Rodzaje piezoelektrycznego transformatora ceramicznego (1)

Teoretyczny stan badań i zastosowań Obszernie omówiono i skomentowano przetworniki piezoceramiczne oraz przeanalizowano istniejące problemy. Piezoelektryczny transformator ceramiczny to nowy typ półprzewodnikowego urządzenia elektronicznego. Ma zalety prostej konstrukcji i procesu, małych rozmiarów, lekkości, braku szumów elektromagnetycznych, braku uzwojeń elektromagnetycznych, niepalności, dobrej integralności i kosztów produkcji na dużą skalę. Jest szeroko stosowany w lampie z zimną katodą, lampie neonowej, lampie laserowej i lampie rentgenowskiej, natryskiwaniu elektrostatycznym wysokiego napięcia, flokowaniu elektrostatycznym wysokiego napięcia i lampie wyświetlacza radarowego w ciekłym krysztale. Obecnie tradycyjnym sposobem zwiększania lub zmniejszania napięcia przemiennego jest zastosowanie transformatora elektromagnetycznego. Składa się głównie z żelaznego rdzenia i cewek wokół żelaznego rdzenia. Cewki wtórne osiągają sprzężenie elektromagnetyczne poprzez rdzenie magnetyczne. W niektórych zastosowaniach elektronicznych dużej mocy i dużej mocy duże transformatory elektromagnetyczne są bardzo skuteczne. Jednak wraz z rozwojem nauki i technologii oraz miniaturyzacją urządzeń elektronicznych wiele zastosowań w przemyśle elektronicznym wymaga wysokowydajnych komponentów o małych rozmiarach, a więc do małych i wysokowydajnych transformatorów. Jednakże ze względu na nieodłączne przyczyny (takie jak utrata efektu naskórkowości przewodników, utrata przewodzenia cienkich drutów i strata relaksacyjna materiałów magnetycznych szybko rosną wraz ze zmniejszeniem rozmiaru transformatora), istniejącym transformatorom elektromagnetycznym trudno jest osiągnąć wysoką wydajność i miniaturyzację. Obecnie transformatory elektromagnetyczne stały się obwodami. Największe urządzenie elektroniczne na pokładzie to jedna z największych przeszkód w miniaturyzacji urządzeń elektronicznych. Ponadto nieodłączny wyciek magnetyczny i promieniowanie elektromagnetyczne transformatora elektromagnetycznego zanieczyszczają środowisko, co nie sprzyja zastosowaniom przemysłowym. Aby przezwyciężyć ten problem i zrealizować miniaturyzację urządzeń elektronicznych, zaproponowano piezoelektryczny transformator ceramiczny. Piezoelektryczny transformator ceramiczny składa się zasadniczo z dwóch piezoelektrycznych rezonatorów ceramicznych (lub piezoelektrycznych przetworników ceramicznych i piezoelektrycznych siłowników ceramicznych), których części mechaniczne są połączone, a części obwodu są izolowane od siebie. Jest to nowy typ przetwornika napięcia lub prądu. Zasada działania różni się od zasady działania tradycyjnych transformatorów elektromagnetycznych. W transformatorze ceramicznym sprzężenie między uzwojeniem pierwotnym i wtórnym nie jest realizowane za pomocą tradycyjnego efektu elektromagnetycznego, ale poprzez sprzężenie mechaniczne i efekt piezoelektryczny materiału piezoelektrycznego.

Rozwój piezoelektrycznych transformatorów ceramicznych jest ściśle powiązany z rozwojem
piezoceramiczne materiały kryształowe. Na wczesnym etapie rozwoju piezoelektrycznego transformatora ceramicznego, ponieważ badania i technologia produkcji piezoelektrycznych materiałów ceramicznych nie są wystarczająco zaawansowane, znacznie wpłynęło to na jego wydajność. Technologia produkcji ceramiki piezoelektrycznej jest w początkowej fazie, a wydajność materiału jest słaba. Po drugie, zasada działania piezoelektrycznego transformatora ceramicznego opiera się na efekcie piezoelektrycznym i mechanicznym sprzężeniu wibracyjnym piezoelektrycznych urządzeń ceramicznych. Aby uzyskać większe wzmocnienie napięciowe i prądowe piezoelektrycznego transformatora ceramicznego, piezoelektryczny transformator ceramiczny powinien znajdować się w stanie rezonansu mechanicznego, ale w tym czasie znajduje się w stanie rezonansu mechanicznego. Teoria badań trybu drgań piezoelektrycznego rezonatora ceramicznego nie jest jeszcze dojrzała. Po trzecie, badania obwodu sterującego piezoelektrycznego transformatora ceramicznego są wciąż w początkowej fazie. Wiele problemów (takich jak śledzenie częstotliwości i stabilność napięcia wyjściowego piezoelektrycznego transformatora ceramicznego) nie zostało wówczas doskonale rozwiązanych, co zaowocowało piezoelektrycznym transformatorem ceramicznym. Niestabilność energii i jej zastosowanie są ograniczone. Klasyfikacja piezoelektrycznych transformatorów ceramicznych opiera się głównie na trybie pracy piezoelektrycznych transformatorów ceramicznych. Obecnie istnieją trzy główne typy piezoelektrycznych transformatorów ceramicznych, a mianowicie piezoelektryczne transformatory ceramiczne z teleskopowym trybem wibracji długości (znane również jako piezoelektryczne transformatory ceramiczne typu Rosen), piezoelektryczne transformatory ceramiczne z teleskopowym trybem wibracji grubości i kierunkiem promieniowym. Tryb wibracyjny piezoelektryczny transformator ceramiczny.

Piezoelektryczny transformator ceramiczny typu Rosen

 Piezoelektryczny transformator ceramiczny typu Rosen, teleskopowy tryb wibracji, piezoelektryczny transformator ceramiczny składa się z piezoelektrycznego cienkiego paska ceramicznego, który generuje tryb wibracji poprzecznych i piezoelektrycznego cienkiego paska ceramicznego, który generuje tryb wibracji podłużnych. Kiedy na koniec pierwotny piezoelektrycznego transformatora ceramicznego zostanie dodane napięcie przemienne o częstotliwości i pewnym zakresie, w wyniku odwrotnego efektu piezoelektrycznego piezoelektrycznego materiału ceramicznego, drgania rozciągające wystąpią na wejściowym końcu piezoelektrycznego materiału ceramicznego, czyli cienkiego paska ceramiki piezoelektrycznej z polaryzacją grubościową. Kierunek drgań jest prostopadły do ​​kierunku polaryzacji i należy do drgań poprzecznych. Kiedy częstotliwość zbliża się do częstotliwości rezonansowej oscylatora, amplituda przemieszczenia jest największa. Wibracje pierwotne transformatora zostaną przeniesione na uzwojenie wtórne transformatora. Za pomocą dodatniego efektu piezoelektrycznego piezoelektrycznego materiału ceramicznego na obu końcach transformatora zostanie wygenerowane napięcie przemienne. Wielkość napięcia przemiennego zależy od rozmiaru geometrycznego i trybu wibracji każdej części transformatora piezoelektrycznego. Ponadto można zauważyć, że w wtórnej części wyjściowej piezoelektrycznego transformatora ceramicznego typu Rosen kierunek polaryzacji oscylatora piezoelektrycznego jest zgodny z kierunkiem jego drgań, a więc jest to tryb drgań podłużnych, czyli tryb drgań sztywności. Ogólnie rzecz biorąc, długość wzdłużna piezoelektrycznego transformatora ceramicznego typu Rosen jest znacznie dłuższa niż długość piezoelektrycznego transformatora ceramicznego typu Rosen. Napięcie wyjściowe transformatora piezoelektrycznego typu Rosen jest znacznie większe niż napięcie wejściowe ze względu na jego nieodłączne wysokie wzmocnienie napięciowe. Transformator piezoelektryczny typu Rosen jest często nazywany transformatorem piezoelektrycznym wysokiego napięcia. Ponadto piezoelektryczny transformator ceramiczny typu Rosen należy do transformatorów o wysokiej rezystancji. Jednym z zastosowań piezoelektrycznego transformatora ceramicznego typu Rosen jest napędzanie lamp wysokiego napięcia, takich jak lampy fluorescencyjne z zimną katodą do wyświetlaczy LCD, piezoelektryczny transformator ceramiczny w trybie wibracyjnym.