Vijesti

Vi ste ovdje: Dom / Vijesti / Informacije o ultrazvučnom sondi / Princip i primjena piezoelektričnog keramičkog transformatora

Princip i primjena piezoelektričnog keramičkog transformatora

Pregleda: 12 Autor: Urednik stranice Vrijeme objave: 2020-06-18 Porijeklo: stranica

Raspitajte se

Princip piezoelektričnog keramičkog transformatora

Piezoelektrični keramički transformator nova je vrsta čip uređaja koji realizira niskonaponski ulaz i visokonaponski izlaz kroz sekundarnu pretvorbu električne energije --- mehaničke energije --- električne energije. Njegova osnovna struktura ima mnogo oblika prema obliku, elektrodi i smjeru polarizacije, među kojima se najčešće koristi piezoelektrični transformator s dugom limenom strukturom. Ima jednostavnu strukturu, jednostavan je za proizvodnju i ima visok omjer povećanja.

U usporedbi s tradicionalnim elektromagnetskim transformatorom, materijali, struktura proizvoda, procesna tehnologija i princip rada piezoelektričnog keramičkog transformatora su drugačiji. Glavni materijali koji se koriste u elektromagnetskim transformatorima su magnetski materijali i vodljivi materijali, koji se koriste kao jezgra odnosno namot strukture, a oblik pretvorbe energije je električni-magnet-električni. Glavni materijali koji se koriste u piezoelektričnim keramičkim transformatorima su binarni piezoelektrični keramički materijali (PZT) kao što su olovo cirkonat titanat, ternarni piezoelektrični keramički materijali (PCM, PSM) - to jest, dodajte druge elemente i četiri na temelju PZT elemenata baziranih na piezoelektričnim keramičkim materijalima (PMMN), itd. Proizvod je izrađen sinteriranjem na visokoj temperaturi i pod visokim tlakom polarizacija, a njegov način pretvorbe energije je elektro-mehanički-električni. Može se vidjeti da pretvorbu energije elektromagnetskog transformatora treba dovršiti u ortogonalnom trodimenzionalnom prostoru prema njegovom strukturnom obliku, a piezoelektrični keramički transformator može izvršiti pretvorbu energije u ravnini. Stoga je piezoelektrični keramički transformator lako oblikovati u strukturu tipa čipa.

Princip rada piezoelektričnog keramičkog transformatora je korištenje karakteristika piezoelektričnog keramičkog materijala - pozitivnog piezoelektričnog učinka i obrnutog piezoelektričnog učinka. Takozvani pozitivni piezoelektrični učinak je da ovaj PZT materijal stvara naboj ili napon pod djelovanjem (ili deformacijom) sile, a obrnuti piezoelektrični učinak je da se materijal deformira ili vibrira kada se primijeni napon. Načelo rada piezoelektričnog keramičkog transformatora je korištenje karakteristika pozitivnog i obrnutog piezoelektričnog učinka piezoelektričnog keramičkog materijala projektiranjem orijentacijskih karakteristika elektrode i smjera polarizacije piezoelektričnog keramičkog tijela, te korištenjem obrnutog piezoelektričnog učinka za stvaranje faze s ulaznim terminalom. Povezano piezoelektrično keramičko tijelo generira mehaničke vibracije pod djelovanjem napona, a zatim pozitivni piezoelektrični učinak uzrokuje da piezoelektrično keramičko tijelo spojeno na izlazni terminal generira napon. Kada impedancija ulaznog terminala i izlaznog terminala nije jednaka, napon i struja na oba kraja također nisu jednaki, čime se ostvaruje funkcija promjene veličine napona i struje između ulaznog terminala i izlaznog terminala.

Struktura piezoelektričnog keramičkog transformatora
Piezoelektrični keramički transformator koristi piezoelektrične materijale, koji koriste karakteristike elektromehaničke pretvorbe, i surađuje s vibracijskim dijelom komponente i motorom dijela za proizvodnju električne energije kako bi izvršio dizajn polarizacije. Ulazni napon dovodi piezoelektrični komad u stanje rezonancije, a tada će pozitivni piezoelektrični učinak promijeniti visoko naprezanje Pretvoreno u izlazni napon, kako bi se postigao učinak transformacije napona.

6QIYI5FK5)NJ0Z02LL7VXA

Slika 1 je shematski dijagram njegove duge integrirane strukture, upotrebom posebnih piezoelektričnih keramičkih materijala (kao što je modificirani olovo cirkonat titanat ili olovo niobij magnezij cirkonat titanat), nakon visokotlačnog kalupljenja, visokotemperaturnog sinteriranja i visokonaponske polarizacije električnog polja, itd.

Piezoelektrični keramički transformatori temelje se na prednjem i obrnutom piezoelektričnom učinku. Tijekom sekundarne pretvorbe elektromehaničke energije, oni su pojačani transformacijom impedancije unutar tijela. Kada izmjenični napon određene frekvencije
Univerzalni transformator od 200 KHz dodan je na ulaz (pogonski dio) piezoelektričnog transformatora, piezoelektrični transformator generira rastezanje vibracija duž smjera duljine zbog inverznog piezoelektričnog učinka, a električna energija na ulaznom kraju pretvara se u mehaničku energiju. U dijelu za proizvodnju električne energije, zbog prisutnosti uzdužnih vibracija, mehanička energija se pretvara u električnu putem pozitivnog piezoelektričnog efekta, tako da izlazni terminal ima izlaz visokog napona.

Budući da se reflektirana impedancija piezoelektričnog keramičkog transformatora povećava kako se smanjuje impedancija opterećenja, ova je karakteristika iznimno važna u visokonaponskim primjenama. Kada je opterećenje u kratkom spoju ili visokonaponsko pražnjenje, ulazna impedancija keramičkog transformatora se brzo povećava kako bi se osiguralo da transformator i periferni krugovi neće biti spaljeni. Stoga uporaba piezoelektričnih keramičkih transformatora ne zahtijeva zaštitni krug od kratkog spoja.

Upotreba piezoelektričnog keramičkog transformatora
Mali, tanki i lagani proizvodi: Budući da piezoelektrični keramički transformatori imaju neke od gore navedenih karakteristika, prikladni su za potrošačke elektroničke proizvode s baterijskim napajanjem, kao što su mobilni telefoni, prijenosna računala, sklopiva računala i integrirani video i snimački VTR, PAD i drugi sustavi napajanja proizvoda.

Posebna oprema koja se mora napajati ekstremno visokim naponom i malom strujom, kao što su radar, elektrostatički fotokopirni uređaj, elektrofilter i drugi energetski sustavi.

Koristi se u sustavima s vlastitim napajanjem gdje su performanse, veličina i težina baterije strogo ograničeni, kao što je ultrazvučni pretvornik transformatorski piezoelektrični pogonski sustavi kočnica koji se koriste u automobilima, helikopterima, zrakoplovnim vozilima, satelitima, sonarima, medicinskoj opremi itd. Napajanje ovih uređaja općenito zahtijeva 100V~1000V, što se jako razlikuje od 9V~24V napajanja običnih baterija, a piezoelektrični keramički transformator može postići ovaj indeks.