功率放大器在壓電噴墨打印頭優(yōu)化中的應(yīng)用分析

壓電噴頭就是利用壓電管的逆壓電效應(yīng)對(duì)固體結(jié)構(gòu)進(jìn)行徑向擠壓變形，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)液滴的噴射控制的，其工作原理如圖所示。首先，將打印液體充滿玻璃容腔，并由于液體表面張力的作用而保持在玻璃容腔中。接著，向壓電管的電極表面利用功率放大器施加驅(qū)動(dòng)電壓，則壓電管能夠在逆壓電效應(yīng)的作用下將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,產(chǎn)生徑向變形進(jìn)而擠壓玻璃管。玻璃管內(nèi)壁面的徑向位移將會(huì)導(dǎo)致容腔液體壓力波的產(chǎn)生，進(jìn)而擠壓出噴嘴處液體并形成液柱。

壓電噴墨打印實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主要由壓電驅(qū)動(dòng)模塊、液壓供應(yīng)模塊和光學(xué)相機(jī)模塊三大模塊組成。

該信號(hào)經(jīng)過(guò)函數(shù)發(fā)生器傳送到功率放大器，將壓電打印頭的插入式插頭改裝成BNC接口，可以連接到功率放大器，此時(shí)能夠聽(tīng)到壓電噴頭內(nèi)部發(fā)出輕微的蜂鳴聲，表明其受到脈沖電壓的激勵(lì)在正常地工作。而光學(xué)相機(jī)模塊可以觀測(cè)液滴是否發(fā)生左右擺動(dòng)以及飛行軌跡是否偏離壓電噴頭中心軸線，根據(jù)觀測(cè)的液滴噴射情況對(duì)壓電驅(qū)動(dòng)模塊和液壓供應(yīng)模塊的控制參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，獲得噴射形態(tài)穩(wěn)定的液滴。

壓電噴墨打印頭具有使用范圍廣、響應(yīng)速度快、打印精度高、液滴體積小、控制性能好等特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在印刷電子、顯示器件、生物醫(yī)療、新能源等眾多工業(yè)領(lǐng)域。Aigtek推出的ATA-4000系列功率放大器在壓電噴墨打印頭優(yōu)化中有著廣泛的應(yīng)用，助力生物醫(yī)療、新能源等領(lǐng)域的科技發(fā)展。ATA-4000系列功率放大器最大輸出功率452Wp，最大輸出電壓310Vp-p（±155Vp），最大輸出電流4Arms，帶寬高達(dá)DC~3MHz。

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編輯：fqj