Typer piezoelektriske keramiske transformatorer (1)

Den teoretiske forskningen og søknadsstatusen til piezo keramiske skivesvinger blir diskutert og kommentert omfattende, og de eksisterende problemene blir analysert. Piezoelektrisk keramisk transformator er en ny type solid-state elektronisk enhet. Den har fordelene med enkel struktur og prosess, liten størrelse, lav vekt, ingen elektromagnetisk støy, ingen elektromagnetisk vikling, ikke-brennbar, god integritet og storskala produksjonskostnader kan reduseres kraftig. Det er mye brukt i det kalde katoderøret, neonlamperøret, laserrøret og røntgenrøret, elektrostatisk høyspenningssprøyting, elektrostatisk høyspentflokking og radardisplayrøret er i flytende krystall. For tiden er den tradisjonelle måten å øke eller redusere vekselspenning på å bruke elektromagnetisk transformator. Den består hovedsakelig av jernkjerne og spoler rundt jernkjerne. Sekundære spoler oppnår elektromagnetisk kobling gjennom magnetiske kjerner. I noen kraft- og høyeffekts elektroniske applikasjoner er store elektromagnetiske transformatorer svært effektive. Men med utviklingen av vitenskap og teknologi og miniatyrisering av elektroniske enheter, trenger mange applikasjoner i den elektroniske industrien høyeffektive komponenter med liten størrelse, så for små og høyeffektive transformatorer. På grunn av dets iboende årsaker (som tap av hudeffekt av ledere, ledningstap av tynne ledninger og avspenningstap av magnetiske materialer øker raskt med reduksjonen av transformatorstørrelsen), er det vanskelig for eksisterende elektromagnetiske transformatorer å oppnå høy effektivitet og miniatyrisering. For tiden har elektromagnetiske transformatorer blitt kretser. Den største elektroniske enheten om bord er en av de største hindringene for miniatyrisering av elektroniske enheter. I tillegg vil den iboende magnetiske lekkasjen og elektromagnetisk stråling fra elektromagnetisk transformator forurense miljøet, noe som ikke bidrar til industriell bruk. For å overvinne dette problemet og realisere miniatyrisering av elektroniske enheter, foreslås en piezoelektrisk keramisk transformator. Den piezoelektriske keramiske transformatoren er i utgangspunktet sammensatt av to piezoelektriske keramiske resonatorer (eller piezoelektriske keramiske transdusere og piezoelektriske keramiske aktuatorer) hvis mekaniske deler er koblet og kretsdeler er isolert hverandre. Det er en ny type spennings- eller strømomformer. Dens arbeidsprinsipp er forskjellig fra tradisjonelle elektromagnetiske transformatorer. I den keramiske transformatoren realiseres ikke koblingen mellom primær og sekundær ved tradisjonell elektromagnetisk effekt, men ved mekanisk kobling og piezoelektrisk effekt av piezoelektrisk materiale.

Utviklingen av piezoelektrisk keramisk transformator er nært knyttet til utviklingen av
piezo keramiske krystallmaterialer . I det tidlige stadiet av utviklingen av piezoelektriske keramiske transformatorer, fordi forsknings- og produksjonsteknologien til piezoelektriske keramiske materialer ikke er avansert nok, har ytelsen også blitt sterkt påvirket. Produksjonsteknologien til piezoelektrisk keramikk er i det primære stadiet, og materialytelsen er dårlig. For det andre er arbeidsprinsippet til piezoelektrisk keramisk transformator basert på den piezoelektriske effekten og mekanisk vibrasjonskobling av piezoelektriske keramiske enheter. For å oppnå en større spennings- og strømforsterkning av piezoelektrisk keramisk transformator, bør piezoelektrisk keramisk transformator være i tilstanden av mekanisk resonans, men på det tidspunktet er den i tilstanden av mekanisk resonans. Forskningsteorien om vibrasjonsmodusen til piezoelektrisk keramisk resonator er ennå ikke moden. For det tredje er forskningen på drivkretsen til en piezoelektrisk keramisk transformator fortsatt i startfasen. Mange problemer (som frekvenssporing og utgangsspenningsstabilitet til piezoelektrisk keramisk transformator) ble ikke løst perfekt på den tiden, noe som resulterte i piezoelektrisk keramisk transformator. Ustabiliteten til energi og dens anvendelse er begrenset. Klassifiseringen av piezoelektriske keramiske transformatorer er hovedsakelig basert på arbeidsmodusen til piezoelektriske keramiske transformatorer. For tiden er det tre hovedtyper av piezoelektriske keramiske transformatorer, nemlig piezoelektriske keramiske transformatorer med lengde teleskopisk vibrasjonsmodus (også kjent som Rosen-type piezoelektriske keramiske transformatorer), piezoelektriske keramiske transformatorer med tykkelse teleskopisk vibrasjonsmodus og radiell retning. Vibrasjonsmodus piezoelektrisk keramisk transformator.

Rosen Type Piezoelektrisk keramisk transformator

 Rosen-type piezoelektrisk keramisk transformator, lengde teleskopisk vibrasjonsmodus piezoelektrisk keramisk transformator er sammensatt av en piezoelektrisk keramisk tynn stripe som genererer tverrgående vibrasjonsmodus og en piezoelektrisk keramisk tynn stripe som genererer langsgående vibrasjonsmodus. Når en vekselspenning med en frekvens og et visst område legges til den primære enden av en piezoelektrisk keramisk transformator, på grunn av den omvendte piezoelektriske effekten av det piezoelektriske keramiske materialet, vil lengde-strekkvibrasjonen oppstå ved inngangsenden av det piezoelektriske keramiske materialet, dvs. den tynne båndet med tykkelsen på polcpiezoen. Vibrasjonsretningen er vinkelrett på polarisasjonsretningen og hører til tverreffektvibrasjonen. Når frekvensen nærmer seg resonansfrekvensen til oscillatoren, er forskyvningsamplituden størst. Den primære vibrasjonen til transformatoren vil bli overført til transformatorens sekundære. Ved hjelp av den positive piezoelektriske effekten av det piezoelektriske keramiske materialet vil det genereres en vekselspenning i begge ender av transformatoren. Størrelsen på vekselspenningen avhenger av den geometriske størrelsen og vibrasjonsmodusen til hver del av den piezoelektriske transformatoren. I tillegg kan det sees at i den sekundære utgangsdelen av Rosen-type piezoelektrisk keramisk transformator, er polarisasjonsretningen til den piezoelektriske oscillatoren i samsvar med dens vibrasjonsretning, så det er en langsgående vibrasjonsmodus, dvs. stivhetsvibrasjonsmodus. Vanligvis er den langsgående lengden på en piezoelektrisk keramisk transformator av Rosen-typen mye lengre enn den til en piezoelektrisk keramisk transformator av Rosen-typen. Utgangsspenningen til Rosen-type piezoelektrisk transformator er mye større enn inngangsspenningen på grunn av dens iboende høyspenningsforsterkning. Rosen-type piezoelektrisk transformator kalles ofte høyspent piezoelektrisk transformator. I tillegg tilhører Rosen-type piezoelektrisk keramisk transformator til transformator av høy motstandstype. En av bruksområdene til Rosen-type piezoelektriske keramiske transformatorer er å drive høyspenningslamper, for eksempel kaldkatodelysrør for LCD, vibrasjonsmodus piezoelektrisk keramisk transformator.