Scopul transformatoarelor ceramice piezoelectrice

                            Principiul transformatorului ceramic piezoelectric
Transformatorul ceramic piezoelectric este un nou tip de dispozitiv cu cip care realizează intrare de joasă tensiune și ieșire de înaltă tensiune prin conversia energiei secundare a energiei electrice --- energie mecanică --- energie electrică. Structura sa de bază are multe forme în funcție de formă, electrod și direcția de polarizare, care transformatorul piezoelectric cu o structură de foaie lungă este cel mai frecvent utilizat. Structura sa simplă, ușor de fabricat și are un grad ridicat de creștere.

În comparație cu transformatorul electromagnetic tradițional, materialele, structura, tehnologia procesului și principiul de funcționare ale transformatorului ceramic piezoelectric sunt diferite. Principalele materiale utilizate în transformatoarele electromagnetice sunt materialele magnetice și materialele conductoare, care sunt utilizate ca miez și, respectiv, ca înfășurare a structurii, iar forma de conversie a energiei este electric-magnet-electric. Principalele materiale utilizate în transformatoarele ceramice piezoelectrice sunt materiale ceramice piezoelectrice binare (PZT), cum ar fi titanatul de zirconat de plumb, materiale ceramice piezoelectrice ternare. Inel piezoceramic Pzt (PCM, PSM) - adică adăugarea altor elemente piezo și patru pe baza materialelor ceramice piezoelectrice PZT (PMMN), etc. Produsul este realizat prin sinterizare la temperatură înaltă și polarizare la presiune înaltă, iar modul său de conversie a energiei este electro-mecanic-electric. Se poate observa că conversia de energie a transformatorului electromagnetic trebuie să fie finalizată într-un spațiu tridimensional ortogonal în funcție de forma sa structurală, iar transformatorul ceramic piezoelectric poate efectua conversia de energie într-un plan. Prin urmare, transformatorul ceramic piezoelectric este ușor de proiectat într-o structură de tip cip.

Structura transformatorului ceramic piezoelectric
Transformatorul ceramic piezoelectric adoptă materiale piezoelectrice, care utilizează caracteristicile de conversie electromecanice și cooperează cu partea de vibrație a componentei și motorul părții de generare a energiei pentru a realiza proiectarea de polarizare. Tensiunea de intrare face ceramica piezoelectrică în stare de rezonanță, iar apoi efectul piezoelectric pozitiv va schimba tensiunea mare convertită în tensiune de ieșire, astfel încât să se obțină efectul transformării tensiunii. Materialele ceramice piezoelectrice speciale (cum ar fi titanatul de zirconat de plumb modificat sau titanatul de zirconat de plumb niobiu magneziu) sunt realizate printr-o serie de procese, cum ar fi formarea la presiune înaltă, sinterizarea la temperatură înaltă și polarizarea câmpului electric de înaltă tensiune.

Transformatoarele ceramice piezoelectrice se bazează pe efecte piezoelectrice pozitive și inverse. În timpul conversiei secundare a energiei electromecanice, acestea sunt stimulate de transformarea impedanței în interiorul corpului. Când se adaugă o tensiune alternativă de o anumită frecvență la capătul de intrare (partea de antrenare) a transformatorului piezoelectric, transformatorul piezoelectric generează vibrații de întindere pe direcția lungimii datorită efectului piezoelectric invers, iar energia electrică la capătul de intrare este convertită în energie mecanică. În secțiunea de generare a energiei, datorită prezenței vibrațiilor longitudinale, energia mecanică este convertită în energie electrică prin efectul piezoelectric pozitiv, astfel încât terminalul de ieșire să aibă o ieșire de înaltă tensiune.

Deoarece impedanța reflectată a transformatorului ceramic piezoelectric crește pe măsură ce impedanța de sarcină scade, această caracteristică este extrem de importantă în aplicațiile de înaltă tensiune. Când sarcina este scurtcircuitată sau descărcată de înaltă tensiune, impedanța de intrare a transformatorului piezo-ceramic crește rapid pentru a se asigura că transformatorul și circuitele periferice nu vor fi arse. Prin urmare, utilizarea transformatoarelor ceramice piezoelectrice nu necesită un circuit de protecție la scurtcircuit.

Utilizări ale transformatoarelor ceramice piezoelectrice
Sunt produse mici, subțiri și ușoare. Deoarece transformatoarele ceramice piezoelectrice au unele dintre caracteristicile prezentate, sunt potrivite pentru produse electronice de larg consum alimentate de baterii, cum ar fi telefoane mobile, computere notebook, computere pliabile și sisteme integrate de înregistrare video și video VTR, PAD și alte produse. Echipamente speciale precum radar, copiator electrostatic, precipitator electrostatic și alte sisteme de alimentare care trebuie alimentate cu tensiuni extrem de mari și curenți mici.
Afișaj cu cristale lichide (LCD) (inclusiv iluminare LCD) Invertor piezo pentru iluminare din spate. Deoarece LCD necesită putere mare de ieșire și eficiență de transmisie și necesită înălțime mică și greutate redusă în structură. În același timp, din cauza caracteristicilor lămpii fluorescente cu catod rece retroiluminate: impedanța înainte de iluminare este mare și trebuie furnizată o tensiune înaltă. După iluminare, impedanța devine mai mică și tensiunea scade. Caracteristicile invertorului cu transformator ceramic piezoelectric pot fi corelate cu aceasta.

Folosit în sistemele cu autoalimentare în care performanța, dimensiunea și greutatea bateriei sunt strict restricționate, cum ar fi sistemele piezoelectrice de acționare a frânelor utilizate în automobile, elicoptere, vehicule aerospațiale, sateliți, sonare, echipamente medicale etc. Alimentarea acestor dispozitive necesită în general 100V ~ 1000V, ceea ce este foarte diferit de 9V ~ 24V.

Pe scurt, domeniile de aplicare ale transformatoarelor ceramice piezoelectrice sunt foarte largi.

Principiul transformatorului ceramic piezoelectric
Transformatorul ceramic piezoelectric este un nou tip de dispozitiv cu cip care realizează intrare de joasă tensiune și ieșire de înaltă tensiune prin conversia energiei secundare a energiei electrice --- energie mecanică --- energie electrică. Structura sa de bază are multe forme în funcție de formă, electrod și direcția de polarizare, dintre care transformatorul piezoelectric cu o structură de foaie lungă este cel mai frecvent utilizat. Structura sa simplă, ușor de fabricat și are un grad ridicat de creștere.

În comparație cu transformatorul electromagnetic tradițional, materialele, structura produsului, tehnologia procesului și principiul de funcționare al transformatorului ceramic piezoelectric sunt diferite. Principalele materiale utilizate în transformatoarele electromagnetice sunt materialele magnetice și materialele conductoare, care sunt utilizate ca miez și, respectiv, ca înfășurare a structurii, iar forma de conversie a energiei este electric-magnet-electric. Principalele materiale utilizate în transformatoarele ceramice piezoelectrice sunt materiale ceramice piezoelectrice binare (PZT), cum ar fi titanatul de zirconat de plumb, materiale ceramice piezoelectrice ternare (PCM, PSM) - adică adăugarea altor elemente și patru pe baza materialelor ceramice piezoelectrice pe bază de elemente PZT (PMMN), etc. Se poate observa că conversia de energie a transformatorului electromagnetic trebuie să fie finalizată într-un spațiu tridimensional ortogonal în funcție de forma sa structurală, iar transformatorul ceramic piezoelectric poate efectua conversia de energie într-un plan. Prin urmare, transformatorul ceramic piezoelectric este ușor de proiectat într-o structură de tip cip.

Principiul de funcționare al transformatorului ceramic piezoelectric este de a utiliza caracteristicile materialului ceramic piezoelectric - efect piezoelectric pozitiv și efect piezoelectric invers. Așa-numitul efect piezoelectric pozitiv este că acest material generează sarcină sau tensiune sub acțiunea (sau deformarea) forței, iar efectul piezoelectric invers este că materialul se deformează sau vibrează atunci când se aplică o tensiune. Principiul de funcționare al transformatorului ceramic piezoelectric este de a utiliza caracteristicile de efect piezoelectric pozitiv și invers ale materialului ceramic piezoelectric, prin proiectarea caracteristicilor de orientare ale electrodului și direcția de polarizare a corpului ceramic piezoelectric și folosind efectul piezoelectric invers pentru a face faza cu borna de intrare. Corpul ceramic piezoelectric conectat generează vibrații mecanice sub acțiunea tensiunii, iar apoi corpul ceramic piezoelectric conectat la borna de ieșire generează o tensiune prin efectul piezoelectric pozitiv. Când impedanța terminalului de intrare și a terminalului de ieșire nu sunt egale, tensiunea și curentul la ambele capete nu sunt, de asemenea, egale, realizând astfel funcția de conversie a tensiunii și a curentului între terminalul de intrare și terminalul de ieșire.

Structura transformatorului ceramic piezoelectric
Transformatorul ceramic piezoelectric adoptă materiale piezoelectrice Inel de elemente piezoceramice , care utilizează caracteristicile de conversie electromecanice și cooperează cu partea de vibrație a componentei și motorul părții de generare a energiei pentru a realiza proiectarea de polarizare. Tensiunea de intrare face ceramica piezoelectrică în stare de rezonanță, iar apoi efectul piezoelectric pozitiv va schimba tensiunea mare convertită în tensiune de ieșire, astfel încât să se obțină efectul transformării tensiunii. Diagrama structurii integrate, folosind materiale ceramice piezoelectrice speciale (cum ar fi titanat de zirconat de plumb modificat sau titanat de zirconat de plumb niobiu magneziu), realizate printr-o serie de procese, cum ar fi formarea la presiune înaltă, sinterizarea la temperatură înaltă și polarizarea câmpului electric de înaltă tensiune. Transformatoarele ceramice piezoelectrice se bazează pe efecte piezoelectrice pozitive și inverse. În timpul conversiei secundare a energiei electromecanice, acestea sunt stimulate de transformarea impedanței în interiorul corpului. Când se adaugă o tensiune alternativă de o anumită frecvență la capătul de intrare (partea de antrenare) a transformatorului piezoelectric, transformatorul piezoelectric generează vibrații de întindere pe direcția lungimii datorită efectului piezoelectric invers, iar energia electrică la capătul de intrare este convertită în energie mecanică. În secțiunea de generare a energiei, datorită prezenței vibrațiilor longitudinale, energia mecanică este convertită în energie electrică prin efectul piezoelectric pozitiv, astfel încât terminalul de ieșire să aibă o ieșire de înaltă tensiune. Deoarece impedanța reflectată a transformatorului ceramic piezoelectric crește pe măsură ce impedanța de sarcină scade, această caracteristică este extrem de importantă în aplicațiile de înaltă tensiune. Când sarcina este scurtcircuitată sau descărcată de înaltă tensiune, impedanța de intrare a transformatorului ceramic crește rapid pentru a se asigura că transformatorul și circuitele periferice nu vor fi arse. Prin urmare, utilizarea transformatoarelor ceramice piezoelectrice nu necesită un circuit de protecție la scurtcircuit.

Aplicarea transformatorului ceramic piezoelectric
Produse mici, subțiri și ușoare: Deoarece transformatoarele ceramice piezoelectrice au unele dintre caracteristicile Senzor inel piezoceramic , acestea sunt potrivite pentru produse electronice de larg consum alimentate de baterii, cum ar fi telefoane celulare, computere notebook, computere pliabile și sisteme video integrate și de înregistrare VTR, PAD și alte produse.
Echipamente speciale de alimentare care trebuie alimentate cu o tensiune extrem de mare și un curent mic, cum ar fi radar, copiator electrostatic, precipitator electrostatic și alte sisteme de alimentare.
Afișaj cu cristale lichide (LCD) (inclusiv iluminare LCD) Invertor piezo pentru iluminare din spate. Deoarece LCD necesită putere mare de ieșire și eficiență de transmisie și necesită înălțime mică și greutate redusă în structură. În același timp, datorită caracteristicilor lămpii fluorescente cu catod rece retroiluminate, impedanța înainte de iluminare este mare și trebuie furnizată o tensiune înaltă. După iluminare, impedanța devine mai mică și tensiunea scade. Caracteristicile invertorului cu transformator ceramic piezoelectric pot fi corelate cu aceasta.

Folosit în sistemele cu autoalimentare în care performanța, dimensiunea și greutatea bateriei sunt strict restricționate, cum ar fi sistemele piezoelectrice de acționare a frânelor utilizate în automobile, elicoptere, vehicule aerospațiale, sateliți, sonare, echipamente medicale etc. Alimentarea acestor dispozitive necesită în general 100V ~ 1000V, ceea ce este foarte diferit de 9V ~ 24V.
Pe scurt, domeniile de aplicare ale transformatoarelor ceramice piezoelectrice sunt foarte largi.