一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路的制作方法
【專利摘要】一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，包括一電源VCC1、一電源VCC2、壓電陶瓷晶片C1、壓電陶瓷晶片C2、控制開關電路S1以及控制開關電路S2。在本實用新型中，通過設置電源VCC2配合電源VCC1使用，通過增加一組低電驅動電壓，一方面，它抵消正向驅動電壓，使得實際落在賈卡兩端的電壓降低；另一方面，它產生一個反向力，與正向力方向相同，兩者力度相加，最終的效果是增大擺動力度，達到兼顧頁卡性能和壽命的目的。因而可以做到在增大賈卡驅動電壓的同時，滿足客戶對賈卡性能的需求，有效延長賈卡使用壽命，降低了客戶使用和生產成本。
【專利說明】
一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種壓電陶瓷晶片的驅動電路，尤其是指一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路。
【背景技術】
[0002]賈卡經編機是生產網眼類裝飾織物的主要機器，其產品主要用于室內裝飾和裝飾性婦女內衣面料及其花邊輔料等。自1884年問世以來，賈卡經編機的賈卡裝置已從機械式發展到電磁式和現在的壓電式，就目前而言，市場上應用比較廣泛的賈卡裝置主要包括拉線賈卡和壓電陶瓷賈卡。
[0003]壓電式賈卡經編機或者壓電式賈卡鉤編機是一種利用壓電賈卡梳進行提花的紡織機械，一般由多個壓電陶瓷賈卡針組合構成一個賈卡梳。每個壓電陶瓷賈卡針的兩面各貼有壓電陶瓷晶片，壓電陶瓷晶片之間有玻璃纖維層或金屬片隔離，當給兩側的壓電陶瓷的電極加上計算機程序控制的正負電壓信號后，壓電陶瓷會彎曲變形，從而使得賈卡針向左或者向右偏移，并可保持這種偏移，如此即可完成經編機或鉤編機的提花工作。壓電式陶瓷賈卡針具有功耗小、噪音小、無電磁干擾、工作頻率高、低熱量釋放等優點。
[0004]現有技術經編機至少要控制3500個織針，機器往往都非常龐大，控制織針運動的電路板也達100多塊。傳統的驅動電路板由于電路設計缺陷，發熱量大，另外是利用正負極轉換來達到控制壓電陶瓷的運動。轉換過程并沒有有效的放電過程，這樣會大大減少壓電陶瓷晶片的壽命。傳統壓電陶瓷晶片的壽命通常為2年左右。
[0005]當前的賈卡一般使用單電源單向驅動，驅動電壓越高，擺動力度越大，賈卡提花動作就越可靠。特別是大針距的賈卡，往往需要較高的驅動電壓以保證賈卡動作的可靠性，目前驅動電壓最高在200V左右。但是賈卡的使用壽命與驅動電壓成反比，驅動電壓提升會導致賈卡使用壽命急劇下降。保證賈卡的動作可靠性與使用壽命兩者存在矛盾，不可兼得。
【實用新型內容】
[0006]本實用新型提供一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其主要目的在于克服現在單電源賈卡存在的可靠性和壽命不可兼得的缺陷。
[0007]為解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案:
[0008]—種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，包括一電源VCCl、一電源VCC2、壓電陶瓷晶片Cl、壓電陶瓷晶片C2、控制開關電路SI以及控制開關電路S2，控制開關電路SI以及控制開關電路S2均包括兩接入端和一輸出端，所述控制開關電路SI的第一個接入端和控制開關電路S2的第一個接入端并聯于電源VCCl的正極;所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端以及電源VCCl的負極并聯于電源VCCl的負極;控制開關電路SI的輸出端連接于壓電陶瓷晶片Cl的一端，控制開關電路S2的輸出端連接于壓電陶瓷晶片C2的一端，壓電陶瓷晶片Cl和壓電陶瓷晶片C2的另一端串聯于電源VCC2的正極。
[0009]進一步的，所述電源VCCl的電壓大于電源VCC2的電壓。
[0010]進一步的，所述電源VCCl的電壓為180V?220V，所述電源VCC2的電壓為20V?120Vo
[0011]進一步的，所述電源VCCl的電壓為200V，所述電源VCC2的電壓為30V。
[0012]進一步的，所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端、電源VCCl的負極以及電源VCCl的負極并聯接地。
[0013]和現有技術相比，本實用新型產生的有益效果在于:
[0014]在本實用新型中，通過設置電源VCC2配合電源VCCl使用，通過增加一組低電驅動電壓，一方面，它抵消正向驅動電壓，使得實際落在賈卡兩端的電壓降低;另一方面，它產生一個反向力，與正向力方向相同，兩者力度相加，最終的效果是增大擺動力度，達到兼顧頁卡性能和壽命的目的。因而可以做到在增大賈卡驅動電壓的同時，滿足客戶對賈卡性能的需求，有效延長賈卡使用壽命，降低了客戶使用和生產成本。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結構不意圖。
[0016]圖2為壓電陶瓷等效電路的示意圖。
[0017]圖3為單電源工作原理等效電路的示意圖。
[0018]圖4為單電源工作的壓電陶瓷向左擺動的電路示意圖。
[0019]圖5為單電源工作的壓電陶瓷向右擺動的電路示意圖。
[0020]圖6為雙電源工作的壓電陶瓷的原理示意圖。
[0021]圖7為雙電源工作的壓電陶瓷向左擺動的電路示意圖。
[0022]圖8為雙電源工作的壓電陶瓷向右擺動的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面參照【附圖說明】本實用新型的【具體實施方式】。
[0024]參照圖1。一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，包括一電源VCCl、一電源VCC2、壓電陶瓷晶片Cl、壓電陶瓷晶片C2、控制開關電路SI以及控制開關電路S2，控制開關電路SI以及控制開關電路S2均包括兩接入端和一輸出端，所述控制開關電路SI的第一個接入端和控制開關電路S2的第一個接入端并聯于電源VCCl的正極;所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端以及電源VCCl的負極并聯于電源VCCl的負極;控制開關電路SI的輸出端連接于壓電陶瓷晶片CI的一端，控制開關電路S2的輸出端連接于壓電陶瓷晶片C2的一端，壓電陶瓷晶片Cl和壓電陶瓷晶片C2的另一端串聯于電源VCC2的正極。
[0025]其中所述電源VCCl的電壓大于電源VCC2的電壓。
[0026]其中所述電源VCCl的電壓為180V?220V，所述電源VCC2的電壓為20V?120V。
[0027]其中所述電源VCCl的電壓為200V，所述電源VCC2的電壓為30V。
[0028]其中，所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端、電源VCCl的負極以及電源VCCl的負極并聯接地。
[0029]參照圖2-圖8，本實用新型的工作過程如下:
[0030]壓電陶瓷賈卡由若干片壓電陶瓷晶片組成，賈卡驅動實際上就是驅動壓電陶瓷晶片的過程，每片壓電陶瓷晶片可被等效成兩個電容串聯在一起。如圖2所示:電容C1、C2，及三條引線A，B，C，其中A，B為輸入端，C為共公端。
[0031]為了更好的理解單電源與雙電源驅動的區別及原理，首先介紹單電源驅動時的工作過程。
[0032]單電源應用原理如圖3所示，其中，S1、S2是驅動電路的等效電路，驅動電路可等效成2個開關，用于控制壓電陶瓷的通電方向，進而控制壓電陶瓷動作。
[0033]壓電陶瓷共有2個動作狀態，向左擺動、向右擺動，過程如下:
[0034]工作過程:
[0035]1:向左擺動:如圖4所示，SI接電源正極，S2接電源負極，此時Cl充電，充電方向是A->C，即AC間的電壓=200V;C2放電，即放電方向是B_>C，即BC的電壓=0V。由于Cl充電，壓電陶瓷發生形變，形變方向向左;而C2上電壓為0，無形變，最終，整體形變由Cl產生，Cl決定形變方向向左，完成向左擺動動作。
[0036]2:向右擺動:如圖5所示，SI接電源負極，S2接電源正極，此時Cl放電，放電方向是A->C，即AC間的電壓=0V;C2充電，即充電方向是B->C，即BC的電壓=200V，由于C2充電，壓電陶瓷發生形變，形變方向向右;而Cl上電壓為0，無形變，最終，整體形變由C2產生，C2決定形變方向向右，完成向右擺動動作。
[0037]雙電源應用原理如圖6所示，與單電源驅動不同的是，在公共端C處增加了一組電源VI，實際上此電源電壓是可調的，電路結構不變，為便于說明，假設Vl電壓為30V。
[0038]以下說明，在雙電源下，壓電陶瓷的工作過程。壓電陶瓷共有2個動作狀態，向左擺動、向右擺動，過程如下:
[0039]工作過程:
[0040]1:向左擺動:如圖7所示，SI接電源正極，S2接電源負極，此時Cl正向充電，充電方向是A->C，由于Vl的存在，AC間的最終充電電壓是200-30=170V，即AC間的電壓=170V;C2反向充電，即充電方向是C->B，即BC的電壓=-30V。由于Cl充電，壓電陶瓷發生形變，形變方向向左;C2上電壓為-30V，形變方向也是向左，最終，整體形變由Cl，C2相加共同產生，方向都是向左，完成向左擺動。
[0041 ] 1:向右擺動:如圖8所示，SI接電源負極，S2接電源正極，此時Cl被反向充電，充電方向是C->A，即AC間的電壓=-30V; C2正向充電，充電方向是B->C，由于Vl的存在，BC間的最終充電電壓是200-30=170V。由于C2正向充電，壓電陶瓷發生形變，形變方向向右;Cl上電壓為-30V，形變方向也是向右，最終，整體形變由Cl，C2相加共同產生，方向都是向右，完成向右擺動。
[0042]綜上所述，由于擺動力度與電壓成正比且是線性關系，例如在向左擺動時，經過測試與實踐證明，Cl的正向電壓為170V、C2為-30V時，兩者合成的向左擺動的力度相當于Cl在200V時的擺動力度，此時Cl上的電壓由200V下降到170V，同時兼顧了賈卡使用性能與使用壽命的需求。
[0043]上述僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的設計構思并不局限于此，凡利用此構思對本實用新型進行非實質性的改動，均應屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
【主權項】
1.一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其特征在于:包括一電源VCC1、一電源VCC2、壓電陶瓷晶片Cl、壓電陶瓷晶片C2、控制開關電路SI以及控制開關電路S2，控制開關電路SI以及控制開關電路S2均包括兩接入端和一輸出端，所述控制開關電路SI的第一個接入端和控制開關電路S2的第一個接入端并聯于電源VCCl的正極;所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端以及電源VCCl的負極并聯于電源VCCl的負極;控制開關電路SI的輸出端連接于壓電陶瓷晶片CI的一端，控制開關電路S2的輸出端連接于壓電陶瓷晶片C2的一端，壓電陶瓷晶片Cl和壓電陶瓷晶片C2的另一端串聯于電源VCC2的正極。2.如權利要求1所述一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其特征在于:所述電源VCCl的電壓大于電源VCC2的電壓。3.如權利要求2所述一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其特征在于:所述電源VCCl的電壓為180V?220V，所述電源VCC2的電壓為20V?120V。4.如權利要求3所述一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其特征在于:所述電源VCCl的電壓為200V，所述電源VCC2的電壓為30V。5.如權利要求1所述一種用于壓電陶瓷賈卡梳的雙電源雙向驅動電路，其特征在于:所述控制開關電路SI的第二個接入端和控制開關電路S2的第二個接入端、電源VCCl的負極以及電源VCCl的負極并聯接地。
【文檔編號】H02N2/06GK205725518SQ201620695432
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年7月4日
【發明人】游雄峰, 吳俊
【申請人】福建宏宇電子科技有限公司