專利名稱：容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路及流體噴射裝置、醫(yī)療設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)壓電元件等容性負(fù)載施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的技術(shù)。
背景技術(shù)：
諸如搭載于噴墨打印機(jī)的噴射頭等，通過(guò)施加預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的壓電元件有很多。在驅(qū)動(dòng)這些壓電元件時(shí)，通常通過(guò)施加對(duì)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行功率放大而生成的驅(qū)動(dòng)信號(hào)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。作為對(duì)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行功率放大來(lái)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)的方法，除了采用模擬功率放大器的方法之外，還知道采用數(shù)字功率放大器的方法。在采用數(shù)字功率放大器的方法中，能夠以比采用模擬功率放大器更小的功率損失進(jìn)行放大，也容易實(shí)現(xiàn)小型化(專利文獻(xiàn)I等)。為了采用數(shù)字功率放大器來(lái)生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)，首先對(duì)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制并轉(zhuǎn)換 為脈沖波狀的調(diào)制信號(hào)。并且，用數(shù)字功率放大器對(duì)所得到的調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大，由此轉(zhuǎn)換為功率放大調(diào)制信號(hào)。然后，用平滑濾波器去除功率放大調(diào)制信號(hào)中包含的調(diào)制成分，由此生成功率被放大的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并且，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中往往包含電壓值不變的期間。由于被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的壓電元件是容性負(fù)載，因而在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值不變的期間不需要供給電力。換言之，在這種期間中，數(shù)字功率放大器在進(jìn)行不必要的動(dòng)作。因此，提出了這樣的技術(shù)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值不變的期間使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，由此進(jìn)一步降低生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)時(shí)的功率損失(專利文獻(xiàn)2) ο專利文獻(xiàn)I日本特開2005-329710號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2日本特開2011-005733號(hào)公報(bào)但是，在所提案的技術(shù)中，存在如果數(shù)字功率放大器停止動(dòng)作，則有時(shí)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值變動(dòng)的問(wèn)題。如果在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值應(yīng)該固定的期間中電壓值變動(dòng)，將不能高精度地驅(qū)動(dòng)壓電元件等容性負(fù)載。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明正是為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問(wèn)題的至少一部分問(wèn)題而提出的，其目的在于提供一種技術(shù)，在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值達(dá)到固定值的期間中，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，而且使電壓值不變，由此能夠高精度地驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載，并且更進(jìn)一步地降低功率損失。為了解決上述問(wèn)題的至少一部分問(wèn)題，本發(fā)明的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路采用如下結(jié)構(gòu)。即，一種容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，通過(guò)施加預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載,該容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路具有驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路，產(chǎn)生作為所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)；調(diào)制電路，對(duì)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制，由此生成調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)反復(fù)為第I電壓狀態(tài)和電壓低于所述第I電壓狀態(tài)的第2電壓狀態(tài)；數(shù)字功率放大器，對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大，由此生成功率放大調(diào)制信號(hào)；平滑濾波器，對(duì)所述功率放大調(diào)制信號(hào)進(jìn)行平滑處理，由此生成施加給所述容性負(fù)載的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及功率放大停止單元，在所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)達(dá)到固定值的期間即信號(hào)不變期間中，使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，所述功率放大停止單元是這樣的單元，即在進(jìn)入所述信號(hào)不變期間后，在變成所述第I電壓狀態(tài)的所述調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半、或者變成所述第2電壓狀態(tài)的所述調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半的任意一種時(shí)刻，使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。
這樣在本發(fā)明的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，對(duì)由驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制，由此轉(zhuǎn)換為調(diào)制信號(hào)。并且，在對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大后用平滑濾波器進(jìn)行平滑處理，由此生成驅(qū)動(dòng)信號(hào)。在此，在壓電元件等容性負(fù)載中，與負(fù)載蓄積的電荷量相當(dāng)?shù)碾妷罕憩F(xiàn)為端子間的電壓。因此，只要施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值不變，即使將容性負(fù)載與驅(qū)動(dòng)電路切斷，也能夠繼續(xù)保持被施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)的狀態(tài)。因此，在進(jìn)入驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值不變的期間(即驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的電壓值不變的信號(hào)不變期間)后，在下面所述的定時(shí)使數(shù)字功率放大器的功率放大停止。即，在變成第I電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半、或者變成第2電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半的任意一種定時(shí)，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。詳細(xì)情況將在后面敘述，根據(jù)本申請(qǐng)的發(fā)明人得到的見解，在使數(shù)字功率放大器的功率放大停止時(shí)，電壓變動(dòng)疊加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中的現(xiàn)象，起因于即使是在驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值固定的期間(信號(hào)不變期間)中電流也流過(guò)平滑濾波器。并且，在信號(hào)不變期間中，在變成第I電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半、或者變成第2電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，流過(guò)平滑濾波器的電流為O。因此，如果在此時(shí)(或者其附近)使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，能夠在不使驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電壓變動(dòng)的情況下停止數(shù)字功率放大器的功率放大，從而避免伴隨功率放大而產(chǎn)生功率損失。并且，在上述的本發(fā)明的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路中，也可以按照下面所述，切換使在調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半、或者調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半的任意一種時(shí)刻停止。即，在信號(hào)不變期間開始時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)的情況下，在調(diào)制信號(hào)保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。與此相對(duì)，在信號(hào)不變期間開始時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間短的情況下，在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。即使是在信號(hào)不變期間中電流也流過(guò)平滑濾波器，因此，嚴(yán)格地講，施加給容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值在變動(dòng)。并且，當(dāng)在信號(hào)不變期間停止數(shù)字功率放大器的功率放大時(shí)，嚴(yán)格地講，電壓值變動(dòng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)被固定為該時(shí)刻的電壓值。這樣被固定的電壓值不一定與根據(jù)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)應(yīng)該施加給容性負(fù)載的電壓值一致，因此產(chǎn)生電壓偏差。并且，該電壓偏差根據(jù)數(shù)字功率放大器停止功率放大時(shí)(信號(hào)不變期間開始時(shí))的條件而進(jìn)行以下變化。即，當(dāng)信號(hào)不變期間開始是在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)的條件下的情況時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)的電壓偏差，小于在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)的電壓偏差。與其相反，當(dāng)信號(hào)不變期間開始是在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間短的條件下的情況時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)的電壓偏差，小于在調(diào)制信號(hào)保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)的電壓偏差。因此，當(dāng)信號(hào)不變期間開始是在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)的情況時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，與其相反，當(dāng)信號(hào)不變期間開始是在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持第I電壓狀態(tài)的時(shí)間短的情況時(shí)，在調(diào)制信號(hào)保持第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，由此能夠?qū)θ菪载?fù)載施加相對(duì)于應(yīng)該施加的電壓值的電壓偏差較小的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。并且，也可以將上述的本發(fā)明的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路安裝于流體噴射裝置中。這樣，能夠抑制用于驅(qū)動(dòng)流體噴射裝置的功率損失。并且，由于電壓的變動(dòng)沒(méi)有疊 加在驅(qū)動(dòng)信號(hào)中，因而能夠高精度地噴射液體。


圖I是舉例不出安裝有本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的噴墨打印機(jī)的說(shuō)明圖。圖2是示出在打印機(jī)控制電路的控制下，容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)噴射頭的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖3是示出容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的具體結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。圖4是示出根據(jù)調(diào)制信號(hào)(MCOM)使數(shù)字功率放大器進(jìn)行動(dòng)作的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖5是示出當(dāng)在信號(hào)不變期間中使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止時(shí)，驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電壓值的變動(dòng)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖6是示出平滑濾波器的線圈電流的近似式的說(shuō)明圖。圖7是示出在信號(hào)不變期間中的平滑濾波器的線圈電流的說(shuō)明圖。圖8是示出在調(diào)制信號(hào)的占空比為50%以下的條件下的線圈電流、和施加給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的說(shuō)明圖。 圖9是示出在調(diào)制信號(hào)的占空比大于50 %的條件下的線圈電流、和施加給壓電元件的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的說(shuō)明圖。圖10是示出本實(shí)施例的控制器輸出用于控制數(shù)字功率放大器的功率放大動(dòng)作的開始或者停止的許可信號(hào)的處理的流程圖。圖11是示出數(shù)字功率放大器的柵極驅(qū)動(dòng)器根據(jù)調(diào)制信號(hào)及許可信號(hào)使功率放大動(dòng)作開始或者停止的狀態(tài)的說(shuō)明圖。圖12是示出本實(shí)施例的數(shù)字功率放大器在信號(hào)不變期間中停止功率放大動(dòng)作的狀態(tài)說(shuō)明圖。標(biāo)號(hào)說(shuō)明2打印介質(zhì)；10噴墨打印機(jī)；20滑架；22滑架殼體；24噴射頭；26墨盒；40壓紙輥；50打印機(jī)控制電路；100噴射口 ； 102墨室；104壓電元件；200容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路；210驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路；212DA轉(zhuǎn)換器；214控制器；216波形存儲(chǔ)器；230調(diào)制電路；240數(shù)字功率放大器；242柵極驅(qū)動(dòng)器；250平滑濾波器；252線圈；254電容器；300門單元；302門元件；GN柵極信號(hào)；GP柵極信號(hào)。
具體實(shí)施例方式下面，為了明確上述的本發(fā)明的內(nèi)容，按照下面的順序?qū)?shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。A.裝置結(jié)構(gòu)A-1.整體結(jié)構(gòu) A-2.容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的概況B.不改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓即停止功率放大的原理C.許可信號(hào)輸出處理A.裝置結(jié)構(gòu)圖I是舉例示出安裝有本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200的噴墨打印機(jī)10的說(shuō)明圖。圖示的噴墨打印機(jī)10由以下部分構(gòu)成滑架20，其沿主掃描方向往復(fù)移動(dòng)，同時(shí)在打印介質(zhì)2上形成墨點(diǎn)；使滑架20往復(fù)移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)；以及用于進(jìn)行打印介質(zhì)2的送紙的壓紙輥40等等。在滑架20設(shè)有收容油墨的墨盒26、用于安裝墨盒26的滑架殼體22、和噴射頭24等，該噴射頭24搭載于滑架殼體22的底面?zhèn)?朝向打印介質(zhì)2側(cè))，用于噴射油墨，所述滑架20將墨盒26內(nèi)的油墨引導(dǎo)到噴射頭24，從噴射頭24向打印介質(zhì)2噴射油墨從而打印圖像。壓紙輥40與未圖示的驅(qū)動(dòng)電機(jī)和齒輪機(jī)構(gòu)一起構(gòu)成進(jìn)行打印介質(zhì)2的送紙的送紙機(jī)構(gòu)，能夠使打印介質(zhì)2沿副掃描方向每次送紙預(yù)定量。并且，在噴墨打印機(jī)10還安裝有控制整體動(dòng)作的打印機(jī)控制電路50、和用于驅(qū)動(dòng)噴射頭24的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200。圖2是示出在打印機(jī)控制電路50的控制下，容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200驅(qū)動(dòng)噴射頭24的狀態(tài)的說(shuō)明圖。首先，簡(jiǎn)單說(shuō)明噴射頭24的內(nèi)部構(gòu)造。如圖所示，在噴射頭24的底面(朝向打印介質(zhì)2的面)設(shè)有噴射墨滴的多個(gè)噴射口 100。噴射口 100與墨室102連接，從墨盒26向墨室102供給油墨。在各個(gè)墨室102上設(shè)有壓電元件104，在對(duì)壓電元件104施加驅(qū)動(dòng)信號(hào)(下面簡(jiǎn)稱為COM)時(shí)，壓電元件變形而對(duì)墨室102內(nèi)的油墨加壓，結(jié)果從噴射口 100噴射油墨。在本實(shí)施例中，壓電元件104相當(dāng)于本發(fā)明的“容性負(fù)載”。施加給壓電元件104的COM(驅(qū)動(dòng)信號(hào))由容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200生成，并通過(guò)門單元300提供給壓電元件104。門單元300是將多個(gè)門元件302并聯(lián)連接形成的電路單元，各個(gè)門元件302能夠在打印機(jī)控制電路50的控制下獨(dú)立地形成導(dǎo)通狀態(tài)或者斷開狀態(tài)。因此，從容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200輸出的C0M，只需通過(guò)由打印機(jī)控制電路50預(yù)先設(shè)定為導(dǎo)通狀態(tài)的門元件302即可施加給對(duì)應(yīng)的壓電元件104，從其噴射口 100噴射油墨。A-2.容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的概況圖3是示出本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200的電路結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200可大致區(qū)分為由以下部分構(gòu)成驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210，產(chǎn)生作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)(COM)的基準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)(下面稱為WC0M);調(diào)制電路230，通過(guò)對(duì)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制來(lái)生成調(diào)制信號(hào)(下面稱為MC0M);數(shù)字功率放大器240，對(duì)MCOM進(jìn)行功率放大，并生成功率放大調(diào)制信號(hào)(下面稱為AC0M);平滑濾波器250，對(duì)ACOM進(jìn)行平滑處理來(lái)生成COM。其中，驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210由存儲(chǔ)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的波形存儲(chǔ)器216、讀出波形存儲(chǔ)器216的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的控制器214、以及DA轉(zhuǎn)換器212等構(gòu)成，DA轉(zhuǎn)換器212接受由控制器214讀出的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換，由此生成模擬的WCOM。并且，本實(shí)施例的控制器214生成用于指定是否進(jìn)行功率放大的許可信號(hào)，并輸出給數(shù)字功率放大器240。關(guān)于控制器214為生成許可信號(hào)而進(jìn)行的處理，將在后面進(jìn)行說(shuō)明。在調(diào)制電路230設(shè)有產(chǎn)生固定頻率(載波頻率)的三角波的三角波產(chǎn)生器和比較器。并且，將三角波和來(lái)自驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的WCOM進(jìn)行比較，由此進(jìn)行WCOM的脈沖調(diào)制，將所得到的調(diào)制信號(hào)(MCOM)輸出給數(shù)字功率放大器240 JCOM是這樣的信號(hào)，SP在WCOM大于三角波的期間，MCOM處于高電壓狀態(tài)(第I電壓狀態(tài))(下面表述為“I”)，相反在WCOM小于三角波的期間，MCOM處于低電壓狀態(tài)(第2電壓狀態(tài))(下面表述為“O”)。 數(shù)字功率放大器240具有在電源Vdd和接地之間被推挽連接的兩個(gè)開關(guān)元件(M0SFET等)、和驅(qū)動(dòng)這些開關(guān)元件的柵極驅(qū)動(dòng)器242。另外，下面將兩個(gè)開關(guān)元件中與電源Vdd側(cè)連接的開關(guān)元件表述為“TrP”，將與接地側(cè)連接的開關(guān)元件表述為“TrN”。并且，假設(shè)電源Vdd產(chǎn)生電壓Vdd，接地的電壓為電壓O。柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出兩個(gè)柵極信號(hào)GP、GN,柵極信號(hào)GP與開關(guān)兀件TrP的柵極電極連接，柵極信號(hào)GN與開關(guān)元件TrN的柵極電極連接。因此，通過(guò)將柵極信號(hào)GP、GN的輸出設(shè)為高電壓狀態(tài)(下面表述為“I”)或者低電壓狀態(tài)(下面表述為“O”)的某種狀態(tài)，能夠獨(dú)立地將開關(guān)元件TrP、TrN切換為導(dǎo)通狀態(tài)(0N狀態(tài))或者截止?fàn)顟B(tài)(OFF狀態(tài))的任意一種狀態(tài)。結(jié)果，例如在將開關(guān)元件TrP設(shè)為ON狀態(tài)、將開關(guān)元件TrN設(shè)為OFF狀態(tài)時(shí)，電源Vdd產(chǎn)生的電壓Vdd作為數(shù)字功率放大器240的輸出被提供給平滑濾波器250。相反，在將開關(guān)元件TrP設(shè)為OFF狀態(tài)、將開關(guān)元件TrN設(shè)為ON狀態(tài)時(shí)，接地的電壓O作為數(shù)字功率放大器240的輸出被提供給平滑濾波器250。并且，來(lái)自調(diào)制電路230的MCOM和來(lái)自控制器214的許可信號(hào)被輸入到柵極驅(qū)動(dòng)器242。并且，在許可信號(hào)的輸出是許可動(dòng)作狀態(tài)(在本實(shí)施例中指輸出為“I”的狀態(tài))的情況下，根據(jù)MCOM輸出柵極信號(hào)GP、GN，由此控制開關(guān)元件TrP、TrN。結(jié)果，在MCOM為高電壓狀態(tài)(輸出為“I”)時(shí)輸出電壓Vdd，在MCOM為低電壓狀態(tài)(輸出為“O”)時(shí)輸出電壓0，由此進(jìn)行MCOM的功率放大。與此相對(duì)，在許可信號(hào)的輸出是不許可動(dòng)作狀態(tài)(在本實(shí)施例中指輸出為“O”的狀態(tài))的情況下，與MCOM無(wú)關(guān)地將柵極信號(hào)GP、GN的輸出設(shè)為“0”，由此使開關(guān)元件TrP、TrN都成為OFF狀態(tài)。結(jié)果，數(shù)字功率放大器240的功率放大停止。將這樣對(duì)MCOM進(jìn)行功率放大而得到的ACOM提供給平滑濾波器250。平滑濾波器250是由線圈252和電容器254構(gòu)成的低通濾波器，用于使比截止頻率fc高的頻率的信號(hào)成分大幅衰減，該截止頻率fc是根據(jù)線圈252的電感L和電容器254的電容C而確定的。因此，通過(guò)向平滑濾波器250供給AC0M，能夠使ACOM中包含的載波頻率成分衰減，從而提取COM的成分。將這樣得到的COM經(jīng)由門元件302施加給壓電元件104。圖4是示出數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242根據(jù)MCOM來(lái)切換兩個(gè)關(guān)元件TrP、TrN的0N/0FF狀態(tài)的情況的說(shuō)明圖。另外，在圖4中示出了在WC0M(從而COM)不變的情況下，也根據(jù)MCOM來(lái)切換兩個(gè)關(guān)元件TrP、TrN的0N/0FF狀態(tài)的情況。圖4 (a)示出了驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210產(chǎn)生的WC0M，圖4(b)示出了調(diào)制電路230對(duì)WCOM進(jìn)行脈沖調(diào)制而生成的MC0M。并且，圖4(c)示出了數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242根據(jù)MCOM而輸出的柵極信號(hào)GP、GN。
如圖所示，柵極驅(qū)動(dòng)器242在MCOM的輸出為“ I ”時(shí)將柵極信號(hào)GP的輸出設(shè)為“ I ”，將柵極信號(hào)GN的輸出設(shè)為“O”。并且，在MCOM的輸出為“O”時(shí)將柵極信號(hào)GP的輸出設(shè)為“0”，將柵極信號(hào)GN的輸出設(shè)為“I”。結(jié)果，MCOM被放大為在電源Vdd的電壓(電壓Vdd)與接地電壓(電壓O)之間變化的AC0M，并輸出到平滑濾波器250。并且，在平滑濾波器250對(duì)這種ACOM進(jìn)行平滑處理，由此將對(duì)WCOM進(jìn)行功率放大后的COM施加給壓電元件104。在此，壓電元件104是容性負(fù)載，因此對(duì)壓電元件104施加電壓也就是將與該電壓對(duì)應(yīng)的電荷量蓄積在壓電元件104中。因此，在施加的電壓值固定時(shí)，不需要向壓電元件104流過(guò)電流來(lái)存取電荷。因此，如圖4中附加了斜線的期間所示，在WCOM(從而COM)不變的期間(信號(hào)不變期間)中，將不必要地切換開關(guān)元件TrP、TrN的0N/0FF。換言之，在信號(hào)不變期間中，如果將柵極信號(hào)GP、GN設(shè)為0FF，將數(shù)字功率放大器240的功率放大停止， 則能夠抑制由于切換開關(guān)元件TrP、TrN的0N/0FF而產(chǎn)生的功率損失。但是,實(shí)際上如果在信號(hào)不變期間中停止功率放大,如圖5所示，會(huì)產(chǎn)生COM的電壓值變動(dòng)的現(xiàn)象。信號(hào)不變期間是指應(yīng)該輸出電壓值固定的COM的期間，因而如果輸出的電壓值變動(dòng)，將不能高精度地驅(qū)動(dòng)壓電元件104。因此，在本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200中，在進(jìn)入COM的電壓值達(dá)到固定值的信號(hào)不變期間時(shí)，利用下述的方法使數(shù)字功率放大器240的動(dòng)作停止，由此避免產(chǎn)生電壓變動(dòng)。B.不改變驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓即停止功率放大的原理作為用于說(shuō)明不產(chǎn)生電壓變動(dòng)即停止數(shù)字功率放大器240的動(dòng)作的方法的準(zhǔn)備，對(duì)在停止數(shù)字功率放大器240的動(dòng)作時(shí)產(chǎn)生如圖5所示的現(xiàn)象的原理進(jìn)行說(shuō)明。首先，作為通論對(duì)在向平滑濾波器250施加電壓E的情況下或者施加電壓O的情況下，在平滑濾波器250的線圈252產(chǎn)生的電流(下面稱為線圈電流)進(jìn)行說(shuō)明。本實(shí)施例的數(shù)字功率放大器240的輸出(ACOM)反復(fù)電壓Vdd和接地電壓0，因而如果將電壓E改寫為電壓Vdd，則能夠直接應(yīng)用于本實(shí)施例的平滑濾波器250。向平滑濾波器250施加電壓E時(shí)的線圈電流I，與在圖6 (a)所示的電路中將開關(guān)閉合時(shí)流過(guò)線圈252的線圈電流I相同。設(shè)線圈252的電感為L(zhǎng)、設(shè)電容器254的電容為C、設(shè)流過(guò)線圈252的初始電流(在剛要施加電壓E之前流過(guò)的線圈電流)為Itl、設(shè)電容器254的初始電壓(在剛要施加電壓E之前的電容器254的端子間電壓)為Etl，在電壓E與線圈電流I之間，用圖6(a)中的式(I)示出的微分方程式成立。并且，通過(guò)求解該方程式，利用圖6(a)中示出的式(2)求出線圈電流I。其中，Qci表示平滑濾波器250的諧振頻率(=I/ V (LO)0并且，在諧振頻率Coci與時(shí)間t之乘積Cocit足夠小接近O的情況下，能夠視為COSCO J基本為I, Sinco J基本為coj。并且,可知圖6(a)中的式⑵能夠近似為該圖6(a)中的式(3)，線圈電流I隨著時(shí)間t的經(jīng)過(guò)而呈直線式增加。另外，線圈電流I在從線圈252向電容器254流入電流時(shí)為正的值。并且，在電流從電容器254向線圈252逆流時(shí)，線圈電流I為負(fù)的值。在向平滑濾波器250施加電壓O時(shí)也相同。即，向平滑濾波器250施加電壓O時(shí)的線圈電流I，與在圖6(b)所示的電路中將開關(guān)閉合時(shí)流過(guò)線圈252的線圈電流I相同。由于向線圈252施加電壓0，因而關(guān)于線圈電流I的在圖6(b)中用式(4)示出的微分方程式成立。并且求解該方程式，將輸出給平滑濾波器250的電壓設(shè)為電壓O時(shí)的線圈電流I，能夠用圖6(b)中的式(5)求出。并且，將SincotlUlS ω山將cos ω J視為1，線圈電流I能夠近似為圖6(b)中的式(6)。因此，可知在輸出到平滑濾波器250的電壓成為電壓O的期間，線圈電流I隨著時(shí)間t的經(jīng)過(guò)而呈直線式減小。圖7是示出當(dāng)在電壓Vdd和電壓O之間變化的ACOM被輸出到平滑濾波器250時(shí)，線圈電流I在平滑濾波器250的線圈252流過(guò)的狀態(tài)的說(shuō)明圖。在ACOM的電壓值為電壓Vdd的期間，如前面使用圖6(a)說(shuō)明的那樣，線圈252的線圈電流I基本呈直線式增加。并且，在ACOM的電壓值為電壓O的期間，如前面使用圖6(b)說(shuō)明的那樣，線圈252的線圈電流I基本呈直線式減小。因此，通過(guò)被供給來(lái)自數(shù)字功率放大器240的AC0M，在平滑濾波器250的線圈252流過(guò)鋸齒狀的線圈電流I，該線圈電流I在ACOM為電壓Vdd的期間呈直線式增加，在ACOM為電壓O的期間呈直線式減小。‘并且，在WCOM不變的期間，從平滑濾波器250輸出的COM的電壓值為固定值。并且，在根據(jù)COM而驅(qū)動(dòng)的電負(fù)載是諸如壓電元件或電容器那樣的容性負(fù)載的情況下，COM是固定值，也就是說(shuō)在容性負(fù)載中蓄積的電荷量是固定的，因而在脈沖調(diào)制的周期T的期間中，在容性負(fù)載中存取的電荷相等。因此，在圖7中附加有稀疏的斜線的部分的面積(相當(dāng)于供給容性負(fù)載的電荷量)、與附加有較密的斜線的部分的面積(相當(dāng)于從容性負(fù)載回收的電荷量)相等。因此，在WCOM不變的期間(COM的電壓值為固定值的期間)，流過(guò)線圈252的線圈電流I是諸如使正側(cè)的最大值與負(fù)側(cè)的最大值相等的鋸齒狀的電流。這樣，在WCOM不變的情況下(從而COM的電壓值為固定值的情況下)，在平滑濾波器250的線圈252流過(guò)如圖7所示的鋸齒狀的電流。因此，在電流流過(guò)線圈252的狀態(tài)下，如果柵極驅(qū)動(dòng)器242突然使開關(guān)元件TrP、TrN成為OFF狀態(tài)，在該瞬間將產(chǎn)生由于線圈252的自感應(yīng)現(xiàn)象而產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)。結(jié)果，根據(jù)線圈252的電感L和電容器254或者容性負(fù)載的電容C而確定的諧振頻率的電壓變動(dòng)疊加在COM中。如圖5所示，當(dāng)在WCOM不變的期間(信號(hào)不變期間)停止數(shù)字功率放大器240的功率放大時(shí)，COM產(chǎn)生電壓變動(dòng)就是基于這種原理的變動(dòng)。并且，在ACOM從電壓O切換為電壓Vdd的瞬間、或者從電壓Vdd切換為電壓O的瞬間，線圈電流I達(dá)到最大，因而如果在這種定時(shí)停止功率放大,將導(dǎo)致在COM中疊加較大的電壓變動(dòng)。但是，如圖7所示，在ACOM為電壓Vdd的期間，將線圈電流I的電流朝向從負(fù)側(cè)(電流從電容器254或者容性負(fù)載逆流的方向)切換為正側(cè)(電流流向電容器254或者容性負(fù)載的方向)。因此，在此期間存在線圈電流I為O的定時(shí)(或者非常短的定時(shí))。同樣，在ACOM為電壓O的期間，將線圈電流I從正側(cè)切換為負(fù)側(cè)，因而在此期間存在線圈電流I為O的定時(shí)(或者非常短的定時(shí))。并且，如果在這種定時(shí)停止數(shù)字功率放大器240的功率放大，能夠停止功率放大，而不會(huì)在COM中疊加基于線圈252的自感應(yīng)現(xiàn)象的電壓變動(dòng)。圖8示出了流過(guò)線圈252的線圈電流和COM的電壓值根據(jù)ACOM的輸出而變化的狀態(tài)。在圖8中示出了 ACOM的輸出為電壓Vdd的期間比ACOM的輸出為電壓O的期間短的情況(期間Ton為脈沖調(diào)制的周期T的一半以下的情況，即占空比為50%以下的情況)。線圈電流如圖7所示在ACOM的輸出為電壓Vdd的期間(期間Ton)基本呈直線式增加，在ACOM的輸出為電壓O的期間(期間Toff)基本呈直線式減小。并且，在線圈電流為正時(shí)，電流流入電容器254或者容性負(fù)載，因而COM的電壓值稍微上升，在線圈電流為負(fù)時(shí)，電流從電容器254或者容性負(fù)載流出，因而COM的電壓值稍微下降。結(jié)果，COM的電壓值成為如圖8(c)所示的電壓波形。另外，在圖8(c)中示出了電壓的變化被夸大的狀態(tài)。
并且，如圖8(b)所示，在ACOM的輸出達(dá)到電壓Vdd的期間(期間Ton)的中間的定時(shí)、或者ACOM的輸出達(dá)到電壓O的期間(期間Toff)的中間的定時(shí)，流過(guò)線圈252的線圈電流為O。因此，如果在該任意一個(gè)定時(shí)使數(shù)字功率放大器240的功率放大停止(將開關(guān)元件TrP、TrN都設(shè)為OFF)，則能夠以此時(shí)的電壓值來(lái)保持COM。并且，所保持的COM的電壓值與根據(jù)WCOM而指定的作為目標(biāo)的電壓值的偏差dV，當(dāng)在期間Ton停止功率放大時(shí)減小。因此，從輸出更高精度的COM的角度出發(fā)，在占空比為50%以下的情況下，可以說(shuō)期望在期間Ton過(guò)去一半的定時(shí)停止數(shù)字功率放大器240的功率放大。與此相對(duì)，圖9示出了期間Ton大于脈沖調(diào)制的周期T的一半的情況，即占空比大于50 %的情況。在占空比大于50 %的情況下，線圈電流也是在ACOM的輸出為電壓Vdd的期間(期間Ton)基本呈直線式增加，在ACOM的輸出為電壓O的期間(期間Toff)基本呈直線式減小。相應(yīng)地，在線圈電流為正時(shí)，COM的電壓值稍微上升，在線圈電流為負(fù)時(shí)，COM的電壓值稍微下降。結(jié)果，COM的電壓值成為如圖9(c)所示的電壓波形。另夕卜，在圖9(c)中示出了電壓的變化被夸大的狀態(tài)。并且，在占空比大于50%的情況下，在期間Ton的中間的定時(shí)或者期間Toff的中間的定時(shí)，線圈電流為O。因此，如果在該任意一個(gè)定時(shí)使數(shù)字功率放大器240的功率放大停止，則能夠以此時(shí)的電壓值來(lái)保持COM。并且，在占空比大于50%的情況下，所保持的COM的電壓值與根據(jù)WCOM而指定的作為目標(biāo)的電壓值的偏差dV，當(dāng)在期間Toff停止功率放大時(shí)減小。因此，從輸出更高精度的COM的角度出發(fā)，在占空比大于50%的情況下，可以說(shuō)期望在期間TofT過(guò)去一半的定時(shí)停止數(shù)字功率放大器240的功率放大。在以上所述現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，在本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路200中，從驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的控制器214向數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出許可信號(hào)。結(jié)果，在進(jìn)入WCOM不變的期間時(shí)，能夠停止數(shù)字功率放大器240的功率放大，而且COM的電壓不變動(dòng)。下面，對(duì)驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的控制器214輸出許可信號(hào)的處理進(jìn)行說(shuō)明。C.許可信號(hào)輸出處理圖10是本實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的控制器214為了輸出許可信號(hào)而執(zhí)行的許可信號(hào)輸出處理的流程圖。在許可信號(hào)輸出處理中，首先判定WCOM是否為平坦部(步驟S100)。即，如前面使用圖3說(shuō)明的那樣，驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的控制器214從波形存儲(chǔ)器216讀出WCOM的數(shù)據(jù)，并提供給DA轉(zhuǎn)換器212，由此輸出WC0M。因此，控制器214能夠判定即將輸出的WCOM是否為平坦部(數(shù)據(jù)的值不變的部分)。例如，不僅讀出在當(dāng)前時(shí)刻提供給DA轉(zhuǎn)換器212的WCOM的數(shù)據(jù)，而且也讀出在此后的一定期間中提供的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，由此能夠判定WCOM是否為平坦部?；蛘撸部梢灶A(yù)先對(duì)在波形存儲(chǔ)器216中存儲(chǔ)的WCOM的數(shù)據(jù)設(shè)定表示是否為平坦部的標(biāo)志，根據(jù)該標(biāo)志的設(shè)定來(lái)判定WCOM是否為平坦部。結(jié)果，在判定為WCOM不是平坦部的情況下(步驟S100 :否)，向數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出許可信號(hào)“I”(步驟S120)。在此，許可信號(hào)“ I”是表示許可數(shù)字功率放大器240的功率放大的信號(hào)。數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242在接受到許可信號(hào)“ I ”的期間中，按照前面使用圖4說(shuō)明的那樣根據(jù)MCOM來(lái)切換柵極信號(hào)GP、GN,由此執(zhí)行MCOM的功率放大。、
與此相對(duì)，在判定為WCOM是平坦部的情況下(步驟SlOO :是)，判定MCOM的占空比是否為50%以下(步驟S102)。在此，占空比是指在脈沖調(diào)制周期T中，MCOM的輸出為“I”的期間(期間Ton)所占的時(shí)間比率。如前面所述，MCOM是在調(diào)制電路230中將來(lái)自驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的WCOM與三角波進(jìn)行比較而生成的，因而如果確定了 WCOM的電壓值，則能夠計(jì)算MCOM的占空比。結(jié)果，在MCOM的占空比為50%以下(步驟S102:是)時(shí)，判定是否處于MCOM的上升沿(步驟S104)。在此，MCOM的上升沿是指MCOM的輸出從“O”切換為“I”。并且，如圖3所示，從調(diào)制電路230輸出的MCOM也輸入到控制器214，因而控制器214能夠馬上檢測(cè)到MCOM處于上升沿。結(jié)果，在判定為不是上升沿的情況下(步驟S104:否)，反復(fù)進(jìn)行相同的判定，同時(shí)待機(jī)直到成為上升沿。由于MCOM的輸出反復(fù)為“O”和“1”，因而在待機(jī)過(guò)程中很快輸出從“O”切換為“ I ”，從而判定為變成上升沿(步驟S104 :是)，并開始在控制器214中內(nèi)置的定時(shí)器的計(jì)時(shí)(步驟S106)。在開始定時(shí)器的計(jì)時(shí)后，接下來(lái)判定是否經(jīng)過(guò)了期間Ton的一半時(shí)間(步驟 S108)。通過(guò)將在步驟S102求出的占空比乘以脈沖調(diào)制的周期T，能夠計(jì)算期間Ton的時(shí)間。在檢測(cè)到MCOM的上升沿(步驟S104 :是)，并且剛剛開始計(jì)時(shí)后，由于期間Ton還沒(méi)有過(guò)去一半時(shí)間，因而在步驟S108判定為“否”，在反復(fù)這種判定的過(guò)程中，不久期間Ton過(guò)去了一半時(shí)間，在步驟S108判定為“是”。然后，控制器214向數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出許可信號(hào)“O”(步驟S110)。在此，許可信號(hào)“O”是表示不許可(停止)數(shù)字功率放大器240的功率放大的信號(hào)。數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242在接受到許可信號(hào)“O”的期間中，與MCOM的輸出無(wú)關(guān)地將柵極信號(hào)GP、GN的輸出設(shè)為“O”。結(jié)果，開關(guān)元件TrP、TrN都成為OFF狀態(tài)，數(shù)字功率放大器240的功率放大停止。以上對(duì)MCOM的占空比為50%以下的情況(步驟S102 :是)進(jìn)行了說(shuō)明。與此相對(duì)，在MCOM的占空比大于50%的情況下(步驟S102 :否)，判定是否處于MCOM的下降沿(步驟S112)。MCOM的下降沿是指MCOM的輸出從“ I”切換為“O”。即，在MCOM的占空比為50%以下的情況下檢測(cè)MCOM的上升沿，而在占空比超過(guò)50%的情況下檢測(cè)下降沿。結(jié)果，在判定為不是下降沿的情況下(步驟S112 :否)，反復(fù)進(jìn)行相同的判定，同時(shí)待機(jī)直到成為下降沿。然后，在MCOM的輸出從“I”切換為“O”后，判定為變成下降沿(步驟S112:是)，并開始在控制器214中內(nèi)置的定時(shí)器的計(jì)時(shí)(步驟S114)。在開始定時(shí)器的計(jì)時(shí)后，接下來(lái)判定是否經(jīng)過(guò)了期間Toff的一半時(shí)間(步驟S116)。期間Toff的時(shí)間指從脈沖調(diào)制的周期T減去期間Ton的時(shí)間而得的時(shí)間。因此，能夠容易根據(jù)在步驟S102求出的占空比進(jìn)行計(jì)算。結(jié)果，在期間Toff還沒(méi)有過(guò)去一半時(shí)間的情況下(步驟S116:否)，反復(fù)進(jìn)行相同的判定，同時(shí)保持待機(jī)狀態(tài)。然后，不久期間Toff過(guò)去了一半時(shí)間，控制器214在步驟S116判定為“是”，并向柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出表示停止數(shù)字功率放大器240的功率放大的許可信號(hào)“O” (步驟S110)。如上所述輸出許可信號(hào)“O” (步驟S110)，在數(shù)字功率放大器240的功率放大停止后，判定WCOM的平坦部是否結(jié)束(步驟SI 18)。在平坦部仍在繼續(xù)的情況下(步驟SI 18 否)，將從波形存儲(chǔ)器216讀出的WCOM提供給DA轉(zhuǎn)換器212，并且反復(fù)進(jìn)行相同的判定直到平坦部結(jié)束。并且，在平坦部結(jié)束后(步驟S118 :是)，向數(shù)字功率放大器240的柵極驅(qū)動(dòng)器242輸出表示許可功率放大的許可信號(hào)“I” (步驟S120)。然后，柵極驅(qū)動(dòng)器242再次根據(jù)MCOM來(lái)切換柵極信號(hào)GP、GN的輸出，數(shù)字功率放大器240的功率放大再次開始。在這樣再次開始功率放大后，驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路210的控制器214返回到圖10所示的許可信號(hào)輸出處理的起始，并反復(fù)進(jìn)行上述的一系列的處理。圖11是總結(jié)柵極驅(qū)動(dòng)器242接受到來(lái)自控制器214的許可信號(hào)并切換柵極信號(hào)GP、GN的輸出的狀態(tài)的說(shuō)明圖。如圖所示，在許可信號(hào)的輸出為“ I ”的情況下，根據(jù)MCOM的輸出來(lái)切換柵極信號(hào)GP、GN的輸出。結(jié)果，在數(shù)字功率放大器240進(jìn)行功率放大。與此相對(duì)，在許可信號(hào)的輸出為“O”時(shí)，與MCOM的輸出無(wú)關(guān)，柵極信號(hào)GP、GN的輸出始終為“O”。結(jié)果，開關(guān)元件TrP、TrN始終處于OFF狀態(tài)，形成數(shù)字功率放大器240的功率放大停止的狀態(tài)。圖12是示出本實(shí)施例的柵極驅(qū)動(dòng)器242根據(jù)MCOM和許可信號(hào)來(lái)切換柵極信號(hào)GP、GN的輸出的狀態(tài)的說(shuō)明圖。例如，在WCOM被保持為比較小的固定值(MC0M的占空比為50%以下的值)的期間，許可信號(hào)的輸出為“O”。因此，雖然MCOM的輸出在交替地反復(fù)“O”和“1”，但是柵極信號(hào)GP、GN的輸出都為“O”。因此，不進(jìn)行數(shù)字功率放大器240的功率放 大。然后，在WCOM開始上升時(shí)，許可信號(hào)的輸出馬上從“O”切換為“I”。結(jié)果，響應(yīng)該時(shí)刻的MCOM的輸出，根據(jù)圖11所示的對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)輸出柵極信號(hào)GP、GN。例如，如果許可信號(hào)切換為“I”時(shí)的MCOM為“0”，則柵極信號(hào)GP輸出“0”，柵極信號(hào)GN輸出“I”。并且，根據(jù)這些柵極信號(hào)GP、GN的輸出，開關(guān)元件TrP、TrN切換為0N/0FF，由此進(jìn)行數(shù)字功率放大器240的功率放大。在這樣進(jìn)行功率放大的同時(shí)，WCOM持續(xù)上升，并在以比較大的值(MC0M的占空比大于50%的值)保持固定值時(shí)，在本實(shí)施例中也不馬上將許可信號(hào)從“I”切換為“0”，而是先檢測(cè)MCOM的下降沿。并且，在從該下降沿起期間Toff過(guò)去了一半時(shí)間的定時(shí)，將許可信號(hào)從“I”切換為“O”。換言之，即使過(guò)渡到WCOM為固定值的期間(平坦部)，在從之后的下降沿起到期間Toff過(guò)去一半時(shí)間的期間，繼續(xù)數(shù)字功率放大器240的功率放大，在從下降沿起期間Toff過(guò)去了一半時(shí)間的時(shí)刻停止功率放大。這樣，能夠避免如圖5所示的電壓變動(dòng)疊加在COM中，并且使數(shù)字功率放大器240的功率放大停止。即，如前面使用圖7說(shuō)明的那樣，在WCOM為固定值的期間(信號(hào)不變期間)中，鋸齒波狀的線圈電流流過(guò)平滑濾波器250的線圈252。因此，在要停止數(shù)字功率放大器240的功率放大并將開關(guān)元件TrP、TrN都設(shè)為OFF狀態(tài)時(shí)，起因于線圈252的自感應(yīng)現(xiàn)象的電壓變動(dòng)疊加在COM中。但是，在MCOM為“I”的期間(期間Ton)過(guò)去了一半的定時(shí)、或者在MCOM為“O”的期間(期間Toff)過(guò)去了一半的定時(shí)，線圈電流I成為“O”。因此，只要在該任意一個(gè)定時(shí)(或者其附近)將開關(guān)元件TrP、TrN設(shè)為OFF狀態(tài)，則線圈電流I為“O”或者幾乎不流過(guò)，因而起因于線圈252的自感應(yīng)現(xiàn)象的電壓變動(dòng)不會(huì)疊加在COM中。結(jié)果，不會(huì)破壞壓電元件104等容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)精度，通過(guò)停止數(shù)字功率放大器進(jìn)行的不必要的功率放大，能夠更進(jìn)一步地降低功率損失。并且，如前面使用圖8和圖9說(shuō)明的那樣，在MCOM的占空比為50 %以下的情況下，在期間Ton過(guò)去了一半的定時(shí)停止功率放大比在期間Toff過(guò)去了一半的定時(shí)停止功率放大，電壓偏差dV減小。相反，在MCOM的占空比大于50%的情況下，在期間Toff過(guò)去了一半的定時(shí)停止功率放大比在期間Ton過(guò)去了一半的定時(shí)停止功率放大，電壓偏差dV減小。在圖12所示的示例中，在MCOM的占空比大于50%的條件下過(guò)渡到WCOM的值為固定值的期間(信號(hào)不變期間)，因而在期間Toff過(guò)去了一半時(shí)將許可信號(hào)設(shè)為“0”，由此停止功率放大。因此，當(dāng)在MCOM的占空比為50%以下的條件下過(guò)渡到信號(hào)不變期間的情況下，在期間Ton過(guò)去了一半時(shí)將許可信號(hào)設(shè)為“0”，由此停止功率放大即可。這樣，不僅僅單純地停止信號(hào)不變期間中的功率放大，也能夠減小在信號(hào)不變期間中保持的COM的電壓與根據(jù)WCOM而指示的電壓的偏差。以上對(duì)本實(shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明不限于上述的實(shí)施例，可以在不脫離其宗旨的范圍內(nèi)用各種方式進(jìn)行實(shí)施。例如，能夠?qū)⒈緦?shí)施例的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路應(yīng)用于流體噴射裝置等包括醫(yī) 療設(shè)備在內(nèi)的各種電子設(shè)備，該流體噴射裝置在形成包含藥劑和營(yíng)養(yǎng)劑的微型膠囊時(shí)使用。
權(quán)利要求
1.一種容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其通過(guò)施加預(yù)定的驅(qū)動(dòng)信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)容性負(fù)載，該容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路具有 驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)產(chǎn)生電路，其產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)； 調(diào)制電路，其對(duì)所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)進(jìn)行脈沖調(diào)制，由此生成調(diào)制信號(hào)，該調(diào)制信號(hào)反復(fù)第I電壓狀態(tài)和電壓低于所述第I電壓狀態(tài)的第2電壓狀態(tài)； 數(shù)字功率放大器，其對(duì)所述調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大，由此生成功率放大調(diào)制信號(hào)； 平滑濾波器，其對(duì)所述功率放大調(diào)制信號(hào)進(jìn)行平滑處理，由此生成施加給所述容性負(fù)載的所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)；以及 功率放大停止單元，其在所述驅(qū)動(dòng)波形信號(hào)成為固定值的期間即信號(hào)不變期間中，使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止， 所述功率放大停止單元是這樣的單元在進(jìn)入所述信號(hào)不變期間后，在變成所述第I電壓狀態(tài)的所述調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半、或者變成所述第2電壓狀態(tài)的所述調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)，使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路，其中，所述功率放大停止單元是這樣的單元 在所述調(diào)制信號(hào)保持所述第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持所述第I電壓狀態(tài)的時(shí)間長(zhǎng)的條件下，所述信號(hào)不變期間開始時(shí)，在變成該第I電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第I電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí),使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止， 在所述調(diào)制信號(hào)保持所述第2電壓狀態(tài)的時(shí)間比保持所述第I電壓狀態(tài)的時(shí)間短的條件下，所述信號(hào)不變期間開始時(shí)，在變成該第2電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí),使所述數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止。
3.一種具有權(quán)利要求I或2所述的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的流體噴射裝置。
4.一種具有權(quán)利要求I或2所述的容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路的醫(yī)療設(shè)備。
全文摘要
一種容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)電路及流體噴射裝置、醫(yī)療設(shè)備，在不使驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電壓變動(dòng)的情況下，使數(shù)字功率放大器的動(dòng)作停止，由此降低功率損失。在施加給容性負(fù)載的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電壓值固定的期間中，使數(shù)字功率放大器對(duì)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行功率放大的動(dòng)作停止，由此抑制功率損失。功率放大的停止是在這樣的任意時(shí)刻停止，即變成第1電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第1電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)、或者變成電壓比第1電壓狀態(tài)低的第2電壓狀態(tài)的調(diào)制信號(hào)保持該第2電壓狀態(tài)的時(shí)間過(guò)去了一半時(shí)。這樣，在電流不流過(guò)平滑濾波器的線圈時(shí)，能夠停止功率放大，因而能夠避免由于基于線圈的自感應(yīng)現(xiàn)象的電動(dòng)勢(shì)而使驅(qū)動(dòng)信號(hào)產(chǎn)生電壓變動(dòng)。
文檔編號(hào)B41J2/045GK102673143SQ2012100658
公開日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月17日
發(fā)明者井出典孝, 吉野浩行, 大島敦, 田端邦夫 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社