壓電效應是一種施加應力能產生電荷，施加電場能產生尺寸上變形的效應。本質上是一種機械能與電能交互作用的現象。壓電效應分為正壓電效應和逆壓電效應，正壓電效應一般應用在壓電式傳感器上，即將機械能轉為電能。壓電式驅動器大多是逆壓電效應，利用磁效應制成。壓電驅動將變形直接作用于從動件實現機械驅動，不同于傳統驅動器那種需要先形成旋轉再轉換為目標動力，因此壓電驅動一般具有結構簡單、可控性高、適應性強和精度高響應快的特點。

因為壓電式驅動到足夠高的頻率可以產生可聞噪聲，在應用上壓電式驅動器用途廣泛。而且在響應速度上，相比LRA，ERM以及電磁閥驅動，壓電式驅動的響應速度有極大領先，通常壓電式驅動響應速度僅在1ms左右，遠快過其他驅動。

TI DRV壓電驅動系列

TI的DRV壓電驅動系列為Mide，Mplus，PI Ceramic，PUI Audio，TDK等主流運控廠商提供了業內高性能的壓電驅動芯片。從總體上來看，高驅動電壓，較低的系統功率以及最快響應時間是這個系列的優勢所在。

其中DRV2700 作為一款單芯片壓電驅動器，集成了105V升壓開關、功率二極管以及全差分放大器。

DRV2700的輸入信號既可以是差分信號，也可以是單端信號，而且交流或直流耦合均支持。因此DRV2700可以驅動高壓和低壓壓電負載。升壓電壓是通過兩個外部電阻進行設置的。升壓電流限值可通過R（REXT）電阻進行編程。與此同時，升壓轉換基于滯后架構，可最大程度上降低開關損耗，從而提高效率。另外，DRV2700支持四種 GPIO 控制的增益：28.8dB、34.8dB、38.4dB 和 40.7dB。

在集成了多種器件的情況下，DRV2700的啟動時間也僅為1.5ms，從速度上來看這個系列肯定是極為理想的壓電驅動選擇。

圣邦微高速壓電驅動芯片

SGM4547是高速壓電驅動芯片，集成了升壓DC/DC以實現高驅動電壓。SGM4547集成的升壓DC/DC在常用5V的供電下，最大可以輸出26V驅動電壓。在超聲波換能器驅動和壓電發生器驅動上，這個系列是比較優秀的國產選擇。

同時，SGM4547的電路設計是很獨特的，可以提供超高速驅動，能夠將2A的峰值電流傳遞到高電容負載中。在控制上也比較靈活，可以同時控制兩路信號輸入。匹配的上升和下降延遲時間提高了速度和驅動能力—這些匹配的延遲可保持輸入至輸出脈沖寬度的完整性，以減少定時誤差和時鐘偏移問題。動態開關損耗則通過非重疊驅動技術得以最小化。另外，該系列輸出阻抗很低，同時內置了欠壓保護，在可靠性上也有相當的保證。

Thorlabs 壓電陶瓷芯片系列

Thorlabs帶?2 mm中心通孔的壓電陶瓷驅動器由帶交叉電極的分立式壓電陶瓷層構成，這種多層設計可以實現高共振頻率和亞毫秒級的響應時間，而交叉電極的使用最大程度地縮小了驅動電壓的范圍，驅動電壓范圍為0-150 V。

這種結構緊湊的壓電陶瓷芯片易于集成到系統中，用于精密位移，且可提供的最大自由行程位移從1.8 μm到3.0 μm。該芯片的四個外側面都有一層絕緣的陶瓷層，內部有通孔，可以防止其受潮。與鍍環氧樹脂的設計相比，陶瓷層的防潮能力更佳。其余兩個側面具有絲網印刷的銀電極，用來施加驅動電壓。

從Thorlabs壓電陶瓷芯片的驅動電壓范圍和亞微米級的分辨率來看，在真空和OEM應用上，壓電陶瓷芯片的優勢極大。

小結

壓電驅動隨著新材料的出現不斷發展，新的壓電陶瓷促進了新應用的發展。可被驅動到高頻率同時擁有極短響應時間的壓電驅動已經被開發用作納米級的精密驅動，成為近年來精密驅動的主要構造方式之一。

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