Princip och tillämpning av piezoelektrisk keramisk transformator

Principen för piezoelektrisk keramisk transformator

Piezoelektrisk keramisk transformator är en ny typ av chipenhet som realiserar lågspänningsingång och högspänningsutgång genom sekundär energiomvandling av elektrisk energi --- mekanisk energi --- elektrisk energi. Dess grundläggande struktur har många former beroende på form, elektrod och polarisationsriktning, bland vilka den piezoelektriska transformatorn med en lång arkstruktur är den vanligaste. Den har en enkel struktur, är lätt att tillverka och har ett högt uppstegsförhållande.

Jämfört med den traditionella elektromagnetiska transformatorn är materialen, produktstrukturen, processtekniken och arbetsprincipen för den piezoelektriska keramiska transformatorn annorlunda. De huvudsakliga materialen som används i elektromagnetiska transformatorer är magnetiska material och ledande material, som används som kärna respektive lindning av strukturen, och energiomvandlingsformen är elektrisk-magnet-elektrisk. De huvudsakliga materialen som används i piezoelektriska keramiska transformatorer är binära piezoelektriska keramiska material (PZT) såsom blyzirkonattitanat, ternära piezoelektriska keramiska material (PCM, PSM) - det vill säga lägga till andra element och fyra på basis av PZT Element-baserade piezoelektriska keramiska material, etc. polarisering, och dess energiomvandlingsläge är elektromekaniskt-elektriskt. Det kan ses att energiomvandlingen av den elektromagnetiska transformatorn måste slutföras i ett ortogonalt tredimensionellt utrymme enligt dess strukturella form, och den piezoelektriska keramiska transformatorn kan utföra energiomvandling i ett plan. Därför är den piezoelektriska keramiska transformatorn lätt att designa till en struktur av chiptyp.

Arbetsprincipen för piezoelektrisk keramisk transformator är att använda egenskaperna hos piezoelektrisk keramiskt material positiv piezoelektrisk effekt och omvänd piezoelektrisk effekt. Den så kallade positiva piezoelektriska effekten är att detta PZT-material genererar laddning eller spänning under inverkan (eller deformation) av kraften, och den omvända piezoelektriska effekten är att materialet deformeras eller vibrerar när en spänning appliceras. Arbetsprincipen för den piezoelektriska keramiska transformatorn är att använda de positiva och omvända piezoelektriska effektegenskaperna för det piezoelektriska keramiska materialet genom att designa orienteringsegenskaperna för elektroden och polarisationsriktningen för den piezoelektriska keramiska kroppen och använda den omvända piezoelektriska effekten för att göra fasen med ingångsterminalen. Den anslutna piezoelektriska keramiska kroppen genererar mekanisk vibration under inverkan av spänning, och sedan får den positiva piezoelektriska effekten att den piezoelektriska keramiska kroppen ansluten till utgångsterminalen genererar en spänning. När impedansen för ingångsterminalen och utgångsterminalen inte är lika, är spänningen och strömmen i båda ändarna inte lika, vilket förverkligar funktionen av att ändra storleken på spänningen och strömmen mellan ingångsterminalen och utgångsterminalen.

Piezoelektrisk keramisk transformatorstruktur
Den piezoelektriska keramiska transformatorn använder piezoelektriska material, som använder de elektromekaniska omvandlingsegenskaperna, och samarbetar med vibrationsdelen av komponenten och motorn i kraftgenereringsdelen för att utföra polarisationsdesign. Inspänningen gör det piezoelektriska stycket i resonanstillstånd, och då kommer den positiva piezoelektriska effekten att ändra den höga spänningen Omvandlad till spänningsutgång, för att uppnå effekten av spänningsomvandling.