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壓電陶瓷變壓器

鎖定
壓電陶瓷變壓器是通過電能---機械能---電能的二次能量轉換,實現低電壓輸入,高電壓輸出的新型貼片器件。它的基本結構根據形狀、電極和極化方向有多種形式,其中以長條片型結構的壓電變壓器最為常用,它的結構簡單、製作容易,並且具有較高的升壓比。
中文名
壓電陶瓷變壓器
類    型
變壓器
方    式
電能---機械能---電能的二次能量轉換
領    域
壓電

壓電陶瓷變壓器概念

與傳統的電磁式變壓器比較,壓電陶瓷變壓器所用的材料、產品的結構、工藝技術及工作原理均不相同。電磁式變壓器所用的主材是磁性材料和導電材料,分別用作結構的磁心和繞組,其能量變換形式是電—磁—電。而壓電陶瓷變壓器所用的主材是二元系壓電陶瓷材料(PZT)如鋯鈦酸鉛,三元系壓電陶瓷材料(PCM、PSM)——即在PZT基礎上添加其它元素以及四元系壓電陶瓷材料(PMMN)等。經高温燒結和高壓極化而製成產品,其能量變換方式是電—機—電。由此可見,電磁式變壓器的能量變換按其結構形式需要在一個正交的立體空間完成,而壓電陶瓷變壓器可以在一個平面內進行能量變換,因此,壓電陶瓷變壓器容易設計成片式化結構。 [1] 

壓電陶瓷變壓器概述簡介

壓電陶瓷變壓器是通過電能---機械能---電能的二次能量轉換,實現低電壓輸入,高電壓輸出的新型貼片器件。

壓電陶瓷變壓器主要結構

它的基本結構根據形狀、電極和極化方向有多種形式

壓電陶瓷變壓器工作原理

壓電陶瓷變壓器的工作原理是利用壓電陶瓷材料的特性——正壓電效應和逆壓電效應。所謂正壓電效應就是這種材料在力的作用下(或變形)產生電荷或電壓,而逆壓電效應就是施加電壓時,該材料產生變形或振動。壓電陶瓷變壓器的工作原理,就是利用壓電陶瓷材料的正、逆壓電效應特性,通過對壓電陶瓷體的電極和極化方向取向特點進行設計,利用逆壓電效應使與輸入端相連接的壓電陶瓷體在電壓作用下產生機械振動,再通過正壓電效應使與輸出端連接的壓電陶瓷體產生電壓。當輸入端和輸出端的阻抗不相等時,則導致其兩端的電壓和電流也不相等,由此實現輸入端和輸出端之間電壓與電流大小變換的功能。 [2] 

壓電陶瓷變壓器應用領域

小、薄、輕型化產品:由於壓電陶瓷變壓器具有以上所概括的一些特點,所以適合用於以電池供電的消費類電子產品,如蜂窩電話、筆記本電腦、摺疊式計算機、攝錄一體化VTR、PAD等產品的電源系統。
需要用極高電壓、小電流供電的特種設備如雷達、靜電覆印機靜電除塵器等電源系統。
液晶顯示器(LCD)(包括LCD照明) 背面照明用壓電逆變器。因為LCD要求具有高的輸出功率、傳輸效率,且要求結構上低高度、重量輕。同時,因為背面照明冷陰極熒光燈的特點:點燈前的阻抗大,必須供給高電壓,點燈後阻抗變小,電壓就下降。壓電陶瓷變壓器逆變器的特性正好可以與此相匹配。
用於電池性能、尺寸和重量均受到嚴格限制的自供電系統中,如汽車、直升飛機、航空航天器、衞星、聲納、醫療設備等使用的壓電制動驅動系統。這些設備的供電一般要求為100V~1000V,這與普通電池的9V~24V的供電大不相同,而壓電陶瓷變壓器則可實現這個指標。
總之,壓電陶瓷變壓器的應用領域非常廣泛。 [3] 
參考資料