Pietsosähköisten keraamisten muuntajien käyttötarkoitus

                            Pietsosähköisen keraamisen muuntajan periaate
Pietsosähköinen keraaminen muuntaja on uudentyyppinen sirulaite, joka toteuttaa matalajännitteisen tulon ja korkean jännitteen lähdön muuntamalla sähköenergiaa sekundaarienergian --- mekaanisen energian --- sähköenergian. Sen perusrakenteella on useita muotoja muodon, elektrodin ja polarisaatiosuunnan mukaan, joista pitkällä levyrakenteella varustettu pietsosähköinen muuntaja on yleisimmin käytetty. Sen yksinkertainen rakenne, helppo valmistaa, ja sillä on korkea nostosuhde.

Perinteiseen sähkömagneettiseen muuntajaan verrattuna pietsosähköisen keraamisen muuntajan materiaalit, rakenne, prosessitekniikka ja toimintaperiaate ovat erilaisia. Sähkömagneettisissa muuntajissa käytetyt pääasialliset materiaalit ovat magneettiset materiaalit ja johtavat materiaalit, joita käytetään vastaavasti rakenteen sydämenä ja kääminä, ja energian muuntomuoto on sähkömagneetti-sähköinen. Tärkeimmät pietsosähköisissä keraamisissa muuntajissa käytetyt materiaalit ovat binäärisiä pietsosähköisiä keraamisia materiaaleja (PZT), kuten lyijyzirkonaattititanaatti, kolmiosaiset pietsosähköiset keraamiset materiaalit Pzt pietsokeraaminen rengas (PCM, PSM) - eli lisäämällä muita pietsosähköisiä elementtejä ja neljä PZT pietsosähköisten keraamisten materiaalien (PMMN) perusteella jne. Tuote on valmistettu korkean lämpötilan sintrauksella ja korkeapainepolarisaatiolla ja sen energian muuntotapa on sähkömekaaninen-sähköinen. Voidaan nähdä, että sähkömagneettisen muuntajan energian muuntaminen on suoritettava sen rakenteellisen muodon mukaisesti ortogonaalisessa kolmiulotteisessa tilassa ja pietsosähköinen keraaminen muuntaja voi suorittaa energian muuntamisen tasossa. Siksi pietsosähköinen keraaminen muuntaja on helppo suunnitella sirutyyppiseksi rakenteeksi.

Pietsosähköisen keraamisen muuntajan rakenne
Pietsosähköinen keraaminen muuntaja käyttää pietsosähköisiä materiaaleja, jotka käyttävät sähkömekaanisia muunnosominaisuuksia ja toimivat yhteistyössä komponentin tärinäosan ja sähköntuotantoosan moottorin kanssa polarisaatiosuunnittelun suorittamiseksi. Tulojännite tekee pietsosähköisestä keramiikasta resonanssitilassa, ja sitten positiivinen pietsosähköinen vaikutus muuttaa korkean jännityksen, joka muunnetaan jännitelähtöön, jotta saavutetaan jännitteen muunnosvaikutus. Erityisiä pietsosähköisiä keraamisia materiaaleja (kuten modifioitua lyijyzirkonaattititanaattia tai lyijyniobium-magnesiumzirkonaattititanaattia) valmistetaan useilla prosesseilla, kuten korkeapainemuovauksella, korkean lämpötilan sintrauksella ja korkeajännitteisellä sähkökentän polarisaatiolla.

Pietsosähköiset keraamiset muuntajat perustuvat positiivisiin ja käänteisiin pietsosähköisiin vaikutuksiin. Sähkömekaanisen energian toissijaisen muuntamisen aikana niitä tehostetaan kehon sisäisellä impedanssimuunnolla. Kun pietsosähköisen muuntajan tulopäähän (käyttöosaan) lisätään tietyn taajuuden vaihtojännite, pietsosähköinen muuntaja synnyttää venyvää värähtelyä pituussuunnassa käänteisestä pietsosähköisestä vaikutuksesta johtuen ja tulopäässä oleva sähköenergia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi. Sähköntuotantoosassa pitkittäisvärähtelyn läsnäolon vuoksi mekaaninen energia muunnetaan sähköenergiaksi positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen kautta, joten lähtöliittimessä on korkea jännite.

Koska pietsosähköisen keraamisen muuntajan heijastunut impedanssi kasvaa kuormitusimpedanssin pienentyessä, tämä ominaisuus on erittäin tärkeä suurjännitesovelluksissa. Kun kuorma on oikosulussa tai korkeajännitepurkautunut, pietsokeraamisen muuntajan tuloimpedanssi kasvaa nopeasti varmistaakseen, että muuntaja ja oheispiirit eivät pala. Siksi pietsosähköisten keraamisten muuntajien käyttö ei vaadi oikosulkusuojauspiiriä.

Pietsosähköisten keraamisten muuntajien käyttötarkoitukset
Ne ovat pieniä, ohuita ja kevyitä tuotteita. Koska pietsosähköisillä keraamisilla muuntajilla on joitain edellä mainituista ominaisuuksista, ne soveltuvat akkukäyttöisiin kulutuselektroniikkatuotteisiin, kuten matkapuhelimiin, kannettaviin tietokoneisiin, taittuviin tietokoneisiin sekä integroituun video- ja tallennusVTR-, PAD- ja muiden tuotteiden virtajärjestelmään. Erikoislaitteet, kuten tutka, sähköstaattinen kopiokone, sähkösuodatin ja muut voimajärjestelmät, jotka tarvitsevat virran erittäin korkeilla jännitteillä ja pienillä virroilla.
Nestekidenäyttö (LCD) (mukaan lukien LCD-valaistus) Piezo-invertteri taustavalaistukseen. Koska LCD vaatii suurta lähtötehoa ja lähetystehokkuutta ja vaatii matalan korkeuden ja kevyen rakenteen. Samanaikaisesti taustavalaistun kylmäkatodiloistelampun ominaisuuksien vuoksi: impedanssi ennen valaistusta on suuri ja korkea jännite on syötettävä. Valaistuksen jälkeen impedanssi pienenee ja jännite laskee. Pietsosähköisen keraamisen muuntajainvertterin ominaisuudet voidaan sovittaa tähän.

Käytetään omavoimaisissa järjestelmissä, joissa akun suorituskyky, koko ja paino ovat tiukasti rajoitettuja, kuten autoissa, helikoptereissa, ilmailuajoneuvoissa, satelliiteissa, kaikuluotaimessa, lääketieteellisissä laitteissa jne. käytettävät pietsosähköiset jarrujärjestelmät. Näiden laitteiden virtalähde vaatii yleensä 100 V ~ 1000 V, mikä on hyvin erilaista kuin tavallisten 9 V ~ 24 V akkujen virtalähde. hakemisto.

Lyhyesti sanottuna pietsosähköisten keraamisten muuntajien sovellusalueet ovat hyvin laajat.

Pietsosähköisen keraamisen muuntajan periaate
Pietsosähköinen keraaminen muuntaja on uudentyyppinen sirulaite, joka toteuttaa matalajännitteisen tulon ja korkean jännitteen lähdön muuntamalla sähköenergiaa sekundaarienergian --- mekaanisen energian --- sähköenergian. Sen perusrakenteella on useita muotoja muodon, elektrodin ja polarisaatiosuunnan mukaan, joista yleisimmin käytetty pitkälevyrakenne on pietsosähköinen muuntaja. Sen yksinkertainen rakenne, helppo valmistaa, ja sillä on korkea nostosuhde.

Perinteiseen sähkömagneettiseen muuntajaan verrattuna pietsosähköisen keraamisen muuntajan materiaalit, tuotteen rakenne, prosessitekniikka ja toimintaperiaate ovat erilaisia. Sähkömagneettisissa muuntajissa käytetyt pääasialliset materiaalit ovat magneettiset materiaalit ja johtavat materiaalit, joita käytetään vastaavasti rakenteen sydämenä ja kääminä, ja energian muuntomuoto on sähkömagneetti-sähköinen. Tärkeimmät pietsosähköisissä keraamisissa muuntajissa käytetyt materiaalit ovat binäärisiä pietsosähköisiä keraamisia materiaaleja (PZT), kuten lyijyzirkonaattititanaattia, kolmikomponenttisia pietsosähköisiä keraamisia materiaaleja (PCM, PSM) eli lisättynä muita elementtejä ja neljä PZT-elementtipohjaisten pietsosähköisten keraamisten materiaalien pohjalta), korkean lämpötilan keraamiset materiaalit (PM on N-sekoituksella) jne. polarisaatio, ja sen energian muunnostila on sähkömekaaninen-sähköinen. Voidaan nähdä, että sähkömagneettisen muuntajan energian muuntaminen on suoritettava sen rakenteellisen muodon mukaisesti ortogonaalisessa kolmiulotteisessa tilassa ja pietsosähköinen keraaminen muuntaja voi suorittaa energian muuntamisen tasossa. Siksi pietsosähköinen keraaminen muuntaja on helppo suunnitella sirutyyppiseksi rakenteeksi.

Pietsosähköisen keraamisen muuntajan toimintaperiaate on käyttää pietsosähköisen keraamisen materiaalin positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen ja käänteisen pietsosähköisen vaikutuksen ominaisuuksia. Niin sanottu positiivinen pietsosähköinen vaikutus on, että tämä materiaali synnyttää varauksen tai jännitteen voiman vaikutuksen (tai muodonmuutoksen) alaisena, ja käänteinen pietsosähköinen vaikutus on, että materiaali muuttaa muotoaan tai värisee, kun jännitettä käytetään. Pietsosähköisen keraamisen muuntajan toimintaperiaate on käyttää pietsosähköisen keraamisen materiaalin positiivisia ja käänteisiä pietsosähköisiä efektiominaisuuksia suunnittelemalla elektrodin suuntausominaisuudet ja pietsosähköisen keraamisen kappaleen polarisaatiosuunta sekä käyttämällä käänteistä pietsosähköistä vaikutusta vaiheen tekemiseen tuloliittimellä. Kytketty pietsosähköinen keraaminen runko synnyttää mekaanista värähtelyä jännitteen vaikutuksesta, ja sitten lähtöliittimeen kytketty pietsosähköinen keraaminen kappale tuottaa jännitteen positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen kautta. Kun tuloliittimen ja lähtöliittimen impedanssi eivät ole samat, jännite ja virta molemmissa päissä eivät myöskään ole yhtä suuret, mikä toteuttaa jännitteen ja virran muuntamisen toiminnan tuloliittimen ja lähtöliittimen välillä.

Pietsosähköisen keraamisen muuntajan rakenne
Pietsosähköinen keraaminen muuntaja käyttää pietsosähköisiä materiaaleja pietsokeraamiset elementit rengas , joka käyttää sähkömekaanisia muunnosominaisuuksia ja toimii yhteistyössä komponentin tärinäosan ja sähköntuotantoosan moottorin kanssa polarisaatiosuunnittelun suorittamiseksi. Tulojännite tekee pietsosähköisestä keramiikasta resonanssitilassa, ja sitten positiivinen pietsosähköinen vaikutus muuttaa korkean jännityksen, joka muunnetaan jännitelähtöön, jotta saavutetaan jännitteen muunnosvaikutus. Integroitu rakennekaavio, jossa käytetään erityisiä pietsosähköisiä keraamisia materiaaleja (kuten modifioitua lyijyzirkonaattititanaattia tai lyijyniobiummagnesiumzirkonaattititanaattia), joka on valmistettu useilla prosesseilla, kuten korkeapainemuovauksella, korkean lämpötilan sintrauksella ja korkeajännitteisellä sähkökentän polarisaatiolla. Pietsosähköiset keraamiset muuntajat perustuvat positiivisiin ja käänteisiin pietsosähköisiin vaikutuksiin. Sähkömekaanisen energian toissijaisen muuntamisen aikana niitä tehostetaan kehon sisäisellä impedanssimuunnolla. Kun pietsosähköisen muuntajan tulopäähän (käyttöosaan) lisätään tietyn taajuuden vaihtojännite, pietsosähköinen muuntaja synnyttää venyvää värähtelyä pituussuunnassa käänteisestä pietsosähköisestä vaikutuksesta johtuen ja tulopäässä oleva sähköenergia muunnetaan mekaaniseksi energiaksi. Sähköntuotantoosassa pitkittäisvärähtelyn läsnäolon vuoksi mekaaninen energia muunnetaan sähköenergiaksi positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen kautta, joten lähtöliittimessä on korkea jännite. Koska pietsosähköisen keraamisen muuntajan heijastunut impedanssi kasvaa kuormitusimpedanssin pienentyessä, tämä ominaisuus on erittäin tärkeä suurjännitesovelluksissa. Kun kuorma on oikosulussa tai korkeajännitepurkautunut, keraamisen muuntajan tuloimpedanssi kasvaa nopeasti, jotta muuntaja ja oheispiirit eivät pala. Siksi pietsosähköisten keraamisten muuntajien käyttö ei vaadi oikosulkusuojauspiiriä.

Pietsosähköisen keraamisen muuntajan käyttö
Piet, ohuet ja kevyet tuotteet: Koska pietsosähköisillä keraamisilla muuntajilla on joitain pietsokeraaminen rengasanturi , ne soveltuvat akkukäyttöisiin kulutuselektroniikkatuotteisiin, kuten matkapuhelimiin, kannettaviin tietokoneisiin, taittuviin tietokoneisiin ja integroituihin video- ja tallennusvideo-, PAD- ja muiden tuotteiden virtajärjestelmään.
Erikoisteholaitteet, jotka tarvitsevat virran erittäin korkealla jännitteellä ja pienellä virralla, kuten tutka, sähköstaattinen kopiokone, sähkösuodatin ja muut sähköjärjestelmät.
Nestekidenäyttö (LCD) (mukaan lukien LCD-valaistus) Piezo-invertteri taustavalaistukseen. Koska LCD vaatii suurta lähtötehoa ja lähetystehokkuutta ja vaatii matalan korkeuden ja kevyen rakenteen. Samanaikaisesti taustavalaistun kylmäkatodiloistelampun ominaisuuksien vuoksi impedanssi ennen valaistusta on suuri ja korkea jännite on syötettävä. Valaistuksen jälkeen impedanssi pienenee ja jännite laskee. Pietsosähköisen keraamisen muuntajainvertterin ominaisuudet voidaan sovittaa tähän.

Käytetään omavoimaisissa järjestelmissä, joissa akun suorituskyky, koko ja paino ovat tiukasti rajoitettuja, kuten autoissa, helikoptereissa, ilmailuajoneuvoissa, satelliiteissa, kaikuluotaimessa, lääketieteellisissä laitteissa jne. käytettävät pietsosähköiset jarrujärjestelmät. Näiden laitteiden virtalähde vaatii yleensä 100 V ~ 1000 V, mikä on hyvin erilaista kuin tavallisten 9 V ~ 24 V akkujen virtalähde. hakemisto.
Lyhyesti sanottuna pietsosähköisten keraamisten muuntajien sovellusalueet ovat hyvin laajat.