PiezoDrive 微型压电驱动模块将升压电源与线性放大器集成在电路板上，用于将模拟控制信号转换为压电执行器所需的高压驱动信号。产品涵盖 PDu100、PDu100B、BD 系列、PDu150、PDu150CL、PDm200 和 MX200，可面向电池供电设备、压电阀与泵、弯曲执行器、纳米定位及设备内部集成等任务选择。
各系列在供电、输出结构和反馈能力上有所区别：PDu100 与 PDu100B 使用 3～5.5 V 供电；BD 系列提供两路放大通道；PDu150 提供三路低噪声驱动；PDu150CL 集成应变测量与反馈控制；PDm200 支持单端双极性输出；MX200 则面向需要较大驱动电流的负载。选型时需同时核对执行器电压、电容、目标频率、接地方式及散热条件，不能仅按电压上限判断适配性。
电源与放大集成：模块内置高压电源，外部提供规定的直流供电和模拟控制信号，适合安装在设备内部或主板上。
多种体积与电流等级：从 PDu100 的 11.8 × 12.9 mm 微型电路板，到 MX200 的 1 A 峰值驱动模块，可按安装空间与动态负载需求筛选。
多通道与弯曲驱动：BD 系列的两路输出可独立使用或按原厂电路配合驱动弯曲执行器；PDu150 提供三路驱动通道。
应变反馈闭环：PDu150CL 集成应变桥信号调理及反馈控制，可配合电阻应变传感器使用，也可选择开环工作方式。
噪声与带宽按条件选择：PDu150 和 PDu150CL 的原厂详细噪声表列出 26 μV RMS，条件为 1 μF 负载、0.03 Hz～1 MHz；实际系统还需控制散热风扇干扰和输入噪声。
多种安装形态：部分型号提供螺钉端子或 PCB 插针版本；电压档位、偏置、输出接线与接口配置按具体型号确定。
| 系列 | 输出结构及代表电压 | 适合优先评估的需求 |
|---|---|---|
| PDu100 | 一组互补输出；单端至 +100 V，差分负载至 ±100 V | 电池供电机器人、微型机构及低功耗压电驱动 |
| PDu100B | 一组互补输出；可选 60/70/90/100 V 档，差分对应 ±60/±70/±90/±100 V | 需要档位切换、输入配置和接线便利性的系统 |
| BD150 / BD200 / BD250 / BD300 | 两路通道；单端上限分别为 +150/+200/+250/+300 V；配对差分为对应 ±电压 | 双执行器、两线或三线压电弯曲执行器 |
| PDu150 | 三路驱动，每路负载电压 −30～+150 V；输出采用非接地结构 | 多轴低噪声定位、扫描和光学调节 |
| PDu150CL | 单路开环/闭环驱动，−30～+150 V，配应变传感器接口 | 需要位移反馈的压电堆叠执行器系统 |
| PDm200 | 单路驱动，支持 ±100/±150/±200 V 等配置；提供高速 V1 与滤波 V2 输出 | 单端双极性压电驱动及多种电压范围集成 |
| MX200 | 单模块 +100/+150/+200 V 档；另可外接交流耦合电路或两模块桥接 | 需要较大电流的压电堆叠、振动控制和电机驱动 |
PDu100 与 PDu100B 的两个互补输出不等于两路独立控制通道；PDm200 的 V1、V2 也不是两路独立放大器。BD 的差分电压是两路输出之差，需占用两路通道；其单端输出接近低端时存在约 3 V 的余量，不能视为精确到零的输出。
| 参数 | PDu100 | PDu100B |
|---|---|---|
| 直流供电 | 3～5.5 V | 3～5.5 V |
| 代表输出范围 | 单端 +100 V；两端差分 ±100 V | 60/70/90/100 V 可选；单端或差分接线 |
| 100 V 档 RMS 输出电流 | 33 mA | 33 mA |
| 100 V 档平均 DC 电流 | 15 mA | 15 mA |
| 短时峰值电流 | 约 100 mA，时长小于 100 μs | 约 100 mA，时长小于 100 μs |
| 空载小信号带宽 | 约 60 kHz | 约 60 kHz |
| 静态 / 关断供电电流 | 25 mA / 1 mA | 25 mA / 1 mA |
| 电路板尺寸 / 重量 | 11.8 × 12.9 mm / 560 mg | 39 × 25 mm / 5.5 g |
| 工作环境温度 | 0～70 ℃，散热需满足负载条件 | 0～70 ℃，散热需满足负载条件 |
PDu100 的规定输入以供电电压的一半为中心；PDu100B 可配置单极性或双极性输入。系统增益取决于输入和输出组合，不能把 27.5 V/V 当作所有接线方式的统一增益。PDu100B 的 70 V 档见原厂配置表；100 V 档的电流参数不直接套用到其他档位。
| 型号 | 单端电压上限 / 配对差分范围 | 峰值 / RMS 电流 |
|---|---|---|
| BD150 | +150 V / ±150 V | 95 mA / 21 mA |
| BD200 | +200 V / ±200 V | 73 mA / 16 mA |
| BD250 | +250 V / ±250 V | 59 mA / 13 mA |
| BD300 | +300 V / ±300 V | 50 mA / 11 mA |
BD 系列供电为 +12～+30 V，原厂建议 +24 V；模拟输入范围为 0～3 V，小信号带宽为 20 kHz，压摆率为 12 V/μs。电路板尺寸为 60 × 25.4 mm，PCB 安装版本所需高度为 8 mm，重量为 11 g。峰值电流可维持约 5 ms，随后受 RMS 电流限制；表中峰值不代表连续输出。差分接线下，负载两端不能接地。
| 参数 | PDu150 | PDu150CL |
|---|---|---|
| 驱动通道 | 3 路 | 1 路，开环/闭环可选 |
| 标称直流供电 | +24 V | +24 V |
| 负载输出电压 | 每路 −30～+150 V | −30～+150 V |
| 峰值电流 | 每通道 100 mA | 300 mA |
| RMS 电流 | 每通道 78 mA | 235 mA |
| 放大器增益 / 压摆率 | 20 V/V / 38 V/μs | 开环 20 V/V / 38 V/μs |
| 空载放大器小信号带宽 | 180 kHz | 180 kHz，不代表闭环机械带宽 |
| 1 μF 负载、150 Vp-p 正弦功率带宽 | 210 Hz | 640 Hz，放大器输出条件 |
| 总输出噪声 | 26 μV RMS，1 μF，0.03 Hz～1 MHz | 26 μV RMS，1 μF，0.03 Hz～1 MHz |
| 尺寸 / 重量 | 76 × 40 × 44 mm / 80 g | 89 × 40 × 44 mm / 80 g |
两款放大器在 150 Vp-p 下的压摆率限制频率为 80 kHz；接入容性负载后还要满足电流限制，不能将 80 kHz 与表中的 1 μF 噪声条件合并为同一工作点。输出采用低噪声差分结构，高压输出端不能接地。功耗大于 5 W 时需要原配风扇或满足要求的外部气流；低噪声应用还应评估风扇对输出的干扰。
PDu150CL 应变调理电路支持 350～1000 Ω 的电阻应变传感器，以及单元件、半桥和全桥配置；差分桥激励为 6 V，传感器调理带宽为 10 kHz。闭环使用需要传感器安装、桥路平衡、增益和控制器调节，系统位移分辨能力取决于执行器、传感器、机械结构及反馈设置。
左图：PDu150 三通道模块，原厂图示包含散热器和风扇。
右图：PDu150CL 单路控制模块，集成驱动、应变信号调理与反馈控制。
| 参数 | PDm200 | MX200 |
|---|---|---|
| 代表供电配置 | ±15～±17 V 双电源或 +30～+34 V 单电源可配 ±200 V 输出 | 标称 +24 V，可用 +18～+36 V |
| 单模块输出 | 双极性可选 ±100/±150/±200 V；另有非对称范围 | +100/+150/+200 V 档 |
| 峰值电流 | 约 300 mA | 1 A |
| RMS 电流示例 | ±15 V 供电、±200 V 输出档：53 mA | 100/150/200 V 档依次为 550/330/220 mA |
| 增益 / 压摆率 | 20 V/V / 20 V/μs | 20 V/V / 60 V/μs |
| 小信号响应示例 | 1 μF：V1 为 15 kHz，V2 为 690 Hz | 1 μF：78 kHz，按详细响应表 |
| 尺寸 / 重量 | 电路板 71 × 38 mm / 50 g | 80 × 46 × 40 mm / 95 g |
PDm200 的输出范围由供电与跳线共同决定。原厂非对称输出表以 −30 V 为负端限值，但单电源条件下缩减为 −20 V；±200 V 模式建议使用滤波输出 V2，并需要强制风冷。V2 通过降低带宽减小噪声，不能同时视为 V1 的高速输出。
MX200 单模块的 +200 V 档不是对地 ±200 V 输出。按原厂电路，两只模块桥接可在浮地负载两端实现 ±200 V；单模块通过外接交流耦合电容与电阻可获得 ±100 V 交流输出，该方式会衰减低频信号，不能替代直流双极性驱动。1 A 为峰值，连续运行按所选电压档的 RMS 电流和散热条件核对。
图6：PDm200 原厂外观示例；V1 高速输出与 V2 滤波输出的接线按对应硬件版本数据单执行。
图7：MX200 V11 原厂模块图，包含散热风扇和螺钉端子。
压电执行器的电容越大，在相同电压幅度和频率下所需电流越高。以 MX200 原厂数据单为例，1 μF 负载在 100、150、200 Vp-p 下的功率带宽分别为 2.5 kHz、1.0 kHz 和 500 Hz；其 1 μF 小信号带宽 78 kHz 不表示能够以该频率进行满幅驱动。
模块集成时应核对以下条件：
供电与输入：选择符合所用电压档位的直流电源，预留启动及动态电流；模拟输入幅度、偏置和参考地按各型号规定设置。
接地与差分输出：区分单端、互补、浮地和桥接负载；PDu150/PDu150CL 的高压输出不能接地，PDu100 系列和 BD 系列的差分输出也不能按单端负载接线。
散热与安装：为散热器、风扇和安装支柱留出空间；PCB 长宽不代表整机安装高度，端子版与插针版也需分别核对机械图。
噪声与闭环：噪声需连同频带、负载电容、滤波和冷却方式评估；传感器噪声、驱动电压噪声及机械定位误差属于不同指标。
电池供电机器人与微型机构：PDu100 的板级尺寸和 3～5.5 V 供电适合空间受限的压电电机、定位和操作机构；仍需按负载核算升压后的供电电流。
压电阀、泵和弯曲执行器：PDu100B 与 BD 系列可用于原厂列出的阀、泵、机器人执行器及非谐振压电电机任务，具体选择取决于执行器电压、接线和动态电流。
扫描探针显微与纳米定位：PDu150 用于多个压电轴的低噪声开环驱动；需要应变反馈时可评估 PDu150CL 与传感器、执行器的配套方案。
光学调节、振动控制和压电电机：PDm200 与 MX200 用于相关压电负载的模拟驱动，分别评估双极性电压需求和较大电流需求。
Q：微型模块是否可以替代所有台式压电放大器？
A：需比较输出、负载和集成条件。模块需要外部直流电源、控制信号、安装与散热设计；不能仅按电压范围判断与台式设备等效。
Q：PDu100 的 ±100 V 是单端对地输出吗？
A：±100 V 是两路互补输出之间的负载电压。单端输出上限为 +100 V，差分配置对应 200 Vp-p，不能把一个输出端当作负电源或直接接地。
Q：PDu150CL 是否是三通道闭环版本？
A：PDu150CL 是单路驱动与反馈控制模块。PDu150 提供三路驱动，二者的通道结构、传感器接口和输入方式不同。
Q：原厂提到的 20-bit 或 0.02% 能直接写成定位精度吗？
A：不能。电压噪声对应的动态范围不等于内置数字转换器位数，应变反馈分辨能力也不等于系统定位精度。选型时需分别核对噪声带宽、传感器配置、行程、机械结构和校准条件。
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