Nouveaux amplificateurs linéaires Pla pour actionneurs piezo

Pla05 linear amplifier for piezo actuators
Pla05 linear amplifier for piezo actuators

La nouvelle gamme d’ampificateurs linéaires pour actionneurs piézoélectriques, formée des Pla05 et Pla25, a franchi une étape majeure : Habillée de son nouveau look final à la charte de CTEC, elle a obtenu le marquage CE, assurant une pleine conformité aux normes européennes strictes en matière de sécurité, de santé et d’environnement.  Concrètement ce marquage assure à tout utilisateur de nombreuses garanties, et notamment sa sécurité électrique. S’agissant d’électroniques de puissance pour actionneurs piézoélectriques, ce marquage a nécessité de gros efforts de conception et de tests. En plus de la prise en compte des exigences du marquage CE, la conception de ces produits a exploité les 20 ans d’héritage des électroniques LA75B et LA75C, bien connues des clients CTEC, tout en y apportant des améliorations. 

Comme les LA75 et assurant à l’utilisateur une totale compatibilité, les Pla05 et Pla25 s’appliquent aux actionneurs piézoélectriques CTEC, les célèbres APA® et PPA, ainsi qu’aux mécanismes ou moteurs qui mettent en œuvre ces actionneurs : les DTT, P-FSM, XY, MSPA …  Elles assurent un pilotage en tension sur 170V, variable de -20V à +150V, pour exploiter la pleine course d’actionnement des produits CTEC.

Les courants maximums déjà offerts par les LA75B et LA75C sont également fournis par le Pla05 et Pla25, tout en offrant le marquage CE : La Pla05 fournit un courant de 0,5 A en régime permanent et un courant de crête de 1 A, comme la LA75B. La Pla25 fournit un courant de 2,5 A en régime permanent et un courant de crête de 5 A, comme la LA75C. Ces courants élevés permettent d’exploiter les capacités dynamiques uniques des actionneurs CTEC.  Ces capacités dynamiques se traduisent par des bandes passantes élevées et des temps de réponses très courts. 

Non contentes de faire autant que les LA, les Pla05 et Pla25 offrent aussi des avantages supplémentaires :

  • Un encombrement nettement plus compact,
  • La possibilité d’être combinées en topologie maître/esclave pour des configurations multicanaux ou push-pull.
  • Un rapport signal/bruit supérieur à celui de la gamme LA75, qui assure une meilleure résolution et une plus grande précision de positionnement des actionneurs et mécanismes piézoélectrique. 
  • La possibilité d’y ajouter des conditionneurs de capteurs, des contrôleurs et des modules de communication. 
  • Un nouveau contrôleur optionnel intégrant un régulateur PID et divers filtres de stabilisation, notamment des filtres coupe-bande pour atténuer les problèmes liés aux fréquences de résonance. 
  • Un module de communication optionnel offrant une vitesse de communication plus élevée. 

Enfin, et surtout, il est plus économique.

En plus des tests requis par le marquage CE, les Pla05 et Pla25 ont fait l’objet de nombreux tests à CTEC, en laboratoire de certification indépendant, et chez des clients pilotes.  

Par exemple des tests clients exigeants ont été réalisés avec succès dans le cadre du projet ACONIT par l’Institut de propulsion à réaction, de l’université de Munich Werner Heisenberg, basé à Neubiberg en Allemagne. Dans ce projet CTEC a fournit 17 actionneurs de jets pulsé PJA, et un rack composé de 17 Pla25 destinés à alimenter les PJA. 

Un PJA est une électrovanne rapide composée de 2 APA400MML. Suivant la spécification de l’Institut de propulsion à réaction, les Pla25 devaient alimenter à pleine course on on/off les PJA à 200Hz, avec des temps de commutation de 1ms. Compte tenu de la capacité de plus de 6µF de chaque APA400MML, ce temps de réponse très court nécessite un courant de 2.5A, exploitant le potentiel complet de la Pla25

L’objectif de ces PJA était d’améliorer les performances d’un turboréacteur d’avion LARZAC. A noter que les PJA étaient exposés à une température de plus de 300°C pendant le fonctionnement du moteur. 

Cet objectif a été pleinement atteint car les PJA alimentés avec les Pla25 ont permis d’étendre les limites de fonctionnement du moteur de 99 % !