För närvarande har piezoelektrisk keramisk transformator använts i stor utsträckning inom en rad områden, inklusive hushållsapparater och högteknologiska militära produkter. En av de mest typiska tillämpningarna är att driva kallkatodlysrör. Detta beror på att spännings- och strömegenskaperna hos piezoelektriska keramiska transformatoringångar och -utgångar är mycket lämpliga för kalla negativa lysrör. Enhetens egenskaper är att ha hög utgångsimpedans, låg utgångsström och stor utgångsspänningsvariation med impedans. Medan det kalla lysröret behöver 1 000 V startspänning när den startas, behöver den mycket lägre spänning när Pzt piezokeramik är i stabilt arbetsläge, vilket är ungefär hälften av startspänningen, och dess impedans är mycket lägre än när den startas. Dessutom behöver det kalla lysröret mycket lägre ström. Dessa egenskaper hos kalla lysrör är mycket lika dem hos piezoelektriska keramiska transformatorer. Ett annat viktigt användningsområde för piezoelektriska keramiska transformatorer är DC- och DC-omvandlare. Utöver det finns det många tillämpningar av piezoelektriska keramiska transformatorer, såsom de som används i säkra explosionssäkra system. Elektriska batonger, stöldnät, uttagslådor, kassaskåp och kassaskåp, bildrör, kallkatodrör i flytande kristallskärmar, neonlampor, laserrör eller röntgenrör, elektrostatisk högspänningssprutning, högspänningselektrostatisk flockning och radarskärmsrör, högspänningständningssystem i fototändningssystem och lasertändningssystem, maskiner och tystare elektrisk generator, elektrostatisk kopiator, medicinsk utrustning, luftfräschare, ozondesinfektionsskåp, militär- och rymdutrustning, etc. är det värt att påpeka att när vi försöker ersätta den traditionella lindade elektromagnetiska transformatorn med piezoelektrisk keramisk transformator, bör vi inte blint ersätta den, eftersom den piezoelektriska keramiska kretsen har strikta krav på dess periphera krets. För närvarande säljer tillverkare vanligtvis transformatorn som en komplett uppsättning och säljer sällan den isolerade piezoelektriska keramiska transformatorn separat.
Materialforskning av piezoelektrisk keramisk transformator
Piezoelektriska keramiska material har använts i stor utsträckning i filter, ultraljudsgivare, piezoelektriska ställdon och sensorer. Olika enheter kräver olika prestandaparametrar för piezoelektriska keramiska material. Arbetsprincipen för piezoelektriska keramiska transformatorer realiseras genom att använda de positiva och negativa piezoelektriska effekterna av piezoelektriska material. I den piezoelektriska keramiska transformatorn piezokeramiska skivgivare används som transformatorer. Vid ingångsänden av anordningen omvandlas den alternerande energin hos den ingående piezoelektriska keramiska transformatorn till mekanisk vibrationsenergi genom den omvända piezoelektriska effekten. Vid utgångsänden av den piezoelektriska keramiska transformatorn omvandlas den mekaniska vibrationen till alternerande elektrisk energi genom den positiva piezoelektriska effekten, och impedansen omvandlas i de två transformationerna av energi, så att resonansfrekvensen för den piezoelektriska keramiska transformatorn realiseras. För att uppnå högsta energiomvandlingseffektivitet måste piezoelektrisk keramik med specifika egenskaper väljas. För piezoelektrisk keramik som används för piezoelektriska keramiska transformatorer krävs högre elektromekanisk kopplingskoefficient, högre mekanisk kvalitetsfaktor och elektrisk kvalitetsfaktor samt lägsta möjliga. Utvecklingen av piezoelektriska keramiska transformatorer är oskiljaktiga från utvecklingen av piezoelektriska keramiska material på grund av dess temperaturkoefficient. I det tidiga skedet av forskning om piezoelektrisk keramisk transformator är piezoelektriskt keramiskt material huvudsakligen monolitiskt, och dess viktiga representant är bariumtitanatkeramik. Även om denna typ av piezoelektriskt keramiskt material har hög dielektricitetskonstant, är dess temperatur stabil. Dessa egenskaper hos bariumtitanat piezoelektriska keramer är inte gynnsamma för utveckling och tillämpning av piezoelektriska keramiska transformatorer med hög effekt.
Blyzirkonattitanat är ett binärt piezoelektriskt keramiskt material, som har mycket starka och mycket stabila piezoelektriska egenskaper. Jämfört med piezoelektrisk keramik av bariumtitanat har blyzirkonattitanat piezoelektrisk keramik många typer av material. PZT-4-material är ett slags utsläpp. PZT-8-material är ett slags piezoelektrisk keramik med låga mekaniska och dielektriska förluster, stort AC-depolarisationsfält, stor dielektricitetskonstant, elektromekanisk kopplingskoefficient och piezoelektrisk konstant. Det är särskilt lämpligt för excitation av starkt elektriskt fält och stor mekanisk amplitud, så det används ofta i sändande omvandlare och piezoelektriska transformatorer. Dielektricitetskonstanten, elektromekaniska kopplingskoefficienten och piezoelektriska konstanten för piezoelektrisk keramik i PZT-4-material är något lägre än för PZT-4, men deras draghållfasthet och stabilitet är bättre än för PZT-4-material. De har också högre mekanisk kvalitetsfaktor och är mer lämpade för excitation med hög mekanisk amplitud. Därför används de i stor utsträckning för de piezoelektriska keramiska transformatorerna. För att möta utvecklingsbehoven för piezoelektriska keramiska givare med hög effekt och piezoelektriska keramiska transformatorer, utvecklades ternära piezoelektriska keramik på basis av binär blyzirkonattitanat piezokeramisk kristallkvarts . Ternär piezoelektrisk keramik tillverkades av material med fin partikelstorlek, som kännetecknades av god sintringsprestanda, låg sintringstemperatur, låg porositet och hög kvalitet. De ternära piezoelektriska keramerna används vanligtvis som blyniobmagnesiumzirkonattitanat, blyniobzinkzirkonattitanat och blytellurmanganzirkoniumtitanat. För att ytterligare förbättra prestandan hos piezoelektriska keramiska transformatorer har kvartär piezoelektrisk keramik utvecklats på basis av ternär piezoelektrisk keramik. Deras huvudsakliga egenskaper liknar ternära piezoelektriska keramik, men deras elektromekaniska kopplingskoefficient, mekaniska kvalitetsfaktor och elektriska kvalitetsfaktor är högre. Den är mer lämplig för kravet på piezoelektrisk keramisk transformator med hög effekt.
Hubei Hannas Tech Co., Ltd är en professionell tillverkare av piezoelektrisk keramik och ultraljudsgivare, dedikerad till ultraljudsteknik och industriella tillämpningar.
