Scopo dei trasformatori ceramici piezoelettrici

                            Principio del trasformatore ceramico piezoelettrico
Il trasformatore ceramico piezoelettrico è un nuovo tipo di dispositivo chip che realizza un ingresso a bassa tensione e un'uscita ad alta tensione attraverso la conversione dell'energia secondaria di energia elettrica --- energia meccanica --- energia elettrica. La sua struttura di base ha molte forme a seconda della forma, dell'elettrodo e della direzione di polarizzazione, di cui il trasformatore piezoelettrico con struttura a foglio lungo è il più comunemente utilizzato. La sua struttura semplice, facile da produrre e ha un elevato rapporto di incremento.

Rispetto al tradizionale trasformatore elettromagnetico, i materiali, la struttura, la tecnologia di processo e il principio di funzionamento del trasformatore ceramico piezoelettrico sono diversi. I principali materiali utilizzati nei trasformatori elettromagnetici sono materiali magnetici e materiali conduttivi, che vengono utilizzati rispettivamente come nucleo e avvolgimento della struttura, e la forma di conversione dell'energia è elettrico-magnete-elettrico. I principali materiali utilizzati nei trasformatori ceramici piezoelettrici sono materiali ceramici piezoelettrici binari (PZT) come titanato di zirconato di piombo, materiali ceramici piezoelettrici ternari Anello piezoceramico Pzt (PCM, PSM), ovvero aggiunta di altri elementi piezoelettrici e quattro sulla base di materiali ceramici piezoelettrici PZT (PMMN), ecc. Il prodotto è realizzato mediante sinterizzazione ad alta temperatura e polarizzazione ad alta pressione e la sua modalità di conversione dell'energia è elettromeccanica-elettrica. Si può vedere che la conversione di energia del trasformatore elettromagnetico deve essere completata in uno spazio tridimensionale ortogonale in base alla sua forma strutturale, e il trasformatore ceramico piezoelettrico può eseguire la conversione di energia su un piano. Pertanto, il trasformatore ceramico piezoelettrico può essere facilmente progettato in una struttura di tipo chip.

Struttura del trasformatore ceramico piezoelettrico
Il trasformatore ceramico piezoelettrico adotta materiali piezoelettrici, che utilizzano le caratteristiche di conversione elettromeccaniche e collabora con la parte vibrante del componente e il motore della parte di generazione di energia per eseguire la progettazione della polarizzazione. La tensione di ingresso mette la ceramica piezoelettrica in uno stato di risonanza, quindi l'effetto piezoelettrico positivo modificherà l'elevata deformazione convertita in tensione di uscita, in modo da ottenere l'effetto della trasformazione della tensione. Speciali materiali ceramici piezoelettrici (come il titanato di zirconato di piombo modificato o il titanato di zirconato di magnesio e niobio di piombo) sono realizzati mediante una serie di processi come la formatura ad alta pressione, la sinterizzazione ad alta temperatura e la polarizzazione del campo elettrico ad alta tensione.

I trasformatori ceramici piezoelettrici si basano su effetti piezoelettrici positivi e inversi. Durante la conversione secondaria dell'energia elettromeccanica, vengono potenziati dalla trasformazione dell'impedenza interna. Quando una tensione alternata di una certa frequenza viene aggiunta all'estremità di ingresso (parte motrice) del trasformatore piezoelettrico, il trasformatore piezoelettrico genera vibrazioni di allungamento lungo la direzione della lunghezza a causa dell'effetto piezoelettrico inverso e l'energia elettrica all'estremità di ingresso viene convertita in energia meccanica. Nella sezione di generazione di energia, a causa della presenza di vibrazioni longitudinali, l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica attraverso l'effetto piezoelettrico positivo, in modo che il terminale di uscita abbia un'uscita ad alta tensione.

Poiché l'impedenza riflessa del trasformatore ceramico piezoelettrico aumenta al diminuire dell'impedenza di carico, questa caratteristica è estremamente importante nelle applicazioni ad alta tensione. Quando il carico viene cortocircuitato o scaricato ad alta tensione, l'impedenza di ingresso del trasformatore piezoceramico aumenta rapidamente per garantire che il trasformatore e i circuiti periferici non vengano bruciati. Pertanto, l'uso di trasformatori ceramici piezoelettrici non richiede un circuito di protezione da cortocircuito.

Usi dei trasformatori ceramici piezoelettrici
Sono prodotti piccoli, sottili e leggeri. Poiché i trasformatori ceramici piezoelettrici presentano alcune delle caratteristiche descritte, sono adatti per prodotti elettronici di consumo alimentati a batteria, come telefoni cellulari, computer notebook, computer pieghevoli e sistemi di alimentazione video e di registrazione integrati, VTR, PAD e altri prodotti. Attrezzature speciali come radar, fotocopiatrici elettrostatiche, precipitatori elettrostatici e altri sistemi di alimentazione che devono essere alimentati da tensioni estremamente elevate e piccole correnti.
Display a cristalli liquidi (LCD) (inclusa illuminazione LCD) Inverter piezoelettrico per retroilluminazione. Perché il display LCD richiede un'elevata potenza di uscita ed efficienza di trasmissione e richiede un'altezza ridotta e un peso leggero nella struttura. Allo stesso tempo, a causa delle caratteristiche della lampada fluorescente a catodo freddo retroilluminata: l'impedenza prima dell'illuminazione è elevata e deve essere fornita un'alta tensione. Dopo l'illuminazione, l'impedenza diminuisce e la tensione diminuisce. Le caratteristiche dell'inverter con trasformatore ceramico piezoelettrico possono essere abbinate a questo.

Utilizzato in sistemi autoalimentati in cui le prestazioni, le dimensioni e il peso della batteria sono strettamente limitati, come i sistemi di azionamento del freno piezoelettrico utilizzati in automobili, elicotteri, veicoli aerospaziali, satelliti, sonar, apparecchiature mediche, ecc. L'alimentazione di questi dispositivi richiede generalmente 100 V ~ 1000 V, che è molto diversa dall'alimentazione di 9 V ~ 24 V delle normali batterie e il trasformatore ceramico piezoelettrico può raggiungere questo indice.

In breve, i campi di applicazione dei trasformatori ceramici piezoelettrici sono molto ampi.

Principio del trasformatore ceramico piezoelettrico
Il trasformatore ceramico piezoelettrico è un nuovo tipo di dispositivo chip che realizza un ingresso a bassa tensione e un'uscita ad alta tensione attraverso la conversione dell'energia secondaria di energia elettrica --- energia meccanica --- energia elettrica. La sua struttura di base ha molte forme a seconda della forma, dell'elettrodo e della direzione di polarizzazione, tra cui il trasformatore piezoelettrico con struttura a foglio lungo è il più comunemente usato. La sua struttura semplice, facile da produrre e ha un elevato rapporto di incremento.

Rispetto al tradizionale trasformatore elettromagnetico, i materiali, la struttura del prodotto, la tecnologia di processo e il principio di funzionamento del trasformatore ceramico piezoelettrico sono diversi. I principali materiali utilizzati nei trasformatori elettromagnetici sono materiali magnetici e materiali conduttivi, che vengono utilizzati rispettivamente come nucleo e avvolgimento della struttura, e la forma di conversione dell'energia è elettrico-magnete-elettrico. I principali materiali utilizzati nei trasformatori ceramici piezoelettrici sono materiali ceramici piezoelettrici binari (PZT) come titanato di zirconato di piombo, materiali ceramici piezoelettrici ternari (PCM, PSM), ovvero l'aggiunta di altri elementi e quattro sulla base di materiali ceramici piezoelettrici basati su elementi PZT (PMMN), ecc. Il prodotto è realizzato mediante sinterizzazione ad alta temperatura e polarizzazione ad alta pressione e la sua modalità di conversione energetica è elettromeccanica-elettrica. Si può vedere che la conversione di energia del trasformatore elettromagnetico deve essere completata in uno spazio tridimensionale ortogonale in base alla sua forma strutturale, e il trasformatore ceramico piezoelettrico può eseguire la conversione di energia su un piano. Pertanto, il trasformatore ceramico piezoelettrico può essere facilmente progettato in una struttura di tipo chip.

Il principio di funzionamento del trasformatore ceramico piezoelettrico è quello di utilizzare le caratteristiche dell'effetto piezoelettrico positivo del materiale ceramico piezoelettrico e dell'effetto piezoelettrico inverso. Il cosiddetto effetto piezoelettrico positivo è che questo materiale genera carica o tensione sotto l'azione (o deformazione) della forza, e l'effetto piezoelettrico inverso è che il materiale si deforma o vibra quando viene applicata una tensione. Il principio di funzionamento del trasformatore ceramico piezoelettrico è quello di utilizzare le caratteristiche dell'effetto piezoelettrico positivo e inverso del materiale ceramico piezoelettrico, progettando le caratteristiche di orientamento dell'elettrodo e la direzione di polarizzazione del corpo ceramico piezoelettrico e utilizzando l'effetto piezoelettrico inverso per creare la fase con il terminale di ingresso. Il corpo in ceramica piezoelettrico collegato genera vibrazioni meccaniche sotto l'azione della tensione, quindi il corpo in ceramica piezoelettrico collegato al terminale di uscita genera una tensione attraverso l'effetto piezoelettrico positivo. Quando l'impedenza del terminale di ingresso e del terminale di uscita non sono uguali, anche la tensione e la corrente su entrambe le estremità non sono uguali, realizzando così la funzione di conversione di tensione e corrente tra il terminale di ingresso e il terminale di uscita.

Struttura del trasformatore ceramico piezoelettrico
Il trasformatore ceramico piezoelettrico adotta materiali piezoelettrici Anello di elementi piezoceramici , che utilizza le caratteristiche di conversione elettromeccaniche e collabora con la parte vibrante del componente e il motore della parte di generazione di energia per eseguire la progettazione della polarizzazione. La tensione di ingresso mette la ceramica piezoelettrica in uno stato di risonanza, quindi l'effetto piezoelettrico positivo modificherà l'elevata deformazione convertita in tensione di uscita, in modo da ottenere l'effetto della trasformazione della tensione. Il diagramma della struttura integrata, utilizzando speciali materiali ceramici piezoelettrici (come il titanato di zirconato di piombo modificato o il titanato di zirconato di magnesio e niobio di piombo), realizzati mediante una serie di processi come la formatura ad alta pressione, la sinterizzazione ad alta temperatura e la polarizzazione del campo elettrico ad alta tensione. I trasformatori ceramici piezoelettrici si basano su effetti piezoelettrici positivi e inversi. Durante la conversione secondaria dell'energia elettromeccanica, vengono potenziati dalla trasformazione dell'impedenza interna. Quando una tensione alternata di una certa frequenza viene aggiunta all'estremità di ingresso (parte motrice) del trasformatore piezoelettrico, il trasformatore piezoelettrico genera vibrazioni di allungamento lungo la direzione della lunghezza a causa dell'effetto piezoelettrico inverso e l'energia elettrica all'estremità di ingresso viene convertita in energia meccanica. Nella sezione di generazione di energia, a causa della presenza di vibrazioni longitudinali, l'energia meccanica viene convertita in energia elettrica attraverso l'effetto piezoelettrico positivo, in modo che il terminale di uscita abbia un'uscita ad alta tensione. Poiché l'impedenza riflessa del trasformatore ceramico piezoelettrico aumenta al diminuire dell'impedenza di carico, questa caratteristica è estremamente importante nelle applicazioni ad alta tensione. Quando il carico viene cortocircuitato o scaricato ad alta tensione, l'impedenza di ingresso del trasformatore ceramico aumenta rapidamente per garantire che il trasformatore e i circuiti periferici non vengano bruciati. Pertanto, l'uso di trasformatori ceramici piezoelettrici non richiede un circuito di protezione da cortocircuito.

Applicazione del trasformatore ceramico piezoelettrico
Prodotti piccoli, sottili e leggeri: poiché i trasformatori ceramici piezoelettrici hanno alcune delle caratteristiche di sensore ad anello piezoceramico , sono adatti per prodotti elettronici di consumo alimentati a batteria, come telefoni cellulari, computer notebook, computer pieghevoli e sistemi di alimentazione video e di registrazione integrati VTR, PAD e altri prodotti.
Apparecchiature di potenza speciali che devono essere alimentate da una tensione estremamente elevata e da una corrente ridotta, come radar, fotocopiatrici elettrostatiche, precipitatori elettrostatici e altri sistemi di alimentazione.
Display a cristalli liquidi (LCD) (inclusa illuminazione LCD) Inverter piezoelettrico per retroilluminazione. Perché il display LCD richiede un'elevata potenza di uscita ed efficienza di trasmissione e richiede un'altezza ridotta e un peso leggero nella struttura. Allo stesso tempo, a causa delle caratteristiche della lampada fluorescente a catodo freddo retroilluminata, l'impedenza prima dell'illuminazione è elevata e deve essere fornita un'alta tensione. Dopo l'illuminazione, l'impedenza diminuisce e la tensione diminuisce. Le caratteristiche dell'inverter con trasformatore ceramico piezoelettrico possono essere abbinate a questo.

Utilizzato in sistemi autoalimentati in cui le prestazioni, le dimensioni e il peso della batteria sono strettamente limitati, come i sistemi di azionamento del freno piezoelettrico utilizzati in automobili, elicotteri, veicoli aerospaziali, satelliti, sonar, apparecchiature mediche, ecc. L'alimentazione di questi dispositivi richiede generalmente 100 V ~ 1000 V, che è molto diversa dall'alimentazione di 9 V ~ 24 V delle normali batterie e il trasformatore ceramico piezoelettrico può raggiungere questo indice.
In breve, i campi di applicazione dei trasformatori ceramici piezoelettrici sono molto ampi.