Princip og anvendelse af piezoelektrisk keramisk transformer

Princippet for piezoelektrisk keramisk transformer

Piezoelektrisk keramisk transformer er en ny type chipenhed, der realiserer lavspændingsindgang og højspændingsoutput gennem sekundær energiomdannelse af elektrisk energi --- mekanisk energi --- elektrisk energi. Dens grundlæggende struktur har mange former i henhold til form, elektrode og polarisationsretning, blandt hvilke den piezoelektriske transformer med en lang pladestruktur er den mest almindeligt anvendte. Den har en enkel struktur, er nem at fremstille og har et højt step-up-forhold.

Sammenlignet med den traditionelle elektromagnetiske transformer er materialerne, produktstrukturen, procesteknologien og arbejdsprincippet for den piezoelektriske keramiske transformer anderledes. De vigtigste materialer, der anvendes i elektromagnetiske transformere, er magnetiske materialer og ledende materialer, der bruges som henholdsvis kerne og vikling af strukturen, og energiomdannelsesformen er elektrisk-magnet-elektrisk. De vigtigste materialer, der anvendes i piezoelektriske keramiske transformere, er binære piezoelektriske keramiske materialer (PZT) såsom blyzirkonattitanat, ternære piezoelektriske keramiske materialer (PCM, PSM) - det vil sige tilføje andre elementer og fire på basis af PZT Element-baserede piezoelektriske keramiske materialer, etc. polarisering, og dens energikonverteringstilstand er elektro-mekanisk-elektrisk. Det kan ses, at energiomdannelsen af den elektromagnetiske transformer skal fuldføres i et ortogonalt tredimensionelt rum i henhold til dens strukturelle form, og den piezoelektriske keramiske transformer kan udføre energiomdannelse i et plan. Derfor er den piezoelektriske keramiske transformer let at designe til en struktur af chiptypen.

Arbejdsprincippet for piezoelektrisk keramisk transformer er at bruge egenskaberne ved piezoelektrisk keramisk materiale-positiv piezoelektrisk effekt og omvendt piezoelektrisk effekt. Den såkaldte positive piezoelektriske effekt er, at dette PZT-materiale genererer ladning eller spænding under påvirkning (eller deformation) af kraften, og den omvendte piezoelektriske effekt er, at materialet deformeres eller vibrerer, når en spænding påføres. Arbejdsprincippet for den piezoelektriske keramiske transformer er at bruge de positive og omvendte piezoelektriske effektkarakteristika for det piezoelektriske keramiske materiale ved at designe orienteringsegenskaberne for elektroden og polarisationsretningen af ​​det piezoelektriske keramiske legeme og bruge den omvendte piezoelektriske effekt til at lave fasen med inputterminalen. Det tilsluttede piezoelektriske keramiske legeme genererer mekanisk vibration under påvirkning af spænding, og derefter får den positive piezoelektriske effekt det piezoelektriske keramiske legeme forbundet til udgangsterminalen til at generere en spænding. Når impedansen af ​​indgangsterminalen og udgangsterminalen ikke er ens, er spændingen og strømmen i begge ender heller ikke ens, hvilket realiserer funktionen med at ændre størrelsen af ​​spændingen og strømmen mellem indgangsterminalen og udgangsterminalen.

Piezoelektrisk keramisk transformerstruktur
Den piezoelektriske keramiske transformer bruger piezoelektriske materialer, som bruger de elektromekaniske konverteringskarakteristika og samarbejder med vibrationsdelen af ​​komponenten og motoren i strømgenereringsdelen for at udføre polariseringsdesign. Indgangsspændingen gør det piezoelektriske stykke i resonanstilstand, og derefter vil den positive piezoelektriske effekt ændre den høje belastning konverteret til spændingsudgang for at opnå effekten af ​​spændingstransformation.