Doel van piëzo-elektrische keramische transformatoren

                            Principe van piëzo-elektrische keramische transformator
Piëzo-elektrische keramische transformator is een nieuw type chipapparaat dat lage spanningsingang en hoge spanningsuitgang realiseert door de secundaire energieconversie van elektrische energie --- mechanische energie --- elektrische energie. De basisstructuur heeft vele vormen afhankelijk van vorm, elektrode en polarisatierichting, waarbij de piëzo-elektrische transformator met een lange plaatstructuur het meest wordt gebruikt. De eenvoudige structuur, gemakkelijk te vervaardigen en heeft een hoge opstapverhouding.

Vergeleken met de traditionele elektromagnetische transformator zijn de materialen, structuur, procestechnologie en werkingsprincipe van de piëzo-elektrische keramische transformator anders. De belangrijkste materialen die worden gebruikt in elektromagnetische transformatoren zijn magnetische materialen en geleidende materialen, die respectievelijk worden gebruikt als de kern en de wikkeling van de structuur, en de vorm van energieconversie is elektrisch-magneet-elektrisch. De belangrijkste materialen die worden gebruikt in piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn binaire piëzo-elektrische keramische materialen (PZT), zoals loodzirkonaattitanaat, ternaire piëzo-elektrische keramische materialen Pzt-piëzo-keramische ring (PCM, PSM) - dat wil zeggen, het toevoegen van andere piëzo-elementen en vier op basis van PZT-piëzo-elektrische keramische materialen (PMMN), enz. Het product wordt gemaakt door sinteren op hoge temperatuur en hogedrukpolarisatie, en de energieconversiemodus is elektromechanisch-elektrisch. Het is duidelijk dat de energieconversie van de elektromagnetische transformator moet worden voltooid in een orthogonale driedimensionale ruimte volgens zijn structurele vorm, en de piëzo-elektrische keramische transformator kan energieconversie in een vlak uitvoeren. Daarom kan de piëzo-elektrische keramische transformator eenvoudig worden ontworpen in een chipachtige structuur.

Piëzo-elektrische keramische transformatorstructuur
De piëzo-elektrische keramische transformator maakt gebruik van piëzo-elektrische materialen, die de elektromechanische conversie-eigenschappen gebruiken, en werkt samen met het trillingsgedeelte van de component en de motor van het stroomopwekkingsgedeelte om het polarisatieontwerp uit te voeren. De ingangsspanning brengt het piëzo-elektrische keramiek in resonantietoestand, en vervolgens zal het positieve piëzo-elektrische effect de hoge spanning veranderen die wordt omgezet in spanningsuitgang, om het effect van spanningstransformatie te bereiken. Speciale piëzo-elektrische keramische materialen (zoals gemodificeerd loodzirkonaattitanaat of loodniobiummagnesiumzirkonaattitanaat) worden gemaakt door een reeks processen zoals vorming onder hoge druk, sinteren bij hoge temperatuur en polarisatie van het elektrische veld met hoge spanning.

Piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn gebaseerd op positieve en omgekeerde piëzo-elektrische effecten. Tijdens de secundaire conversie van elektromechanische energie worden ze versterkt door impedantietransformatie in het lichaam. Wanneer een wisselspanning met een bepaalde frequentie wordt toegevoegd aan het ingangseinde (aandrijvend deel) van de piëzo-elektrische transformator, genereert de piëzo-elektrische transformator rektrilling in de lengterichting als gevolg van het omgekeerde piëzo-elektrische effect, en wordt de elektrische energie aan het ingangseinde omgezet in mechanische energie. In het energieopwekkingsgedeelte wordt, vanwege de aanwezigheid van longitudinale trillingen, de mechanische energie omgezet in elektrische energie door het positieve piëzo-elektrische effect, zodat de uitgangsterminal een hoge uitgangsspanning heeft.

Omdat de gereflecteerde impedantie van de piëzo-elektrische keramische transformator toeneemt naarmate de belastingsimpedantie afneemt, is deze eigenschap uiterst belangrijk bij hoogspanningstoepassingen. Wanneer de belasting wordt kortgesloten of hoogspanning wordt ontladen, neemt de ingangsimpedantie van de piëzo-keramische transformator snel toe om ervoor te zorgen dat de transformator en randcircuits niet worden verbrand. Daarom vereist het gebruik van piëzo-elektrische keramische transformatoren geen kortsluitbeveiligingscircuit.

Gebruik van piëzo-elektrische keramische transformatoren
Het zijn kleine, dunne en lichtgewicht producten. Omdat piëzo-elektrische keramische transformatoren enkele van de geschetste kenmerken hebben, zijn ze geschikt voor op batterijen werkende consumentenelektronicaproducten, zoals mobiele telefoons, notebookcomputers, opvouwbare computers en geïntegreerde video- en opname-VTR-, PAD- en andere voedingssystemen. Speciale apparatuur zoals radar, elektrostatisch kopieerapparaat, elektrostatische stofvanger en andere energiesystemen die moeten worden gevoed door extreem hoge spanningen en kleine stromen.
Liquid crystal display (LCD) (inclusief LCD-verlichting) Piëzo-omvormer voor achtergrondverlichting. Omdat LCD een hoog uitgangsvermogen en transmissie-efficiëntie vereist, en een lage hoogte en een laag gewicht in structuur vereist. Tegelijkertijd is vanwege de kenmerken van de van achteren verlichte fluorescentielamp met koude kathode de impedantie vóór verlichting groot en moet er een hoge spanning worden geleverd. Na het aansteken wordt de impedantie kleiner en daalt de spanning. Hiermee kunnen de eigenschappen van de piëzo-elektrische keramische transformatoromvormer worden afgestemd.

Gebruikt in zelfaangedreven systemen waarbij de prestaties, de grootte en het gewicht van de batterij strikt beperkt zijn, zoals piëzo-elektrische remaandrijfsystemen die worden gebruikt in auto's, helikopters, ruimtevaartvoertuigen, satellieten, sonar, medische apparatuur, enz. De stroomvoorziening van deze apparaten vereist over het algemeen 100V ~ 1000V, wat heel anders is dan de 9V ~ 24V-voeding van gewone batterijen, en de piëzo-elektrische keramische transformator kan deze index bereiken.

Kortom, de toepassingsgebieden van piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn zeer breed.

Principe van piëzo-elektrische keramische transformator
Piëzo-elektrische keramische transformator is een nieuw type chipapparaat dat lage spanningsingang en hoge spanningsuitgang realiseert door de secundaire energieconversie van elektrische energie --- mechanische energie --- elektrische energie. De basisstructuur ervan kent vele vormen afhankelijk van vorm, elektrode en polarisatierichting, waarvan de piëzo-elektrische transformator met een lange plaatstructuur de meest gebruikte is. De eenvoudige structuur, gemakkelijk te vervaardigen en heeft een hoge opstapverhouding.

Vergeleken met de traditionele elektromagnetische transformator zijn de materialen, productstructuur, procestechnologie en werkingsprincipe van de piëzo-elektrische keramische transformator anders. De belangrijkste materialen die worden gebruikt in elektromagnetische transformatoren zijn magnetische materialen en geleidende materialen, die respectievelijk worden gebruikt als de kern en de wikkeling van de structuur, en de vorm van energieconversie is elektrisch-magneet-elektrisch. De belangrijkste materialen die worden gebruikt in piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn binaire piëzo-elektrische keramische materialen (PZT) zoals loodzirkonaattitanaat, ternaire piëzo-elektrische keramische materialen (PCM, PSM) - dat wil zeggen, het toevoegen van andere elementen en vier op basis van op PZT-elementen gebaseerde piëzo-elektrische keramische materialen (PMMN), enz. Het product wordt gemaakt door sinteren op hoge temperatuur en hogedrukpolarisatie, en de energieconversiemodus is elektromechanisch-elektrisch. Het is duidelijk dat de energieconversie van de elektromagnetische transformator moet worden voltooid in een orthogonale driedimensionale ruimte volgens zijn structurele vorm, en de piëzo-elektrische keramische transformator kan energieconversie in een vlak uitvoeren. Daarom kan de piëzo-elektrische keramische transformator eenvoudig worden ontworpen in een chipachtige structuur.

Het werkingsprincipe van een piëzo-elektrische keramische transformator is het gebruik van de kenmerken van piëzo-elektrisch keramisch materiaal: positief piëzo-elektrisch effect en omgekeerd piëzo-elektrisch effect. Het zogenaamde positieve piëzo-elektrische effect is dat dit materiaal lading of spanning genereert onder de werking (of vervorming) van de kracht, en het omgekeerde piëzo-elektrische effect is dat het materiaal vervormt of trilt wanneer er een spanning wordt aangelegd. Het werkingsprincipe van de piëzo-elektrische keramische transformator is om de positieve en omgekeerde piëzo-elektrische effectkarakteristieken van het piëzo-elektrische keramische materiaal te gebruiken, door de oriëntatiekarakteristieken van de elektrode en de polarisatierichting van het piëzo-elektrische keramische lichaam te ontwerpen, en het inverse piëzo-elektrische effect te gebruiken om de fase met de ingangsterminal te maken. Het aangesloten piëzo-elektrische keramische lichaam genereert mechanische trillingen onder invloed van spanning, en vervolgens genereert het piëzo-elektrische keramische lichaam dat is aangesloten op de uitgangsterminal een spanning door het positieve piëzo-elektrische effect. Wanneer de impedantie van de ingangsterminal en de uitgangsterminal niet gelijk zijn, zijn de spanning en stroom aan beide uiteinden ook niet gelijk, waardoor de functie van de spannings- en stroomconversie tussen de ingangsterminal en de uitgangsterminal wordt gerealiseerd.

Piëzo-elektrische keramische transformatorstructuur
De piëzo-elektrische keramische transformator maakt gebruik van piëzo-elektrische materialen piëzokeramische elementenring , die gebruik maakt van de elektromechanische conversie-eigenschappen, en samenwerkt met het trillingsgedeelte van de component en de motor van het energieopwekkingsgedeelte om het polarisatieontwerp uit te voeren. De ingangsspanning brengt het piëzo-elektrische keramiek in resonantietoestand, en vervolgens zal het positieve piëzo-elektrische effect de hoge spanning veranderen die wordt omgezet in spanningsuitgang, om het effect van spanningstransformatie te bereiken. Het geïntegreerde structuurdiagram, met behulp van speciale piëzo-elektrische keramische materialen (zoals gemodificeerd loodzirkonaattitanaat of loodniobiummagnesiumzirkonaattitanaat), gemaakt door een reeks processen zoals hogedrukvormen, sinteren op hoge temperatuur en elektrische veldpolarisatie met hoge spanning. Piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn gebaseerd op positieve en omgekeerde piëzo-elektrische effecten. Tijdens de secundaire conversie van elektromechanische energie worden ze versterkt door impedantietransformatie in het lichaam. Wanneer een wisselspanning met een bepaalde frequentie wordt toegevoegd aan het ingangseinde (aandrijvend deel) van de piëzo-elektrische transformator, genereert de piëzo-elektrische transformator rektrilling in de lengterichting als gevolg van het omgekeerde piëzo-elektrische effect, en wordt de elektrische energie aan het ingangseinde omgezet in mechanische energie. In het energieopwekkingsgedeelte wordt, vanwege de aanwezigheid van longitudinale trillingen, de mechanische energie omgezet in elektrische energie door het positieve piëzo-elektrische effect, zodat de uitgangsterminal een hoge uitgangsspanning heeft. Omdat de gereflecteerde impedantie van de piëzo-elektrische keramische transformator toeneemt naarmate de belastingsimpedantie afneemt, is deze eigenschap uiterst belangrijk bij hoogspanningstoepassingen. Wanneer de belasting wordt kortgesloten of een hoge spanning wordt ontladen, neemt de ingangsimpedantie van de keramische transformator snel toe om ervoor te zorgen dat de transformator en de randcircuits niet worden verbrand. Daarom vereist het gebruik van piëzo-elektrische keramische transformatoren geen kortsluitbeveiligingscircuit.

Toepassing van piëzo-elektrische keramische transformator
Kleine, dunne en lichtgewicht producten: aangezien piëzo-elektrische keramische transformatoren enkele kenmerken hebben van piëzokeramische ringsensor , ze zijn geschikt voor op batterijen werkende consumentenelektronicaproducten, zoals mobiele telefoons, notebookcomputers, opvouwbare computers en geïntegreerde video- en opname-VTR-, PAD- en andere voedingssystemen.
Speciale stroomapparatuur die moet worden gevoed door extreem hoge spanning en kleine stroom, zoals radar, elektrostatisch kopieerapparaat, elektrostatische stofvanger en andere stroomsystemen.
Liquid crystal display (LCD) (inclusief LCD-verlichting) Piëzo-omvormer voor achtergrondverlichting. Omdat LCD een hoog uitgangsvermogen en transmissie-efficiëntie vereist, en een lage hoogte en een laag gewicht in structuur vereist. Tegelijkertijd is, vanwege de kenmerken van de van achteren verlichte fluorescentielamp met koude kathode, de impedantie vóór verlichting groot en moet er een hoge spanning worden geleverd. Na het aansteken wordt de impedantie kleiner en daalt de spanning. Hiermee kunnen de eigenschappen van de piëzo-elektrische keramische transformatoromvormer worden afgestemd.

Gebruikt in zelfaangedreven systemen waarbij de prestaties, de grootte en het gewicht van de batterij strikt beperkt zijn, zoals piëzo-elektrische remaandrijfsystemen die worden gebruikt in auto's, helikopters, ruimtevaartvoertuigen, satellieten, sonar, medische apparatuur, enz. De stroomvoorziening van deze apparaten vereist over het algemeen 100V ~ 1000V, wat heel anders is dan de 9V ~ 24V-voeding van gewone batterijen, en de piëzo-elektrische keramische transformator kan deze index bereiken.
Kortom, de toepassingsgebieden van piëzo-elektrische keramische transformatoren zijn zeer breed.