Pietsosähköisten keraamisten muuntajien tyypit (1)

Teoreettisen tutkimuksen ja soveltamisen tila Pietsokeraamisia kiekkoantureita käsitellään ja kommentoidaan kattavasti ja olemassa olevia ongelmia analysoidaan. Pietsosähköinen keraaminen muuntaja on uudenlainen puolijohdeelektroniikkalaite. Sen etuna on yksinkertainen rakenne ja prosessi, pieni koko, kevyt paino, ei sähkömagneettista kohinaa, ei sähkömagneettista käämitystä, palamaton, hyvä eheys ja suuren mittakaavan tuotantokustannuksia voidaan vähentää huomattavasti. Sitä käytetään laajalti kylmäkatodiputkessa, neonlamppuputkessa, laserputkessa ja röntgenputkessa, korkeajännitteisessä sähköstaattisessa ruiskutuksessa, korkeajännitteisessä sähköstaattisessa flockingissa ja tutkan näyttöputkessa on nestekidenäyttö. Tällä hetkellä perinteinen tapa lisätä tai vähentää vaihtojännitettä on käyttää sähkömagneettista muuntajaa. Se koostuu pääasiassa rautasydämestä ja rautasydämen ympärillä olevista keloista. Toissijaiset kelat aikaansaavat sähkömagneettisen kytkennän magneettisydämien kautta. Joissakin teho- ja suuritehoisissa elektronisissa sovelluksissa suuret sähkömagneettiset muuntajat ovat erittäin tehokkaita. Tieteen ja teknologian kehityksen sekä elektronisten laitteiden pienentymisen myötä monet elektroniikkateollisuuden sovellukset tarvitsevat kuitenkin tehokkaita pienikokoisia komponentteja, joten pienille ja tehokkaille muuntajille. Kuitenkin sen luontaisista syistä johtuen (kuten johtimien ihovaikutuksen menetys, ohuiden johtojen johtavuushäviö ja magneettisten materiaalien relaksaatiohäviö kasvavat nopeasti muuntajan koon pienentyessä), olemassa olevilla sähkömagneettisilla muuntajilla on vaikea saavuttaa korkea hyötysuhde ja pienentäminen. Tällä hetkellä sähkömagneettisista muuntajista on tullut piirejä. Aluksen suurin elektroninen laite on yksi suurimmista elektronisten laitteiden pienentämisen esteistä. Lisäksi sähkömagneettisen muuntajan luontainen magneettinen vuoto ja sähkömagneettinen säteily saastuttavat ympäristöä, mikä ei ole suotuisa teolliseen käyttöön. Tämän ongelman voittamiseksi ja elektronisten laitteiden miniatyrisoimiseksi ehdotetaan pietsosähköistä keraamista muuntajaa. Pietsosähköinen keraaminen muuntaja koostuu pohjimmiltaan kahdesta pietsosähköisestä keraamisesta resonaattorista (tai pietsosähköisistä keraamisista muuntimista ja pietsosähköisistä keraamisista toimilaitteista), joiden mekaaniset osat on kytketty toisiinsa ja piiriosat on eristetty toisistaan. Se on uudentyyppinen jännite- tai virtamuunnin. Sen toimintaperiaate on erilainen kuin perinteisten sähkömagneettisten muuntajien. Keraamisessa muuntajassa ensiö- ja toisiokytkentää ei toteuteta perinteisellä sähkömagneettisella vaikutuksella, vaan mekaanisella kytkennällä ja pietsosähköisen materiaalin pietsosähköisellä vaikutuksella.

Pietsosähköisten keraamisten muuntajien kehitys liittyy läheisesti sen kehittämiseen
piezo keraamiset kristallimateriaalit . Pietsosähköisen keraamisen muuntajan kehittämisen alkuvaiheessa, koska pietsosähköisten keraamisten materiaalien tutkimus- ja tuotantotekniikka ei ole tarpeeksi edistynyt, sen suorituskyky on myös vaikuttanut suuresti. Pietsosähköisen keramiikan valmistustekniikka on alkuvaiheessa ja materiaalin suorituskyky on heikko. Toiseksi pietsosähköisen keraamisen muuntajan toimintaperiaate perustuu pietsosähköisten keraamisten laitteiden pietsosähköiseen vaikutukseen ja mekaaniseen värähtelykytkemiseen. Pietsosähköisen keraamisen muuntajan suuremman jännitteen ja virran vahvistuksen saavuttamiseksi pietsosähköisen keraamisen muuntajan tulisi olla mekaanisen resonanssin tilassa, mutta sillä hetkellä se on mekaanisen resonanssin tilassa. Pietsosähköisen keraamisen resonaattorin värähtelymuodon tutkimusteoria ei ole vielä kypsä. Kolmanneksi pietsosähköisen keraamisen muuntajan käyttöpiirin tutkimus on vielä alkuvaiheessa. Monia ongelmia (kuten taajuuden seuranta ja pietsosähköisen keraamisen muuntajan lähtöjännitteen stabiilisuus) ei tuolloin ratkaistu täydellisesti, mikä johti pietsosähköiseen keraamiseen muuntajaan. Energian epävakaus ja sen käyttö ovat rajallisia. Pietsosähköisten keraamisten muuntajien luokittelu perustuu pääasiassa pietsosähköisten keraamisten muuntajien toimintatapaan. Tällä hetkellä on olemassa kolme päätyyppiä pietsosähköisiä keraamisia muuntajia, nimittäin pietsosähköisiä keraamisia muuntajia, joissa on pituinen teleskooppinen värähtelytila ​​(tunnetaan myös nimellä Rosen-tyyppiset pietsosähköiset keraamiset muuntajat), pietsosähköiset keraamiset muuntajat, joilla on paksuusteleskooppinen värähtelytila ​​ja säteittäinen suunta. Tärinätilan pietsosähköinen keraaminen muuntaja.

Rosen-tyyppinen pietsosähköinen keraaminen muuntaja

 Rosen-tyyppinen pietsosähköinen keraaminen muuntaja, pituinen teleskooppinen värähtelymuoto Pietsosähköinen keraaminen muuntaja koostuu pietsosähköisestä keraamisesta ohuesta nauhasta, joka tuottaa poikittaisvärähtelytilan, ja pietsosähköisestä keraamisesta ohuesta nauhasta, joka tuottaa pitkittäisen värähtelytilan. Kun pietsosähköisen keraamisen muuntajan ensiöpäähän lisätään taajuuden ja tietyn alueen vaihtojännite pietsosähköisen keraamisen materiaalin käänteisestä pietsosähköisestä vaikutuksesta johtuen, pituutta venyvä värähtely tapahtuu pietsosähköisen keraamisen materiaalin sisäänmenopäässä eli paksuudeltaan pietsosähköisen polarisaatiokeraamin ohuessa nauhassa. Värähtelysuunta on kohtisuorassa polarisaatiosuuntaan nähden ja kuuluu poikittaisvaikutteiseen värähtelyyn. Kun taajuus lähestyy oskillaattorin resonanssitaajuutta, siirtymäamplitudi on suurin. Muuntajan ensiövärähtely välittyy muuntajan toisiopuolelle. Pietsosähköisen keraamisen materiaalin positiivisen pietsosähköisen vaikutuksen avulla muuntajan molempiin päihin syntyy vaihtojännite. Vaihtojännitteen suuruus riippuu pietsosähköisen muuntajan kunkin osan geometrisesta koosta ja värähtelytavasta. Lisäksi voidaan nähdä, että Rosen-tyyppisen pietsosähköisen keraamisen muuntajan toisiolähtöosassa pietsosähköisen oskillaattorin polarisaatiosuunta on yhdenmukainen sen värähtelysuunnan kanssa, joten kyseessä on pitkittäinen värähtelymoodi eli jäykkyysvärähtelymoodi. Yleensä Rosen-tyyppisen pietsosähköisen keraamisen muuntajan pituussuuntainen pituus on paljon pidempi kuin Rosen-tyyppisen pietsosähköisen keraamisen muuntajan pituus. Rosen-tyyppisen pietsosähköisen muuntajan lähtöjännite on paljon suurempi kuin tulojännite sen luontaisen korkean jännitevahvistuksen vuoksi. Rosen-tyyppistä pietsosähköistä muuntajaa kutsutaan usein korkeajännitteiseksi pietsosähköiseksi muuntajaksi. Lisäksi Rosen-tyyppinen pietsosähköinen keraaminen muuntaja kuuluu korkearesistanssityyppiseen muuntajaan. Yksi Rosen-tyyppisen pietsosähköisen keraamisen muuntajan sovelluksista on käyttää korkeajännitteisiä lamppuja, kuten kylmäkatodiloistelamppuja LCD:lle, tärinätilan pietsosähköiselle keraamiselle muuntajalle.