Účel piezoelektrických keramických transformátorů

                            Princip piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrický keramický transformátor je nový typ čipového zařízení, které realizuje nízkonapěťový vstup a vysokonapěťový výstup prostřednictvím sekundární přeměny energie elektrické energie --- mechanické energie --- elektrické energie. Jeho základní struktura má mnoho podob podle tvaru, elektrody a směru polarizace, přičemž piezoelektrický transformátor se strukturou dlouhého plechu se nejčastěji používá. Jeho jednoduchá struktura, snadná výroba a vysoký krokový poměr.

Ve srovnání s tradičním elektromagnetickým transformátorem se materiály, struktura, procesní technologie 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 titaničitý, ternární piezoelektrické keramické materiály Piezokeramický kroužek Pzt (PCM, PSM)-tedy přidání dalších piezoprvků a čtyř na bázi piezoelektrických keramických materiálů PZT (PMMN) atd. Výrobek je vyroben vysokoteplotním slinováním a vysokotlakou polarizací a jeho režim přeměny energie je elektro-mechanicko-elektrický. Je vidět, že přeměnu energie elektromagnetického transformátoru je potřeba dokončit v ortogonálním trojrozměrném prostoru podle jeho konstrukční formy a piezoelektrický keramický transformátor může přeměnu energie provádět v rovině. Piezoelektrický keramický transformátor je proto snadno navržen do struktury typu čipu.

Struktura piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrický keramický transformátor využívá piezoelektrické materiály, které využívají elektromechanické konverzní charakteristiky a spolupracuje s vibrační částí součásti a motorem části pro výrobu energie při návrhu polarizace. Vstupní napětí uvede piezoelektrickou keramiku do rezonančního stavu a poté pozitivní piezoelektrický efekt změní vysoké napětí převedené na napěťový výstup, aby se dosáhlo efektu transformace napětí. Speciální piezoelektrické keramické materiály (jako je modifikovaný zirkoničitan titaničitý nebo titaničitan olovnatý niob hořečnatý zirkoničitan) se vyrábějí řadou procesů, jako je vysokotlaké tváření, vysokoteplotní slinování a vysokonapěťová polarizace elektrického pole.

Piezoelektrické keramické transformátory jsou založeny na pozitivním a inverzním piezoelektrickém jevu. Během sekundární přeměny elektromechanické energie jsou zesíleny transformací impedance v těle. Když se na vstupní konec (hnací část) piezoelektrického transformátoru přidá střídavé napětí o určité frekvenci, piezoelektrický transformátor generuje natahovací vibrace v podélném směru v důsledku inverzního piezoelektrického jevu a elektrická energie na vstupním konci se přemění na mechanickou energii. V části pro výrobu energie se v důsledku přítomnosti podélných vibrací mechanická energie přeměňuje na elektrickou energii prostřednictvím pozitivního piezoelektrického jevu, takže výstupní svorka má vysokonapěťový výstup.

Protože odražená impedance piezoelektrického keramického transformátoru se zvyšuje se snižující se impedancí zátěže, je tato charakteristika extrémně důležitá ve vysokonapěťových aplikacích. Při zkratu zátěže nebo vybití vysokého napětí se vstupní impedance piezokeramického transformátoru rychle zvýší, aby se zajistilo, že transformátor a periferní obvody nebudou spáleny. Proto použití piezoelektrických keramických transformátorů nevyžaduje ochranný obvod proti zkratu.

Použití piezoelektrických keramických transformátorů
Jsou to malé, tenké a lehké produkty. Vzhledem k tomu, že piezoelektrické keramické transformátory mají některé z uvedených vlastností, jsou vhodné pro výrobky spotřební elektroniky napájené bateriemi, jako jsou mobilní telefony, notebooky, skládací počítače a integrované video a záznamové VTR, PAD a další napájecí systémy. Speciální zařízení, jako je radar, elektrostatická kopírka, elektrostatický odlučovač a další energetické systémy, které musí být napájeny extrémně vysokým napětím a malými proudy.
Displej z tekutých krystalů (LCD) (včetně podsvícení LCD) Piezo měnič pro podsvícení. Protože LCD vyžaduje vysoký výstupní výkon a účinnost přenosu a vyžaduje nízkou výšku a nízkou hmotnost konstrukce. Současně kvůli vlastnostem zářivky se studenou katodou se zadním osvětlením: impedance před rozsvícením je velká a musí být dodáváno vysoké napětí. Po rozsvícení se impedance zmenší a napětí klesne. Tomu lze přizpůsobit vlastnosti piezoelektrického keramického transformátorového střídače.

Používá se v systémech s vlastním napájením, kde jsou výkon, velikost a hmotnost baterie přísně omezeny, jako jsou piezoelektrické brzdové systémy používané v automobilech, helikoptérách, leteckých vozidlech, satelitech, sonarech, lékařských zařízeních atd. Napájení těchto zařízení obecně vyžaduje 100V ~ 1000V, což je velmi odlišné od napájení 9V ~ 24V běžných keramických baterií, a piezoelektrický transformátor umí tento index.

Stručně řečeno, oblasti použití piezoelektrických keramických transformátorů jsou velmi široké.

Princip piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrický keramický transformátor je nový typ čipového zařízení, které realizuje nízkonapěťový vstup a vysokonapěťový výstup prostřednictvím sekundární přeměny energie 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. Jeho jednoduchá struktura, snadná výroba a 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 přidání dalších prvků a čtyř na bázi PZT prvků piezoelektrických keramických materiálů (PMMN) atd. Výrobek je vyroben vysokoteplotním sintrováním a jeho vysokotlakou přeměnou energie. Je vidět, že přeměnu energie elektromagnetického transformátoru je potřeba dokončit v ortogonálním trojrozměrném prostoru podle jeho konstrukční formy a piezoelektrický keramický transformátor může přeměnu energie provádět v rovině. Piezoelektrický keramický transformátor je proto snadno navržen 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 generuje náboj nebo napětí při působení (nebo deformaci) síly, a obrácený piezoelektrický jev spočívá v tom, že se materiál deformuje nebo vibruje, když je aplikováno napětí. Pracovní princip piezoelektrického keramického transformátoru spočívá ve využití kladných a reverzních charakteristik piezoelektrického efektu piezoelektrického keramického materiálu, navržením orientačních charakteristik elektrody a směru polarizace piezoelektrického keramického tělesa a použitím inverzního piezoelektrického efektu k vytvoření fáze se vstupní svorkou. Připojené piezoelektrické keramické těleso generuje působením napětí mechanické vibrace a poté piezoelektrické keramické těleso připojené k výstupní svorce generuje napětí prostřednictvím kladného piezoelektrického jevu. Když impedance vstupní svorky a výstupní svorky nejsou stejné, napětí a proud na obou koncích také nejsou stejné, čímž se realizuje funkce převodu napětí a proudu mezi vstupní svorkou a výstupní svorkou.

Struktura piezoelektrického keramického transformátoru
Piezoelektrický keramický transformátor využívá piezoelektrické materiály kruh piezokeramických prvků , který využívá elektromechanické konverzní charakteristiky a spolupracuje s vibrační částí součásti a motorem části pro výrobu energie při návrhu polarizace. Vstupní napětí uvede piezoelektrickou keramiku do rezonančního stavu a poté pozitivní piezoelektrický efekt změní vysoké napětí převedené na napěťový výstup, aby se dosáhlo efektu transformace napětí. Integrovaný strukturní diagram využívající speciální piezoelektrické keramické materiály (jako je modifikovaný zirkoničitan titaničitý nebo titaničitan olovnatý niob hořečnatý zirkoničitan), vyrobený řadou procesů, jako je vysokotlaké tváření, vysokoteplotní slinování a vysokonapěťová polarizace elektrického pole. Piezoelektrické keramické transformátory jsou založeny na pozitivním a inverzním piezoelektrickém jevu. Během sekundární přeměny elektromechanické energie jsou zesíleny transformací impedance v těle. Když se na vstupní konec (hnací část) piezoelektrického transformátoru přidá střídavé napětí o určité frekvenci, piezoelektrický transformátor generuje natahovací vibrace v podélném směru v důsledku inverzního piezoelektrického jevu a elektrická energie na vstupním konci se přemění na mechanickou energii. V části pro výrobu energie se v důsledku přítomnosti podélných vibrací mechanická energie přeměňuje na elektrickou energii prostřednictvím pozitivního piezoelektrického jevu, takže výstupní svorka má vysokonapěťový výstup. Protože odražená impedance piezoelektrického keramického transformátoru se zvyšuje se snižující se impedancí zátěže, je tato charakteristika extrémně důležitá ve vysokonapěťových aplikacích. Při zkratu zátěže nebo vybití vysokého napětí se vstupní impedance keramického transformátoru rychle zvýší, aby bylo zajištěno, že transformátor a periferní obvody nebudou spáleny. Proto použití piezoelektrických keramických transformátorů nevyžaduje ochranný obvod proti zkratu.

Použití piezoelektrického keramického transformátoru
Malé, tenké a lehké výrobky: Protože piezoelektrické keramické transformátory mají některé vlastnosti piezokeramický prstencový senzor , jsou vhodné pro produkty spotřební elektroniky napájené bateriemi, jako jsou mobilní telefony, notebooky, skládací počítače a integrované video a záznamové VTR, PAD a další produkty napájení.
Speciální energetická zařízení, která musí být napájena extrémně vysokým napětím a malým proudem, jako je radar, elektrostatická kopírka, elektrostatický odlučovač a další energetické systémy.
Displej z tekutých krystalů (LCD) (včetně podsvícení LCD) Piezo měnič pro podsvícení. Protože LCD vyžaduje vysoký výstupní výkon a účinnost přenosu a vyžaduje nízkou výšku a nízkou hmotnost konstrukce. Současně je vzhledem k vlastnostem zářivky se studenou katodou se zadním osvětlením impedance před rozsvícením velká a musí být dodáváno vysoké napětí. Po rozsvícení se impedance zmenší a napětí klesne. Tomu lze přizpůsobit vlastnosti piezoelektrického keramického transformátorového střídače.

Používá se v systémech s vlastním napájením, kde jsou výkon, velikost a hmotnost baterie přísně omezeny, jako jsou piezoelektrické brzdové systémy používané v automobilech, helikoptérách, leteckých vozidlech, satelitech, sonarech, lékařských zařízeních atd. Napájení těchto zařízení obecně vyžaduje 100V ~ 1000V, což je velmi odlišné od napájení 9V ~ 24V běžných keramických baterií, a piezoelektrický transformátor umí tento index.
Stručně řečeno, oblasti použití piezoelektrických keramických transformátorů jsou velmi široké.