Namjena piezoelektričnih keramičkih transformatora

                            Princip piezoelektričnog keramičkog transformatora
Piezoelektrični keramički transformator je nova vrsta čip uređaja koji ostvaruje 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, od kojih se najčešće koristi piezoelektrični transformator s dugom limenom strukturom. Njegova jednostavna struktura, jednostavna za proizvodnju i ima visok omjer povećanja.

U usporedbi s tradicionalnim elektromagnetskim transformatorom, materijali, struktura, 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 Pzt piezokeramički prsten (PCM, PSM)-to jest, dodavanje drugih piezo elemenata i četiri na bazi PZT piezoelektričnih keramičkih materijala (PMMN), itd. Proizvod je izrađen visokotemperaturnim sinteriranjem i visokotlačnom polarizacijom, a njegov način pretvorbe energije je elektro-mehanički-električni. Može se vidjeti da pretvorbu energije elektromagnetskog transformatora treba izvršiti u ortogonalnom trodimenzionalnom prostoru prema njegovom strukturnom obliku, a piezoelektrični keramički transformator može izvršiti pretvorbu energije u ravnini. Stoga se piezoelektrični keramički transformator lako dizajnira u strukturu tipa čipa.

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 se izvršio dizajn polarizacije. Ulazni napon dovodi piezoelektričnu keramiku u stanje rezonancije, a tada će pozitivni piezoelektrični učinak promijeniti visoko naprezanje pretvoreno u izlazni napon, kako bi se postigao učinak transformacije napona. Posebni piezoelektrični keramički materijali (kao što je modificirani olovo cirkonat titanat ili olovo niobij magnezij cirkonat titanat) izrađuju se nizom procesa kao što su visokotlačno oblikovanje, visokotemperaturno sinterovanje i visokonaponska polarizacija električnog polja.

Piezoelektrični keramički transformatori temelje se na pozitivnim i inverznim piezoelektričnim efektima. Tijekom sekundarne pretvorbe elektromehaničke energije, oni su pojačani transformacijom impedancije unutar tijela. Kada se na ulazni kraj (pogonski dio) piezoelektričnog transformatora doda izmjenični napon određene frekvencije, piezoelektrični transformator generira rastezljive vibracije duž smjera duljine zbog inverznog piezoelektričnog učinka, a električna energija na ulaznom kraju se pretvara 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 piezo 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 piezoelektričnih keramičkih transformatora
Mali su, tanki i lagani proizvodi. Budući da piezoelektrični keramički transformatori imaju neke od navedenih karakteristika, prikladni su za proizvode potrošačke elektronike 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 kao što je radar, elektrostatički fotokopirni uređaj, elektrofilter i drugi energetski sustavi koji se moraju napajati ekstremno visokim naponima i malim strujama.
Zaslon s tekućim kristalima (LCD) (uključujući LCD osvjetljenje) Piezo inverter za pozadinsko osvjetljenje. Budući da LCD zahtijeva veliku izlaznu snagu i učinkovitost prijenosa, a zahtijeva nisku visinu i malu težinu strukture. U isto vrijeme, zbog karakteristika fluorescentne svjetiljke s hladnom katodom s pozadinskim osvjetljenjem: impedancija prije paljenja je velika i mora se dovesti visoki napon. Nakon paljenja impedancija se smanjuje i napon pada. S tim se mogu usporediti karakteristike piezoelektričnog keramičkog pretvarača transformatora.

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

Ukratko, područja primjene piezoelektričnih keramičkih transformatora su vrlo široka.

Princip piezoelektričnog keramičkog transformatora
Piezoelektrični keramički transformator je nova vrsta čip uređaja koji ostvaruje 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. Njegova jednostavna struktura, jednostavna 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, dodavanje drugih elemenata i četiri na bazi piezoelektričnih keramičkih materijala na bazi PZT elemenata (PMMN), itd. Proizvod je izrađen sinteriranjem na visokoj temperaturi i pod visokim tlakom polarizacija, a njegov način pretvorbe energije je elektro-mehaničko-električni. Može se vidjeti da pretvorbu energije elektromagnetskog transformatora treba izvršiti u ortogonalnom trodimenzionalnom prostoru prema njegovom strukturnom obliku, a piezoelektrični keramički transformator može izvršiti pretvorbu energije u ravnini. Stoga se piezoelektrični keramički transformator lako dizajnira 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 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 pozitivnih i obrnutih karakteristika piezoelektričnog učinka piezoelektričnog keramičkog materijala, projektiranjem orijentacijskih karakteristika elektrode i smjera polarizacije piezoelektričnog keramičkog tijela i korištenjem obrnutog piezoelektričnog učinka za stvaranje faze s ulaznim terminalom. Povezano piezoelektrično keramičko tijelo stvara mehaničku vibraciju pod djelovanjem napona, a zatim piezoelektrično keramičko tijelo spojeno na izlaznu stezaljku stvara napon putem pozitivnog piezoelektričnog učinka. Kada impedancija ulaznog terminala i izlaznog terminala nije jednaka, napon i struja na oba kraja također nisu jednaki, čime se ostvaruje funkcija pretvorbe napona i struje između ulaznog terminala i izlaznog terminala.

Struktura piezoelektričnog keramičkog transformatora
Piezoelektrični keramički transformator koristi piezoelektrične materijale prsten od piezokeramičkih elemenata , koji koristi karakteristike elektromehaničke pretvorbe i surađuje s vibracijskim dijelom komponente i motorom dijela za proizvodnju električne energije kako bi izvršio polarizacijski dizajn. Ulazni napon dovodi piezoelektričnu keramiku u stanje rezonancije, a tada će pozitivni piezoelektrični učinak promijeniti visoko naprezanje pretvoreno u izlazni napon, kako bi se postigao učinak transformacije napona. Dijagram integrirane strukture, koristeći posebne piezoelektrične keramičke materijale (kao što je modificirani olovo cirkonat titanat ili olovo niobij magnezij cirkonat titanat), izrađen nizom procesa kao što su visokotlačno oblikovanje, visokotemperaturno sinteriranje i visokonaponska polarizacija električnog polja. Piezoelektrični keramički transformatori temelje se na pozitivnim i inverznim piezoelektričnim efektima. Tijekom sekundarne pretvorbe elektromehaničke energije, oni su pojačani transformacijom impedancije unutar tijela. Kada se na ulazni kraj (pogonski dio) piezoelektričnog transformatora doda izmjenični napon određene frekvencije, piezoelektrični transformator generira rastezljive vibracije duž smjera duljine zbog inverznog piezoelektričnog učinka, a električna energija na ulaznom kraju se pretvara 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.

Primjena piezoelektričnog keramičkog transformatora
Mali, tanki i lagani proizvodi: Budući da piezoelektrični keramički transformatori imaju neke karakteristike piezokeramičkim prstenastim senzorom , prikladni su za proizvode potrošačke elektronike na baterije, kao što su mobilni telefoni, prijenosna računala, sklopiva računala i integrirani sustav za napajanje VTR, PAD i drugih proizvoda za video i snimanje.
Posebna energetska oprema koja se mora napajati ekstremno visokim naponom i malom strujom, kao što su radar, elektrostatički fotokopirni uređaj, elektrofilter i drugi energetski sustavi.
Zaslon s tekućim kristalima (LCD) (uključujući LCD osvjetljenje) Piezo inverter za pozadinsko osvjetljenje. Budući da LCD zahtijeva veliku izlaznu snagu i učinkovitost prijenosa, a zahtijeva nisku visinu i malu težinu strukture. U isto vrijeme, zbog karakteristika fluorescentne svjetiljke s hladnom katodom s pozadinskim osvjetljenjem, impedancija prije paljenja je velika i mora se dovesti visoki napon. Nakon paljenja impedancija se smanjuje i napon pada. S tim se mogu usporediti karakteristike piezoelektričnog keramičkog pretvarača transformatora.

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