岳惠峰，李有光，王新尧

(南京航空航天大学， 南京 210000)



多路精密超声波电动机驱动电源设计

岳惠峰，李有光，王新尧

(南京航空航天大学， 南京 210000)

超声波电动机驱动电源以直接数字频率合成技术为基础，通过FPGA输出8路PWM信号，再经隔离，2个全桥逆变电路和滤波电路，产生两路可精密调节幅值、频率和相位差的正弦驱动电压。电源驱动频率范围19.8～50 kHz，频率分辨率为0.186 Hz；相位差调节范围0°～360°，相位分辨率最大为0.72°。该电源能为超声波电动机的控制提供保证。

超声波电动机电源；直接数字频率合成技术；调频；调相

0 引 言

超声波电动机是利用超声波振动作为驱动的新原理电机。自20世纪末以来，超声波电动机得到了迅速的发展和应用，在照相机、汽车、医疗设备、航空航天、机器人、微型机械等领域已经开始使用超声波电动机。超声波电动机作为一种新的驱动器，具有很多优良的性能，如低速下具有大转矩、无需减速装置直接驱动、动作响应快、运行无噪声、掉电自锁、无电磁干扰等[2-3]。驱动超声波电动机需要专门的驱动电源，要求电源输出电压的调频范围在超声范围之内，且输出的电压能调频、调相与调幅。

近几年国内对超声波电动机驱动电源的研究在快速发展。浙江大学的傅平等研制出以 DSP输出方波逆变方式工作的驱动电源，可以获得驱动超声波电动机所需的两相幅值、频率、相位可调的交变信号；哈尔滨工业大学的陈维山研制了一种基于DSP 的行波型超声波电动机的驱动与控制系统，该系统实现了电机在谐振频率点附近的频率自动跟踪、转速反馈控制等功能。……