Тыпы п'езаэлектрычных керамічных трансфарматараў (1)

Тэарэтычныя даследаванні і статус прымянення п'езакерамічны дыскавы пераўтваральнік абмяркоўваюцца і каментуюцца ўсебакова, а існуючыя праблемы аналізуюцца. П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар - новы тып цвёрдацельных электронных прылад. Ён мае такія перавагі, як простая структура і працэс, невялікі памер, лёгкі вага, адсутнасць электрамагнітных перашкод, адсутнасць электрамагнітнай абмоткі, негаручы, добрая цэласнасць і буйнамаштабныя выдаткі вытворчасці могуць быць значна зніжаны. Ён шырока выкарыстоўваецца ў трубцы з халодным катодам, трубцы неонавай лямпы, лазернай трубцы і рэнтгенаўскай трубцы, высокавольтным электрастатычным распыленні, высокавольтным электрастатычным флокінгу і радарным дысплеі ў вадкіх крышталях. У цяперашні час традыцыйным спосабам павышэння або паніжэння пераменнага напружання з'яўляецца выкарыстанне электрамагнітнага трансфарматара. У асноўным ён складаецца з жалезнага стрыжня і шпулек вакол жалезнага стрыжня. Другасныя шпулькі забяспечваюць электрамагнітную сувязь праз магнітныя стрыжні. У некаторых энергетычных і магутных электронных прылажэннях вялікія электрамагнітныя трансфарматары вельмі эфектыўныя. Тым не менш, з развіццём навукі і тэхнікі і мініяцюрызацыі электронных прылад, многія прыкладання ў электроннай прамысловасці маюць патрэбу ў высокаэфектыўных кампанентах з малым памерам, такім чынам, для малых і высокаэфектыўных трансфарматараў. Аднак з-за ўласцівых прычын (такіх як страта праваднікоў на скін-эфект, страта праводнасці тонкіх правадоў і страта рэлаксацыі магнітных матэрыялаў хутка ўзрастаюць з памяншэннем памеру трансфарматара), існуючым электрамагнітным трансфарматарам цяжка дасягнуць высокай эфектыўнасці і мініяцюрызацыі. У цяперашні час электрамагнітныя трансфарматары сталі схемамі. Самая вялікая электронная прылада на борце - адна з самых вялікіх перашкод для мініяцюрызацыі электронных прылад. Акрамя таго, уласцівая магнітная ўцечка і электрамагнітнае выпраменьванне электрамагнітнага трансфарматара забруджваюць навакольнае асяроддзе, што не спрыяе прамысловаму прымяненню. Для таго, каб пераадолець гэтую праблему і рэалізаваць мініяцюрызацыі электронных прылад, прапануецца п'езаэлектрычны керамічны трансфарматар. П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар у асноўным складаецца з двух п'езаэлектрычных керамічных рэзанатараў (або п'езаэлектрычных керамічных пераўтваральнікаў і п'езаэлектрычных керамічных прывадаў), механічныя часткі якіх злучаныя, а часткі схемы ізаляваныя адна ад адной. Гэта новы тып пераўтваральніка напружання або току. Яго прынцып працы адрозніваецца ад прынцыпу працы традыцыйных электрамагнітных трансфарматараў. У керамічным трансфарматары сувязь паміж першаснай і другаснай абмоткамі ажыццяўляецца не з дапамогай традыцыйнага электрамагнітнага эфекту, а з дапамогай механічнай сувязі і п'езаэлектрычнага эфекту п'езаэлектрычнага матэрыялу.

Развіццё п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара цесна звязана з развіццём
пьезокерамические крышталічныя матэрыялы. На ранняй стадыі развіцця п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара, паколькі даследаванні і тэхналогіі вытворчасці п'езаэлектрычных керамічных матэрыялаў недастаткова прасунуты, яго прадукцыйнасць таксама моцна пацярпела. Тэхналогія вытворчасці п'езаэлектрычнай керамікі знаходзіцца на пачатковай стадыі, а характарыстыкі матэрыялу дрэнныя. Па-другое, прынцып працы п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара заснаваны на п'езаэлектрычным эфекце і механічнай вібрацыйнай сувязі п'езаэлектрычных керамічных прылад. Каб дасягнуць большага ўзмацнення напружання і току п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара, п'езаэлектрычны керамічны трансфарматар павінен знаходзіцца ў стане механічнага рэзанансу, але ў гэты час ён знаходзіцца ў стане механічнага рэзанансу. Тэорыя даследаванняў рэжыму вібрацыі п'езаэлектрычнага керамічнага рэзанатара яшчэ не спелая. Па-трэцяе, даследаванне кіруючай схемы п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара ўсё яшчэ знаходзіцца на пачатковай стадыі. Многія праблемы (напрыклад, адсочванне частоты і стабільнасць выхаднога напружання п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара) у той час не былі вырашаны ідэальна, што прывяло да стварэння п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара. Нестабільнасць энергіі і яе прымяненне абмежаваныя. Класіфікацыя п'езаэлектрычных керамічных трансфарматараў у асноўным заснавана на працоўным рэжыме п'езаэлектрычных керамічных трансфарматараў. У цяперашні час існуе тры асноўных тыпу п'езаэлектрычных керамічных трансфарматараў, а менавіта п'езаэлектрычныя керамічныя трансфарматары з даўжынёй тэлескапічнай моды вібрацыі (таксама вядомыя як п'езаэлектрычныя керамічныя трансфарматары тыпу Розена), п'езаэлектрычныя керамічныя трансфарматары з таўшчынёй тэлескапічнай моды вібрацыі і радыяльным напрамкам. П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар вібрацыйнага рэжыму.

П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар тыпу Розена

 П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар Rosen тыпу, даўжыня тэлескапічнага рэжыму вібрацыі П'езаэлектрычны керамічны трансфарматар складаецца з п'езаэлектрычнай керамічнай тонкай стужкі, якая стварае папярочны рэжым вібрацыі, і п'езаэлектрычнай керамічнай тонкай стужкі, якая стварае падоўжны рэжым вібрацыі. Калі пераменнае напружанне частоты і пэўнага дыяпазону дадаецца да першаснага канца п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара, з-за адваротнага п'езаэлектрычнага эфекту п'езаэлектрычнага керамічнага матэрыялу, вібрацыя расцяжэння даўжыні будзе адбывацца на ўваходным канцы п'езаэлектрычнага керамічнага матэрыялу, гэта значыць тонкай палоскі п'езаэлектрычнай керамікі з палярызацыяй па таўшчыні. Напрамак вібрацыі перпендыкулярны кірунку палярызацыі і належыць да вібрацыі з папярочным эфектам. Калі частата набліжаецца да рэзананснай частаце асцылятара, амплітуда зрушэння найбольшая. Першасная вібрацыя трансфарматара будзе перадавацца на другасную абмотку трансфарматара. Дзякуючы станоўчаму п'езаэлектрычнаму эфекту п'езаэлектрычнага керамічнага матэрыялу на абодвух канцах трансфарматара будзе стварацца пераменнае напружанне. Велічыня пераменнага напружання залежыць ад геаметрычных памераў і рэжыму вібрацыі кожнай часткі п'езаэлектрычнага трансфарматара. Акрамя таго, відаць, што ў другаснай выхадной частцы п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара тыпу Розена кірунак палярызацыі п'езаэлектрычнага асцылятара супадае з кірункам яго вібрацыі, таму гэта рэжым падоўжнай вібрацыі, гэта значыць рэжым вібрацыі калянасці. Як правіла, падоўжная даўжыня п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара тыпу Розена значна большая, чым у п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара тыпу Розена. Выхадная напруга п'езаэлектрычнага трансфарматара тыпу Розена значна большая, чым уваходная, з-за ўласцівага яму высокага ўзмацнення напружання. П'езаэлектрычны трансфарматар тыпу Розена часта называюць п'езаэлектрычным трансфарматарам высокага напружання. Акрамя таго, п'езаэлектрычны керамічны трансфарматар тыпу Розена належыць да трансфарматараў высокага супраціву. Адным з прымянення п'езаэлектрычнага керамічнага трансфарматара тыпу Розена з'яўляецца кіраванне лямпамі высокага напружання, такімі як люмінесцэнтныя лямпы з халодным катодам для ВК, п'езаэлектрычны керамічны трансфарматар у рэжыме вібрацыі.