V současné době je piezoelektrický keramický transformátor široce používán v řadě oblastí, včetně domácích spotřebičů a high-tech vojenských produktů. Jednou z nejtypičtějších aplikací je pohon zářivky se studenou katodou. Je to proto, že napěťové a proudové charakteristiky vstupu a výstupu piezoelektrického keramického transformátoru jsou velmi vhodné pro studenou negativní zářivku. Charakteristikou zařízení je vysoká výstupní impedance, nízký výstupní proud a velké kolísání výstupního napětí s impedancí. Zatímco studená zářivka potřebuje při spuštění spouštěcí napětí 1 000 V, při startu potřebuje mnohem nižší napětí. Piezokeramika Pzt je ve stabilním pracovním stavu, což je asi polovina startovacího napětí, a její impedance je mnohem nižší než při startu. Studená zářivka navíc potřebuje mnohem nižší proud. Tyto vlastnosti studených zářivek jsou velmi podobné charakteristikám piezoelektrických keramických transformátorů. Další důležitou oblastí použití piezoelektrických keramických transformátorů jsou DC a DC měniče. Kromě toho existuje mnoho aplikací piezoelektrických keramických transformátorů, jako jsou ty, které se používají v bezpečných systémech odolných proti výbuchu. Elektrické obušky, sítě proti krádeži, výběrové boxy, peněžní nosiče a bezpečnostní skříně, obrazové trubice, trubice se studenou katodou v displejích s tekutými krystaly, neonové lampy, laserové trubice nebo rentgenové trubice, vysokonapěťové elektrostatické stříkání, vysokonapěťové elektrostatické vločkování a radarové zobrazovací trubice, vysokonapěťové zapalovače impulzů v elektrických zapalovacích systémech, elektrické tiskárny a kopírky, generátory elektrostatických faxů, lasery a kopírky, lékařské přístroje osvěžovač, ozonová dezinfekční skříň, vojenská a letecká technika atd., je třeba upozornit, že při snaze nahradit tradiční vinutý elektromagnetický transformátor piezoelektrickým keramickým transformátorem bychom jej neměli slepě vyměňovat, protože piezoelektrický keramický transformátor má přísné požadavky na obvodový obvod. V současné době výrobci obvykle prodávají transformátor jako kompletní sadu a zřídka prodávají izolovaný piezoelektrický keramický transformátor samostatně.
Materiálový výzkum piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrické keramické materiály byly široce používány ve filtrech, ultrazvukových měničích, piezoelektrických aktuátorech a senzorech. Různá zařízení vyžadují různé výkonové parametry piezoelektrických keramických materiálů. Princip činnosti piezoelektrických keramických transformátorů je realizován využitím pozitivních a negativních piezoelektrických efektů piezoelektrických materiálů. V piezoelektrickém keramickém transformátoru je piezokeramické kotoučové měniče . Jako transformátory se používají Na vstupním konci zařízení se střídavá energie vstupního piezoelektrického keramického transformátoru přeměňuje na mechanickou vibrační energii prostřednictvím inverzního piezoelektrického jevu. Na výstupním konci piezoelektrického keramického transformátoru se mechanické vibrace přeměňují na střídavou elektrickou energii prostřednictvím pozitivního piezoelektrického jevu a impedance se transformuje na dvě transformace energie, čímž je realizována rezonanční frekvence piezoelektrického keramického transformátoru. Aby bylo dosaženo nejvyšší účinnosti přeměny energie, musí být vybrána piezoelektrická keramika se specifickými vlastnostmi. Pro piezoelektrickou keramiku používanou pro piezoelektrické keramické transformátory je vyžadován vyšší elektromechanický vazební koeficient, vyšší mechanický činitel jakosti a elektrický činitel jakosti, jakož i co nejnižší možné. Vývoj piezoelektrického keramického transformátoru je neoddělitelný od vývoje piezoelektrického keramického materiálu pro jeho teplotní koeficient. V rané fázi výzkumu piezoelektrického keramického transformátoru je piezoelektrický keramický materiál převážně monolitický a jeho významným představitelem je baryumtitanátová keramika. Přestože tento druh piezoelektrického keramického materiálu má vysokou dielektrickou konstantu, jeho teplota je stabilní. Tyto vlastnosti piezoelektrické keramiky s titaničitanem barnatým nevedou k vývoji a aplikaci vysoce výkonných piezoelektrických keramických transformátorů.
Zirkoničitan titaničitan olovnatý je binární piezoelektrický keramický materiál, který má velmi pevné a velmi stabilní piezoelektrické vlastnosti. Ve srovnání s piezoelektrickou keramikou s titaničitanem barnatým má piezoelektrická piezoelektrická keramika zirkoničitan titaničitý mnoho druhů materiálů. Materiál PZT-4 je druh emise. Materiál PZT-8 je druh piezoelektrické keramiky s nízkými mechanickými a dielektrickými ztrátami, velkým střídavým depolarizačním polem, velkou dielektrickou konstantou, elektromechanickým vazebním koeficientem a piezoelektrickou konstantou. Je zvláště vhodný pro buzení silného elektrického pole a velké mechanické amplitudy, proto se často používá v přenosových měničích a piezoelektrických transformátorech. Dielektrická konstanta, elektromechanický vazební koeficient a piezoelektrická konstanta piezoelektrické keramiky z materiálu PZT-4 jsou o něco nižší než u materiálu PZT-4, ale jejich pevnost v tahu a stabilita jsou lepší než u materiálu PZT-4. Mají také vyšší mechanický činitel jakosti a jsou vhodnější pro buzení s vysokou mechanickou amplitudou. Proto jsou široce používány pro piezoelektrické keramické transformátory. Aby byly splněny vývojové potřeby vysoce výkonných piezoelektrických keramických měničů a piezoelektrických keramických transformátorů, byla vyvinuta ternární piezoelektrická keramika na bázi binárního olovnatého zirkoničitanu titanátu. piezokeramický křišťálový křemen . Ternární piezoelektrická keramika byla vyrobena z materiálů s jemnou velikostí částic, které se vyznačovaly dobrým výkonem slinování, nízkou teplotou slinování, nízkou pórovitostí a vysokou kvalitou. Ternární piezoelektrická keramika se běžně používá jako titaničitan olovnatý niob hořečnatý zirkoničitan, olovnatý niob zinek zirkoničitan titaničitý a telur mangan a zirkoničitan titaničitý. Za účelem dalšího zlepšení výkonu piezoelektrických keramických transformátorů byla vyvinuta kvartérní piezoelektrická keramika na bázi ternární piezoelektrické keramiky. Jejich hlavní charakteristiky jsou podobné ternární piezoelektrické keramice, ale jejich elektromechanický vazebný koeficient, mechanický činitel jakosti a elektrický činitel jakosti jsou vyšší. Je vhodnější pro požadavek vysokého výkonu piezoelektrického keramického transformátoru.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd je profesionální výrobce piezoelektrické keramiky a ultrazvukových měničů, který se věnuje ultrazvukové technologii a průmyslovým aplikacím.
