Soorten piëzo-elektrische keramische transformatoren (1)

Het theoretische onderzoek en de toepassingsstatus van piëzo-keramische schijftransducers worden uitgebreid besproken en becommentarieerd, en de bestaande problemen worden geanalyseerd. Piëzo-elektrische keramische transformator is een nieuw type elektronisch apparaat in vaste toestand. Het heeft de voordelen van een eenvoudige structuur en proces, klein formaat, lichtgewicht, geen elektromagnetische ruis, geen elektromagnetische wikkeling, niet-brandbaar, goede integriteit en productiekosten op grote schaal kunnen aanzienlijk worden verlaagd. Het wordt veel gebruikt in de koude kathodebuis, neonlampbuis, laserbuis en röntgenbuis, elektrostatisch spuiten met hoge spanning, elektrostatisch stroomden met hoge spanning en radarbeeldbuis in het vloeibare kristal. Momenteel is de traditionele manier om de wisselspanning te verhogen of te verlagen het gebruik van een elektromagnetische transformator. Het bestaat voornamelijk uit ijzeren kern en spoelen rond ijzeren kern. Secundaire spoelen bereiken elektromagnetische koppeling via magnetische kernen. In sommige elektronische toepassingen met hoog vermogen zijn grote elektromagnetische transformatoren zeer effectief. Met de ontwikkeling van wetenschap en technologie en de miniaturisering van elektronische apparaten hebben veel toepassingen in de elektronische industrie echter hoogefficiënte componenten met een klein formaat nodig, dus voor kleine en hoogefficiënte transformatoren. Vanwege de inherente redenen ervan (zoals het verlies van geleiders door het skin-effect, het geleidingsverlies van dunne draden en het relaxatieverlies van magnetische materialen nemen snel toe met de afname van de transformatorgrootte), is het voor bestaande elektromagnetische transformatoren echter moeilijk om een ​​hoog rendement en miniaturisatie te bereiken. Momenteel zijn elektromagnetische transformatoren circuits geworden. Het grootste elektronische apparaat aan boord is een van de grootste obstakels voor de miniaturisering van elektronische apparaten. Bovendien zullen de inherente magnetische lekkage en elektromagnetische straling van de elektromagnetische transformator het milieu vervuilen, wat niet bevorderlijk is voor industriële toepassing. Om dit probleem te overwinnen en miniaturisatie van elektronische apparaten te realiseren, wordt een piëzo-elektrische keramische transformator voorgesteld. De piëzo-elektrische keramische transformator bestaat in principe uit twee piëzo-elektrische keramische resonatoren (of piëzo-elektrische keramische transducers en piëzo-elektrische keramische actuatoren) waarvan de mechanische onderdelen zijn gekoppeld en de circuitonderdelen elkaar zijn geïsoleerd. Het is een nieuw type spannings- of stroomomzetter. Het werkingsprincipe is anders dan dat van traditionele elektromagnetische transformatoren. In de keramische transformator wordt de koppeling tussen primair en secundair niet gerealiseerd door traditioneel elektromagnetisch effect, maar door mechanische koppeling en piëzo-elektrisch effect van piëzo-elektrisch materiaal.

De ontwikkeling van piëzo-elektrische keramische transformatoren hangt nauw samen met de ontwikkeling van
piëzo-keramische kristalmaterialen . In het vroege stadium van de ontwikkeling van een piëzo-elektrische keramische transformator, omdat de onderzoeks- en productietechnologie van piëzo-elektrische keramische materialen niet geavanceerd genoeg zijn, zijn de prestaties ook sterk beïnvloed. De productietechnologie van piëzo-elektrische keramiek bevindt zich in de primaire fase en de materiaalprestaties zijn slecht. Ten tweede is het werkingsprincipe van een piëzo-elektrische keramische transformator gebaseerd op het piëzo-elektrische effect en de mechanische trillingskoppeling van piëzo-elektrische keramische apparaten. Om een ​​grotere spannings- en stroomversterking van de piëzo-elektrische keramische transformator te bereiken, moet de piëzo-elektrische keramische transformator zich in de staat van mechanische resonantie bevinden, maar op dat moment bevindt deze zich in de staat van mechanische resonantie. De onderzoekstheorie van de trillingsmodus van piëzo-elektrische keramische resonatoren is nog niet volwassen. Ten derde bevindt het onderzoek naar het aandrijfcircuit van een piëzo-elektrische keramische transformator zich nog in de beginfase. Veel problemen (zoals het volgen van de frequentie en de stabiliteit van de uitgangsspanning van een piëzo-elektrische keramische transformator) werden destijds niet perfect opgelost, wat resulteerde in een piëzo-elektrische keramische transformator. De instabiliteit van energie en de toepassing ervan zijn beperkt. De classificatie van piëzo-elektrische keramische transformatoren is voornamelijk gebaseerd op de werkmodus van piëzo-elektrische keramische transformatoren. Momenteel zijn er drie hoofdtypen piëzo-elektrische keramische transformatoren, namelijk piëzo-elektrische keramische transformatoren met telescopische trillingsmodus in lengte (ook bekend als piëzo-elektrische keramische transformatoren van het Rosen-type), piëzo-elektrische keramische transformatoren met telescopische trillingsmodus met dikte en radiale richting. Trilmodus piëzo-elektrische keramische transformator.

Rosen Type piëzo-elektrische keramische transformator

 Rosen-type piëzo-elektrische keramische transformator, lengte telescopische trillingsmodus piëzo-elektrische keramische transformator is samengesteld uit een piëzo-elektrische keramische dunne strook die transversale trillingsmodus genereert en een piëzo-elektrische keramische dunne strook die longitudinale trillingsmodus genereert. Wanneer een wisselspanning met een frequentie en een bepaald bereik wordt toegevoegd aan het primaire uiteinde van een piëzo-elektrische keramische transformator, als gevolg van het omgekeerde piëzo-elektrische effect van het piëzo-elektrische keramische materiaal, zal de lengtestrektrilling optreden aan het ingangseinde van het piëzo-elektrische keramische materiaal, dat wil zeggen de dunne strook van het piëzo-elektrische keramiek met diktepolarisatie. De trillingsrichting staat loodrecht op de polarisatierichting en behoort tot de transversale effecttrilling. Wanneer de frequentie de resonantiefrequentie van de oscillator nadert, is de verplaatsingsamplitude het grootst. De primaire trilling van de transformator wordt doorgegeven aan de secundaire trilling van de transformator. Met behulp van het positieve piëzo-elektrische effect van het piëzo-elektrische keramische materiaal wordt aan beide uiteinden van de transformator een wisselspanning gegenereerd. De grootte van de wisselspanning hangt af van de geometrische grootte en trillingsmodus van elk onderdeel van de piëzo-elektrische transformator. Bovendien is te zien dat in het secundaire uitgangsgedeelte van een piëzo-elektrische keramische transformator van het Rosen-type de polarisatierichting van de piëzo-elektrische oscillator consistent is met zijn trillingsrichting, dus het is een longitudinale trillingsmodus, dat wil zeggen stijfheidsvibratiemodus. Over het algemeen is de lengtelengte van een piëzo-elektrische keramische transformator van het Rosen-type veel langer dan die van een piëzo-elektrische keramische transformator van het Rosen-type. De uitgangsspanning van een piëzo-elektrische transformator van het Rosen-type is veel groter dan de ingangsspanning vanwege de inherente hoge spanningsversterking. Rosen-type piëzo-elektrische transformator wordt vaak hoogspannings-piëzo-elektrische transformator genoemd. Bovendien behoort de piëzo-elektrische keramische transformator van het Rosen-type tot een transformator van het hoge weerstandstype. Een van de toepassingen van de piëzo-elektrische keramische transformator van het Rosen-type is het aandrijven van hoogspanningslampen, zoals fluorescentielampen met koude kathode voor LCD, piëzo-elektrische keramische transformator in trillingsmodus.