适用于超声电机驱动器的双H桥电路设计
电子技术应用
肖培磊，黄烨琳，马文超，张昊璞，解亚龙
中国电子科技集团公司第五十八研究所
摘要： 超声电机作为新型电机，其电机驱动器的设计至关重要。基于0.18 μm高压CMOS工艺设计了一款适用于超声电机驱动器的双H桥集成电路，本集成电路包含两个相同的独立裸芯，搭配简单的外围电路能够实现两路不同相位电压的输出。同时，内部集成了逻辑控制模块可兼容TTL、CMOS两种输入电平，集成自适应死区控制可避免同一桥臂直通。最后，通过验证板实测可满足100 kHz的两路不同相位电压的输出，可完成对超声电机的有效驱动。
中圖分類號：TN402 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.245450
中文引用格式： 肖培磊，黃燁琳，馬文超，等. 適用于超聲電機驅動器的雙H橋電路設計[J]. 電子技術應用，2025，51(1)：40-45.
英文引用格式： Xiao Peilei，Huang Yelin，Ma Wenchao，et al. Design of a dual H-bridge integrated circuit for ultrasonic motor driver[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(1)：40-45.
中文引用格式： 肖培磊，黃燁琳，馬文超，等. 適用于超聲電機驅動器的雙H橋電路設計[J]. 電子技術應用，2025，51(1)：40-45.
英文引用格式： Xiao Peilei，Huang Yelin，Ma Wenchao，et al. Design of a dual H-bridge integrated circuit for ultrasonic motor driver[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(1)：40-45.
Design of a dual H-bridge integrated circuit for ultrasonic motor driver
Xiao Peilei，Huang Yelin，Ma Wenchao，Zhang Haopu，Xie Yalong
No.58th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation
Abstract： Ultrasonic motor as a new type of motor,the design of motor driver is very important.Based on 0.18 μm HV CMOS process,this article designed a dual H-bridge integrated circuit suitable for ultrasonic motor driver.The integrated circuit contains two identical independent die.Paired with simple peripheral circuits,it can produce two independent different-phase voltage outputs.In addition,the internal integrated logic control module is compatible with both TTL and CMOS input levels.The integrated adaptive dead-time control module avoids simultaneous conduction of both arms of the bridge.Finally,through demo board test virification,it can output two different-phase voltage at 100 kHz.It can be seen that this circuit can effectively drive an ultrasonic motor.
Key words : ultrasonic motor；dual H-bridge；motor driver；logic control module；dead-time control module
引言
超聲電機（Ultrasonic Motor）作為近年來研發的一種新型電機，憑借其微型化、精度高、響應快、斷電自鎖及無電磁干擾等優良特性愈來愈多地被應用于深海潛航、太空探索等科研、軍工領域[1]。超聲電機工作原理不同于傳統電磁電機，其以壓電材料作為驅動單元，通過逆壓電效應將施加在驅動電極上的電信號轉化為自身的形變振動，附加以一定的機械結構可將這種形變振動轉換為直線運動或環形轉動[2]。
在超聲電機的應用中，驅動器扮演著非常重要的角色。目前常用的超聲電機驅動器仍然基于分立器件搭建，其集成度與可靠性均較低，因此進一步制約了超聲電機小型化、高集成度化應用的發展。本文基于高壓CMOS工藝，設計了一款適用于超聲電機驅動器的雙H橋集成電路，通過使用該電路可有效減少超聲電機驅動器的元器件數量，降低驅動系統設計的復雜性。
本文詳細內容請下載：
http://www.tom3567.com/resource/share/2000006280
作者信息：
肖培磊，黃燁琳，馬文超，張昊璞，解亞龍
（中國電子科技集團公司第五十八研究所，江蘇 無錫 214035）
此內容為AET網站原創，未經授權禁止轉載。