Princip a použití piezoelektrického keramického transformátoru

Princip piezoelektrického keramického transformátoru

Piezoelektrický keramický transformátor je nový typ čipového zařízení, které realizuje nízkonapěťový vstup a vysokonapěťový výstup prostřednictvím sekundární energetické přeměny elektrické energie --- mechanické energie --- elektrické energie. Jeho základní struktura má mnoho podob podle tvaru, elektrody a směru polarizace, z nichž se nejčastěji používá piezoelektrický transformátor s dlouhou listovou strukturou. Má jednoduchou strukturu, snadno se vyrábí a má vysoký krokový poměr.

Ve srovnání s tradičním elektromagnetickým transformátorem se materiály, struktura produktu, technologie procesu a pracovní princip piezoelektrického keramického transformátoru liší. Hlavní materiály používané v elektromagnetických transformátorech jsou magnetické materiály a vodivé materiály, které se používají jako jádro a vinutí konstrukce, a forma přeměny energie je elektro-magnetická-elektrická. Hlavní materiály používané v piezoelektrických keramických transformátorech jsou binární piezoelektrické keramické materiály (PZT) jako je zirkoničitan olovnatý titanát, ternární piezoelektrické keramické materiály (PCM, PSM)-tedy přidat další prvky a čtyři na bázi PZT Piezoelektrické keramické materiály na bázi prvků (PMMN) atd. Výrobek je vyroben vysokoteplotním sintrováním a jeho vysokotlakou přeměnou lze vidět polární přeměnu přeměna energie elektromagnetického transformátoru musí být dokončena v ortogonálním trojrozměrném prostoru podle jeho konstrukční formy a piezoelektrický keramický transformátor může provádět přeměnu energie v rovině. Proto lze piezoelektrický keramický transformátor snadno navrhnout do struktury typu čipu.

Principem práce piezoelektrického keramického transformátoru je využití charakteristik piezoelektrického keramického materiálu s pozitivním piezoelektrickým efektem a reverzním piezoelektrickým efektem. Takzvaný pozitivní piezoelektrický jev spočívá v tom, že tento materiál PZT generuje náboj nebo napětí působením (nebo deformací) síly a zpětný piezoelektrický jev spočívá v tom, že se materiál deformuje nebo vibruje, když je aplikováno napětí. Pracovním principem piezoelektrického keramického transformátoru je použití kladných a reverzních charakteristik piezoelektrického efektu piezoelektrického keramického materiálu navržením orientačních charakteristik elektrody a směru polarizace piezoelektrického keramického tělesa a použitím reverzního piezoelektrického efektu k vytvoření fáze se vstupní svorkou. Připojené piezoelektrické keramické těleso generuje působením napětí mechanické vibrace a poté pozitivní piezoelektrický efekt způsobí, že piezoelektrické keramické těleso připojené k výstupní svorce generuje napětí. Když impedance vstupní svorky a výstupní svorky nejsou stejné, napětí a proud na obou koncích také nejsou stejné, čímž se realizuje funkce změny velikosti napětí a proudu mezi vstupní svorkou a výstupní svorkou.

Struktura piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrický keramický transformátor využívá piezoelektrické materiály, které využívají elektromechanické konverzní charakteristiky a spolupracují s vibrační částí součásti a motorem části pro výrobu energie při návrhu polarizace. Vstupní napětí uvede piezoelektrický kus do rezonančního stavu a poté pozitivní piezoelektrický efekt změní vysoké napětí převedené na napěťový výstup, aby se dosáhl efekt transformace napětí.