Trenutno se piezoelektrični keramički transformator naširoko koristi u nizu polja, uključujući kućanske aparate i vojne proizvode visoke tehnologije. Jedna od najtipičnijih primjena je pogon fluorescentne svjetiljke s hladnom katodom. To je zato što su karakteristike napona i struje ulaza i izlaza piezoelektričnog keramičkog transformatora vrlo prikladne za hladnu negativnu fluorescentnu svjetiljku. Karakteristike uređaja su visoka izlazna impedancija, niska izlazna struja i velika varijacija izlaznog napona s impedancijom. Dok hladna fluorescentna svjetiljka treba 1 000 V startnog napona kada se pokrene, potreban joj je mnogo niži napon kada Pzt piezo keramika je u stabilnom radnom stanju, što je otprilike polovica početnog napona, a njezina impedancija je puno niža od one kada se pokrene. Osim toga, hladna fluorescentna svjetiljka treba puno nižu struju. Ove karakteristike hladnih fluorescentnih svjetiljki vrlo su slične onima piezoelektričnih keramičkih transformatora. Drugo važno područje primjene piezoelektričnih keramičkih transformatora su istosmjerni i istosmjerni pretvarači. Osim toga, postoje mnoge primjene piezoelektričnih keramičkih transformatora, poput onih koji se koriste u sigurnim sustavima otpornim na eksploziju. Električne palice, mreže protiv krađe, kutije za povlačenje novca, nosači novca i sigurni ormarići, slikovne cijevi, cijevi s hladnom katodom u zaslonima s tekućim kristalima, neonske svjetiljke, laserske cijevi ili cijevi X-zraka, visokonaponski elektrostatski raspršivači, visokonaponski elektrostatski flocking i radarski zasloni, visokonaponski pulsni upaljač u sustavima za paljenje i fotokopirni uređaji, laserski pisači, faks strojevi, i prigušivači električni generator, elektrostatički fotokopirni uređaj, medicinska oprema, osvježivač zraka, kabinet za dezinfekciju ozonom, vojna i zrakoplovna oprema, itd. vrijedi istaknuti da kada pokušavamo zamijeniti tradicionalni elektromagnetski transformator s namotajem piezoelektričnim keramičkim transformatorom, ne bismo ga trebali slijepo zamijeniti, jer piezoelektrični keramički transformator ima stroge zahtjeve za svoj periferni krug. Trenutačno proizvođači obično prodaju transformator kao kompletan set i rijetko prodaju izolirani piezoelektrični keramički transformator zasebno.
Istraživanje materijala piezoelektričnog keramičkog transformatora
Piezoelektrični keramički materijali naširoko su korišteni u filtrima, ultrazvučnim pretvornicima, piezoelektričnim aktuatorima i senzorima. Različiti uređaji zahtijevaju različite parametre izvedbe piezoelektričnih keramičkih materijala. Princip rada piezoelektričnih keramičkih transformatora ostvaruje se korištenjem pozitivnih i negativnih piezoelektričnih učinaka piezoelektričnih materijala. U piezoelektričnom keramičkom transformatoru, piezo keramički disk pretvornici koriste se kao transformatori. Na ulaznom kraju uređaja, izmjenična energija ulaznog piezoelektričnog keramičkog transformatora pretvara se u energiju mehaničkih vibracija putem inverznog piezoelektričnog učinka. Na izlaznom kraju piezoelektričnog keramičkog transformatora, mehanička vibracija se pretvara u izmjeničnu električnu energiju putem pozitivnog piezoelektričnog učinka, a impedancija se transformira u dvije transformacije energije, čime se ostvaruje rezonantna frekvencija piezoelektričnog keramičkog transformatora. Kako bi se postigla najveća učinkovitost pretvorbe energije, mora se odabrati piezoelektrična keramika sa specifičnim svojstvima. Za piezoelektričnu keramiku koja se koristi za piezoelektrične keramičke transformatore, potreban je viši koeficijent elektromehaničke sprege, viši mehanički faktor kvalitete i električni faktor kvalitete, kao i najmanji mogući. Razvoj piezoelektričnog keramičkog transformatora neodvojiv je od razvoja piezoelektričnog keramičkog materijala zbog njegovog temperaturnog koeficijenta. U ranoj fazi istraživanja piezoelektričnog keramičkog transformatora, piezoelektrični keramički materijal je uglavnom monolitan, a njegov važan predstavnik je keramika barij titanat. Iako ova vrsta piezoelektričnog keramičkog materijala ima visoku dielektričnu konstantu, njegova temperatura je stabilna. Ove karakteristike piezoelektrične keramike od barij-titanata ne pogoduju razvoju i primjeni piezoelektričnih keramičkih transformatora velike snage.
Olovni cirkonat titanat je binarni piezoelektrični keramički materijal, koji ima vrlo jaka i vrlo stabilna piezoelektrična svojstva. U usporedbi s piezoelektričnom keramikom od barij-titanata, piezoelektrična keramika od olovnog cirkonat-titanata ima mnogo vrsta materijala. PZT-4 materijal je vrsta emisije. PZT-8 materijal je vrsta piezoelektrične keramike s niskim mehaničkim i dielektričnim gubicima, velikim AC depolarizacijskim poljem, velikom dielektričnom konstantom, koeficijentom elektromehaničke sprege i piezoelektričnom konstantom. Posebno je pogodan za pobudu jakog električnog polja i velike mehaničke amplitude, pa se često koristi u prijenosnim pretvaračima i piezoelektričnim transformatorima. Dielektrična konstanta, koeficijent elektromehaničke sprege i piezoelektrična konstanta piezoelektrične keramike materijala PZT-4 nešto su niži od onih za PZT-4, ali su im vlačna čvrstoća i stabilnost bolji od onih za materijal PZT-4. Oni također imaju veći mehanički faktor kvalitete i prikladniji su za pobudu visoke mehaničke amplitude. Stoga se široko koriste za piezoelektrične keramičke transformatore. Kako bi se zadovoljile potrebe razvoja piezoelektričnih keramičkih pretvornika velike snage i piezoelektričnih keramičkih transformatora, razvijena je ternarna piezoelektrična keramika na bazi binarnog olovo cirkonat titanata piezo keramički kristalni kvarc . Ternarna piezoelektrična keramika izrađena je od materijala fine veličine čestica, koji se odlikuju dobrom izvedbom sinteriranja, niskom temperaturom sinteriranja, niskom poroznošću i visokom kvalitetom. Ternarna piezoelektrična keramika obično se koristi kao olovo niobij magnezij cirkonat titanat, olovo niobij cink cirkonat titanat i olovo telur mangan cirkonij titanat. Kako bi se dodatno poboljšala izvedba piezoelektričnih keramičkih transformatora, razvijena je kvaternarna piezoelektrična keramika na temelju ternarne piezoelektrične keramike. Njihove glavne karakteristike slične su ternarnoj piezoelektričnoj keramici, ali su im koeficijent elektromehaničke sprege, mehanički faktor kvalitete i električni faktor kvalitete viši. Pogodniji je za potrebe piezoelektričnog keramičkog transformatora velike snage.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd profesionalni je proizvođač piezoelektrične keramike i ultrazvučnih sondi, posvećen ultrazvučnoj tehnologiji i industrijskim primjenama.
