該第一晶體管開(kāi)關(guān)的該柵極連接的一柵極、與該接地端連 接的一源極，以及與該第三電阻器及該第五晶體管開(kāi)關(guān)的該柵極連接的一漏極。
7.一種電壓轉(zhuǎn)換器，其接收一輸入直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)一流體輸送裝置的一壓電致 動(dòng)器，其包含一升壓芯片，其具有一開(kāi)關(guān)元件及一極性切換電路，用以接收該輸入直流低電壓，并通 過(guò)該開(kāi)關(guān)元件的作動(dòng)對(duì)該輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生一直流高電壓，該 極性切換電路是將該直流高電壓轉(zhuǎn)換成一輸出交流電壓，用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)器；以及 一控制單元，其與該控制單元連接，用以控制該升壓芯片的運(yùn)作頻率。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓轉(zhuǎn)換器，其特征在于該控制單元是一微控制器。
9.一種電壓轉(zhuǎn)換器，其接收一輸入直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)一流體輸送裝置的一壓電致 動(dòng)器，其包含一升壓芯片，其具有一開(kāi)關(guān)元件，用以接收該輸入直流低電壓，并通過(guò)該開(kāi)關(guān)元件的作 動(dòng)對(duì)該輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生一直流高電壓；一極性切換電路，其與該升壓芯片連接，用以將該直流高電壓轉(zhuǎn)換成一輸出交流電壓， 用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)器；一控制單元，其與該升壓芯片及該極性切換電路連接，用以控制該升壓芯片及該極性 切換電路的運(yùn)作頻率。
10.一種電壓轉(zhuǎn)換器，其接收一輸入直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)一流體輸送裝置的一壓電致 動(dòng)器，其包含一升壓芯片，其具有一開(kāi)關(guān)元件，用以接收該輸入直流低電壓，并通過(guò)該開(kāi)關(guān)元件的作 動(dòng)對(duì)該輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生一直流高電壓；一極性切換電路，其與該升壓芯片連接，用以將該直流高電壓轉(zhuǎn)換成一輸出交流電壓， 用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)器；一時(shí)序產(chǎn)生電路，其與該極性切換電路連接，用以控制該極性切換電路的運(yùn)作頻率； 一電阻器及一電容器，其與該升壓芯片連接，用以控制該升壓芯片的運(yùn)作頻率。
11.一種驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，至少包含；一流體輸送裝置，具有一壓電致動(dòng)器；以及一電壓轉(zhuǎn)換器，其與該壓電致動(dòng)器連接，且接收一輸入直流低電壓，其包含 多個(gè)電容器； 一電阻器；一升壓芯片，是與該多個(gè)電容器及該電阻器連接，且具有一開(kāi)關(guān)元件及一極性切換電 路，用以接收該輸入直流低電壓，并通過(guò)該開(kāi)關(guān)元件的作動(dòng)對(duì)該輸入直流低電壓進(jìn)行升壓 及倍壓處理，以產(chǎn)生一直流高電壓，該極性切換電路是將該直流高電壓轉(zhuǎn)換成一輸出交流 電壓，用以驅(qū)動(dòng)該壓電致動(dòng)器；其中，該多個(gè)電容器及該電阻器用以控制該升壓芯片的運(yùn)作頻率。
全文摘要
本發(fā)明是一種電壓轉(zhuǎn)換器及其所適用的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，該電壓轉(zhuǎn)換器接收輸入直流低電壓，用以驅(qū)動(dòng)流體輸送裝置的壓電致動(dòng)器，該電壓轉(zhuǎn)換器包含多個(gè)電容器；電阻器；升壓芯片，其與多個(gè)電容器及電阻器連接，且具有開(kāi)關(guān)元件及極性切換電路，用以接收輸入直流低電壓，并通過(guò)開(kāi)關(guān)元件的作動(dòng)對(duì)輸入直流低電壓進(jìn)行升壓及倍壓處理，以產(chǎn)生直流高電壓，極性切換電路將直流高電壓轉(zhuǎn)換成輸出交流電壓，用以驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器；其中，多個(gè)電容器及電阻器用以控制升壓芯片的運(yùn)作頻率。
文檔編號(hào)H02M7/515GK101902144SQ200910145558
公開(kāi)日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者余榮侯, 張英倫, 張道平, 江貴良, 陳世昌 申請(qǐng)人:研能科技股份有限公司