Prinsipp og anvendelse av piezoelektrisk keramisk transformator

Prinsippet for piezoelektrisk keramisk transformator

Piezoelektrisk keramisk transformator er en ny type brikkeenhet som realiserer lavspenningsinngang og høyspenningsutgang gjennom sekundær energikonvertering av elektrisk energi --- mekanisk energi --- elektrisk energi. Dens grunnleggende struktur har mange former i henhold til form, elektrode og polarisasjonsretning, blant dem er den piezoelektriske transformatoren med en lang arkstruktur den mest brukte. Den har en enkel struktur, er lett å produsere og har et høyt opptrappingsforhold.

Sammenlignet med den tradisjonelle elektromagnetiske transformatoren er materialene, produktstrukturen, prosessteknologien og arbeidsprinsippet til den piezoelektriske keramiske transformatoren forskjellige. Hovedmaterialene som brukes i elektromagnetiske transformatorer er magnetiske materialer og ledende materialer, som brukes som henholdsvis kjernen og viklingen av strukturen, og energikonverteringsformen er elektrisk-magnet-elektrisk. De viktigste materialene som brukes i piezoelektriske keramiske transformatorer er binære piezoelektriske keramiske materialer (PZT) som blyzirkonattitanat, ternære piezoelektriske keramiske materialer (PCM, PSM) - det vil si legg til andre elementer og fire på grunnlag av PZT Element-baserte piezoelektriske keramiske materialer, etc. polarisering, og dens energikonverteringsmodus er elektromekanisk-elektrisk. Det kan sees at energikonverteringen til den elektromagnetiske transformatoren må fullføres i et ortogonalt tredimensjonalt rom i henhold til dens strukturelle form, og den piezoelektriske keramiske transformatoren kan utføre energikonvertering i et plan. Derfor er den piezoelektriske keramiske transformatoren enkel å designe til en struktur av brikketypen.

Arbeidsprinsippet for piezoelektrisk keramisk transformator er å bruke egenskapene til piezoelektrisk keramisk materiale-positiv piezoelektrisk effekt og omvendt piezoelektrisk effekt. Den såkalte positive piezoelektriske effekten er at dette PZT-materialet genererer ladning eller spenning under påvirkning (eller deformasjon) av kraften, og den omvendte piezoelektriske effekten er at materialet deformeres eller vibrerer når en spenning påføres. Arbeidsprinsippet til den piezoelektriske keramiske transformatoren er å bruke de positive og omvendte piezoelektriske effektkarakteristikkene til det piezoelektriske keramiske materialet ved å designe orienteringsegenskapene til elektroden og polarisasjonsretningen til den piezoelektriske keramiske kroppen, og bruke den omvendte piezoelektriske effekten for å lage fasen med inngangsterminalen. Den tilkoblede piezoelektriske keramiske kroppen genererer mekanisk vibrasjon under påvirkning av spenning, og deretter får den positive piezoelektriske effekten det piezoelektriske keramiske legemet koblet til utgangsterminalen til å generere en spenning. Når impedansen til inngangsterminalen og utgangsterminalen ikke er like, er spenningen og strømmen i begge ender heller ikke like, og realiserer dermed funksjonen til å endre størrelsen på spenningen og strømmen mellom inngangsterminalen og utgangsterminalen.

Piezoelektrisk keramisk transformatorstruktur
Den piezoelektriske keramiske transformatoren bruker piezoelektriske materialer, som bruker de elektromekaniske konverteringsegenskapene, og samarbeider med vibrasjonsdelen av komponenten og motoren til kraftgenereringsdelen for å utføre polarisasjonsdesign. Inngangsspenningen gjør det piezoelektriske stykket i resonanstilstand, og da vil den positive piezoelektriske effekten endre den høye belastningen konvertert til spenningsutgang, for å oppnå effekten av spenningstransformasjon.