Tujuan pengubah seramik piezoelektrik

                            Prinsip pengubah seramik piezoelektrik
Pengubah seramik piezoelektrik ialah jenis peranti cip baharu yang merealisasikan input voltan rendah dan keluaran voltan tinggi melalui penukaran tenaga sekunder tenaga elektrik --- tenaga mekanikal --- tenaga elektrik. Struktur asasnya mempunyai banyak bentuk mengikut bentuk, elektrod dan arah polarisasi, yang mana pengubah piezoelektrik dengan struktur kepingan panjang adalah yang paling biasa digunakan. Strukturnya yang ringkas, mudah dibuat dan mempunyai nisbah peningkatan yang tinggi.

Berbanding dengan pengubah elektromagnet tradisional, bahan, struktur, teknologi proses dan prinsip kerja pengubah seramik piezoelektrik adalah berbeza. Bahan utama yang digunakan dalam transformer elektromagnet adalah bahan magnet dan bahan konduktif, yang digunakan sebagai teras dan penggulungan struktur, masing-masing, dan bentuk penukaran tenaga adalah elektrik-magnet-elektrik. Bahan utama yang digunakan dalam pengubah seramik piezoelektrik ialah bahan seramik piezoelektrik binari (PZT) seperti titanat zirkonat plumbum, bahan seramik piezoelektrik terner. Cincin piezoceramic Pzt (PCM, PSM)-iaitu, menambah elemen piezo lain dan empat berdasarkan bahan seramik piezoelektrik PZT (PMMN), dll. Produk ini dibuat oleh pensinteran suhu tinggi dan polarisasi tekanan tinggi, dan mod penukaran tenaga adalah elektro-mekanikal-elektrik. Ia boleh dilihat bahawa penukaran tenaga pengubah elektromagnet perlu diselesaikan dalam ruang tiga dimensi ortogon mengikut bentuk strukturnya, dan pengubah seramik piezoelektrik boleh melakukan penukaran tenaga dalam satah. Oleh itu, pengubah seramik piezoelektrik direka bentuk dengan mudah ke dalam struktur jenis cip.

Struktur pengubah seramik piezoelektrik
Pengubah seramik piezoelektrik menggunakan bahan piezoelektrik, yang menggunakan ciri penukaran elektromekanikal, dan bekerjasama dengan bahagian getaran komponen dan motor bahagian penjanaan kuasa untuk menjalankan reka bentuk polarisasi. Voltan input menjadikan seramik piezoelektrik dalam keadaan resonans, dan kemudian kesan piezoelektrik positif akan mengubah terikan tinggi ditukar kepada output voltan, untuk mencapai kesan perubahan voltan. Bahan seramik piezoelektrik khas (seperti plumbum zirkonat titanat atau plumbum niobium magnesium zirkonat titanat) dibuat melalui satu siri proses seperti pembentukan tekanan tinggi, pensinteran suhu tinggi dan polarisasi medan elektrik voltan tinggi.

Transformer seramik piezoelektrik adalah berdasarkan kesan piezoelektrik positif dan songsang. Semasa penukaran sekunder tenaga elektromekanikal, ia dirangsang oleh transformasi impedans dalam badan. Apabila voltan ulang-alik frekuensi tertentu ditambah pada hujung input (bahagian pemacu) pengubah piezoelektrik, pengubah piezoelektrik menjana getaran regangan sepanjang arah panjang disebabkan oleh kesan piezoelektrik songsang, dan tenaga elektrik pada hujung input ditukar kepada tenaga mekanikal. Di bahagian penjanaan kuasa, disebabkan oleh kehadiran getaran membujur, tenaga mekanikal ditukar kepada tenaga elektrik melalui kesan piezoelektrik positif, supaya terminal keluaran mempunyai output voltan tinggi.

Memandangkan galangan tercermin pengubah seramik piezoelektrik meningkat apabila galangan beban berkurangan, ciri ini amat penting dalam aplikasi voltan tinggi. Apabila beban adalah litar pintas atau voltan tinggi dinyahcas, galangan input pengubah seramik piezo meningkat dengan cepat untuk memastikan bahawa pengubah dan litar persisian tidak akan terbakar. Oleh itu, penggunaan transformer seramik piezoelektrik tidak memerlukan litar perlindungan litar pintas.

Kegunaan transformer seramik piezoelektrik
Ia adalah produk yang kecil, nipis dan ringan. Memandangkan pengubah seramik piezoelektrik mempunyai beberapa ciri yang digariskan, ia sesuai untuk produk elektronik pengguna berkuasa bateri, seperti telefon selular, komputer notebook, komputer lipat, dan video bersepadu dan rakaman VTR , PAD dan sistem kuasa produk lain. Peralatan khas seperti radar, mesin penyalin elektrostatik, precipitator elektrostatik dan sistem kuasa lain yang perlu dikuasakan oleh voltan yang sangat tinggi dan arus kecil.
Paparan kristal cecair (LCD) (termasuk lampu LCD) Penyongsang Piezo untuk pencahayaan belakang. Kerana LCD memerlukan kuasa output tinggi dan kecekapan penghantaran, dan memerlukan ketinggian rendah dan berat ringan dalam struktur. Pada masa yang sama, kerana ciri-ciri lampu pendarfluor katod sejuk yang diterangi belakang: impedans sebelum pencahayaan adalah besar, dan voltan tinggi mesti dibekalkan. Selepas pencahayaan, impedans menjadi lebih kecil dan voltan menurun. Ciri-ciri penyongsang pengubah seramik piezoelektrik boleh dipadankan dengan ini.

Digunakan dalam sistem berkuasa sendiri di mana prestasi bateri, saiz dan berat dihadkan dengan ketat, seperti sistem pemacu brek piezoelektrik yang digunakan dalam kereta, helikopter, kenderaan aeroangkasa, satelit, sonar, peralatan perubatan, dll. Bekalan kuasa peranti ini secara amnya memerlukan 100V ~ 1000V, yang sangat berbeza daripada bekalan kuasa 9V ~ 24V mikrofon biasa. boleh mencapai indeks ini.

Ringkasnya, bidang aplikasi pengubah seramik piezoelektrik sangat luas.

Prinsip pengubah seramik piezoelektrik
Pengubah seramik piezoelektrik ialah jenis peranti cip baharu yang merealisasikan input voltan rendah dan keluaran voltan tinggi melalui penukaran tenaga sekunder tenaga elektrik --- tenaga mekanikal --- tenaga elektrik. Struktur asasnya mempunyai banyak bentuk mengikut bentuk, elektrod dan arah polarisasi, antaranya pengubah piezoelektrik dengan struktur kepingan panjang adalah yang paling biasa digunakan. Strukturnya yang ringkas, mudah dibuat dan mempunyai nisbah peningkatan yang tinggi.

Berbanding dengan pengubah elektromagnet tradisional, bahan, struktur produk, teknologi proses dan prinsip kerja pengubah seramik piezoelektrik adalah berbeza. Bahan utama yang digunakan dalam transformer elektromagnet adalah bahan magnet dan bahan konduktif, yang digunakan sebagai teras dan penggulungan struktur, masing-masing, dan bentuk penukaran tenaga adalah elektrik-magnet-elektrik. Bahan utama yang digunakan dalam transformer seramik piezoelektrik ialah bahan seramik piezoelektrik binari (PZT) seperti titanat zirkonat plumbum, bahan seramik piezoelektrik ternary (PCM, PSM) -iaitu, menambah elemen lain dan empat berdasarkan bahan PZT berasaskan elemen piezoelektrik bahan seramik (PMMN) dan lain-lain yang bertekanan tinggi. mod penukaran tenaga ialah elektro-mekanikal-elektrik. Ia boleh dilihat bahawa penukaran tenaga pengubah elektromagnet perlu diselesaikan dalam ruang tiga dimensi ortogon mengikut bentuk strukturnya, dan pengubah seramik piezoelektrik boleh melakukan penukaran tenaga dalam satah. Oleh itu, pengubah seramik piezoelektrik direka bentuk dengan mudah ke dalam struktur jenis cip.

Prinsip kerja pengubah seramik piezoelektrik adalah menggunakan ciri-ciri kesan piezoelektrik bahan seramik piezoelektrik positif dan kesan piezoelektrik terbalik. Apa yang dipanggil kesan piezoelektrik positif ialah bahan ini menghasilkan cas atau voltan di bawah tindakan (atau ubah bentuk) daya, dan kesan piezoelektrik terbalik ialah bahan berubah bentuk atau bergetar apabila voltan dikenakan. Prinsip kerja pengubah seramik piezoelektrik adalah menggunakan ciri kesan piezoelektrik positif dan terbalik bahan seramik piezoelektrik, dengan mereka bentuk ciri orientasi elektrod dan arah polarisasi badan seramik piezoelektrik, dan menggunakan kesan piezoelektrik songsang untuk membuat fasa dengan terminal input. Badan seramik piezoelektrik yang disambungkan menghasilkan getaran mekanikal di bawah tindakan voltan, dan kemudian badan seramik piezoelektrik yang disambungkan ke terminal output menjana voltan melalui kesan piezoelektrik positif. Apabila impedans terminal input dan terminal output tidak sama, voltan dan arus pada kedua-dua hujung juga tidak sama, dengan itu menyedari fungsi penukaran voltan dan arus antara terminal input dan terminal output.

Struktur pengubah seramik piezoelektrik
Pengubah seramik piezoelektrik menggunakan bahan piezoelektrik cincin elemen piezoceramic , yang menggunakan ciri penukaran elektromekanikal, dan bekerjasama dengan bahagian getaran komponen dan motor bahagian penjanaan kuasa untuk menjalankan reka bentuk polarisasi. Voltan input menjadikan seramik piezoelektrik dalam keadaan resonans, dan kemudian kesan piezoelektrik positif akan mengubah terikan tinggi ditukar kepada output voltan, untuk mencapai kesan perubahan voltan. Gambar rajah struktur bersepadu, menggunakan bahan seramik piezoelektrik khas (seperti titanat zirkonat plumbum yang diubah suai atau titanat titanat magnesium zirkonat niobium), dibuat oleh satu siri proses seperti pembentukan tekanan tinggi, pensinteran suhu tinggi dan polarisasi medan elektrik voltan tinggi untuk dibuat. Transformer seramik piezoelektrik adalah berdasarkan kesan piezoelektrik positif dan songsang. Semasa penukaran sekunder tenaga elektromekanikal, ia dirangsang oleh transformasi impedans dalam badan. Apabila voltan ulang-alik frekuensi tertentu ditambah pada hujung input (bahagian pemacu) pengubah piezoelektrik, pengubah piezoelektrik menjana getaran regangan sepanjang arah panjang disebabkan oleh kesan piezoelektrik songsang, dan tenaga elektrik pada hujung input ditukar kepada tenaga mekanikal. Di bahagian penjanaan kuasa, disebabkan oleh kehadiran getaran membujur, tenaga mekanikal ditukar kepada tenaga elektrik melalui kesan piezoelektrik positif, supaya terminal keluaran mempunyai output voltan tinggi. Memandangkan galangan tercermin pengubah seramik piezoelektrik meningkat apabila galangan beban berkurangan, ciri ini amat penting dalam aplikasi voltan tinggi. Apabila beban litar pintas atau voltan tinggi dinyahcas, impedans input pengubah seramik meningkat dengan cepat untuk memastikan bahawa pengubah dan litar persisian tidak akan terbakar. Oleh itu, penggunaan transformer seramik piezoelektrik tidak memerlukan litar perlindungan litar pintas.

Aplikasi pengubah seramik piezoelektrik
Produk kecil, nipis dan ringan: Oleh kerana pengubah seramik piezoelektrik mempunyai beberapa ciri penderia cincin piezoceramic , ia sesuai untuk produk elektronik pengguna berkuasa bateri, seperti telefon selular, komputer notebook, komputer lipat, dan video bersepadu dan rakaman VTR , PAD dan sistem kuasa produk lain.
Peralatan kuasa khas yang perlu dikuasakan oleh voltan yang sangat tinggi dan arus kecil, seperti radar, mesin penyalin elektrostatik, pemendak elektrostatik dan sistem kuasa lain.
Paparan kristal cecair (LCD) (termasuk lampu LCD) Penyongsang Piezo untuk pencahayaan belakang. Kerana LCD memerlukan kuasa output tinggi dan kecekapan penghantaran, dan memerlukan ketinggian rendah dan berat ringan dalam struktur. Pada masa yang sama, kerana ciri-ciri lampu pendarfluor katod sejuk yang diterangi belakang, impedans sebelum pencahayaan adalah besar, dan voltan tinggi mesti dibekalkan. Selepas pencahayaan, impedans menjadi lebih kecil dan voltan menurun. Ciri-ciri penyongsang pengubah seramik piezoelektrik boleh dipadankan dengan ini.

Digunakan dalam sistem berkuasa sendiri di mana prestasi bateri, saiz dan berat dihadkan dengan ketat, seperti sistem pemacu brek piezoelektrik yang digunakan dalam kereta, helikopter, kenderaan aeroangkasa, satelit, sonar, peralatan perubatan, dll. Bekalan kuasa peranti ini secara amnya memerlukan 100V ~ 1000V, yang sangat berbeza daripada bekalan kuasa 9V ~ 24V mikrofon biasa. boleh mencapai indeks ini.
Ringkasnya, bidang aplikasi pengubah seramik piezoelektrik sangat luas.