À l'heure actuelle, le transformateur en céramique piézoélectrique a été largement utilisé dans une série de domaines, y compris les appareils électroménagers et les produits militaires de haute technologie. L'une des applications les plus typiques consiste à conduire la lampe fluorescente à la cathode froide. En effet, les caractéristiques de tension et de courant de l'entrée et de la sortie du transformateur en céramique piézoélectrique sont très adaptées à la lampe fluorescente négative à froid. Les caractéristiques de l'appareil ont l'impédance de sortie élevée, le courant de sortie faible et la variation de tension de sortie grande avec l'impédance. Alors que la lampe fluorescente froide a besoin de 1 000 V tension de démarrage lors de son démarrage, il a besoin d'une tension beaucoup plus faible lorsqueCéramique PZT PIEZOest dans un état de travail stable, qui représente environ la moitié de la tension de démarrage, et son impédance est beaucoup plus faible que celle lors de son démarrage. De plus, la lampe fluorescente froide a besoin d'un courant beaucoup plus bas. Ces caractéristiques des lampes fluorescentes froides sont très similaires à celles des transformateurs en céramique piézoélectrique. Les convertisseurs DC et DC sont un autre domaine d'application important des transformateurs en céramique piézoélectrique. En plus de cela, il existe de nombreuses applications de transformateurs en céramique piézoélectrique, tels que ceux utilisés dans des systèmes sécurisés à l'épreuve des explosions. Batons électriques, filets anti-vol, boîtes de retrait, porteurs de billets et armoires sûres, tubes d'image, tubes de cathode froide dans des affichages en cristal liquide, des lampes néon, des tubes laser ou des rayons X, une pulvérisation électrostatique haute tension, un afflux électrostatique haute tension et des tubes d'affichage radar, des allumeurs d'impulsions à haute tension dans les systèmes d'allumage et des photocopiers, des imprimantes laser, des télécopiniers et un générateur électrique plus silencieux, un copieur électrostatique, un équipement médical, un assainisseur d'air, une armoire de désinfection d'ozone, un équipement militaire et aérospatial, etc. La valeur de souligner que lorsque vous essayez de remplacer le transformateur électromagnétique traditionnel en blessure par un transformateur en céramique piézoélectrique, nous ne devons pas le remplacer aveuglément, car le transformateur en céramique piézoélectrique a des exigences strictes pour son circuit périphérique. À l'heure actuelle, les fabricants vendent généralement le transformateur comme un ensemble complet et vendent rarement le transformateur en céramique piézoélectrique isolé séparément.
Recherche matérielle du transformateur en céramique piézoélectrique
Les matériaux en céramique piézoélectrique ont été largement utilisés dans les filtres, les transducteurs à ultrasons, les actionneurs et capteurs piézoélectriques. Différents appareils nécessitent différents paramètres de performance des matériaux en céramique piézoélectrique. Le principe de travail des transformateurs en céramique piézoélectrique est réalisé en utilisant les effets piézoélectriques positifs et négatifs des matériaux piézoélectriques. Dans le transformateur en céramique piézoélectrique, leTransducteurs de disque en céramique piézosont utilisés comme transformateurs. À l'extrémité d'entrée de l'appareil, l'énergie alternée du transformateur en céramique piézoélectrique d'entrée est convertie en énergie de vibration mécanique à travers l'effet piézoélectrique inverse. À l'extrémité de sortie du transformateur en céramique piézoélectrique, la vibration mécanique est convertie en énergie électrique alternée à travers l'effet piézoélectrique positif, et l'impédance est transformée dans les deux transformations de l'énergie, donc la fréquence résonante du transformateur en céramique piézoélectrique est réalisée. Afin d'atteindre l'efficacité de conversion d'énergie la plus élevée, la céramique piézoélectrique avec des propriétés spécifiques doit être sélectionnée. Pour les céramiques piézoélectriques utilisées pour les transformateurs en céramique piézoélectrique, un coefficient de couplage électromécanique plus élevé, un facteur de qualité mécanique plus élevé et un facteur de qualité électrique ainsi que le plus bas possible. Le développement du transformateur en céramique piézoélectrique est inséparable du développement du matériau en céramique piézoélectrique en raison de son coefficient de température. Au début de la recherche sur le transformateur en céramique piézoélectrique, le matériau en céramique piézoélectrique est principalement monolithique, et son important représentant est la céramique de titanate de baryum. Bien que ce type de matériau en céramique piézoélectrique ait une constante diélectrique élevée, sa température est stable. Ces caractéristiques de la céramique piézoélectrique du titanate de baryum ne sont pas propices au développement et à l'application de transformateurs en céramique piézoélectrique de haute puissance.
Le titanate de zirconate de plomb est un matériau en céramique piézoélectrique binaire, qui a des propriétés piézoélectriques très fortes et très stables. Par rapport à la céramique piézoélectrique du titanate de baryum, la céramique de zirconate de zirconate de zirconate de zirconate de zirconate a de nombreux types de matériaux. Le matériel PZT-4 est une sorte d'émission. Le matériau PZT-8 est une sorte de céramique piézoélectrique avec de faibles pertes mécaniques et diélectriques, un grand champ de dépolarisation AC, une grande constante diélectrique, un coefficient de couplage électromécanique et une constante piézoélectrique. Il convient particulièrement à l'excitation d'un champ électrique fort et d'une grande amplitude mécanique, il est donc souvent utilisé dans les transducteurs de transmission et les transformateurs piézoélectriques. La constante diélectrique, le coefficient de couplage électromécanique et la constante piézoélectrique de la céramique piézoélectrique PZT-4 sont légèrement inférieures à celles du PZT-4, mais leur résistance à la traction et leur stabilité sont meilleures que celles du matériau PZT-4. Ils ont également un facteur de qualité mécanique plus élevé et conviennent plus à une excitation à une amplitude mécanique élevée. Par conséquent, ils sont largement utilisés pour les transformateurs en céramique piézoélectrique. Afin de répondre aux besoins de développement des transducteurs en céramique piézoélectrique de haute puissance et des transformateurs en céramique piézoélectrique, la céramique piézoélectrique ternaire a été développée sur la base du titanate de zirconate de plomb binaireQuartz en cristal en céramique piézo. La céramique piézoélectrique ternaire était faite de matériaux de taille de particules fines, caractérisés par de bonnes performances de frittage, une faible température de frittage, une faible porosité et une haute qualité. Les céramiques piézoélectriques ternaires sont couramment utilisées comme titanate de zirconate de magnésium de niobium de plomb, de titanate de zinc de zinc de niobium en plomb et de titanate de zirconium de manganèse tellurium. Afin d'améliorer encore les performances des transformateurs de céramique piézoélectrique, des céramiques piézoélectriques quaternaires ont été développées sur la base de la céramique piézoélectrique ternaire. Leurs principales caractéristiques sont similaires à la céramique piézoélectrique ternaire, mais leur coefficient de couplage électromécanique, leur facteur de qualité mécanique et leur facteur de qualité électrique sont plus élevés. Il convient plus à l'exigence d'un transformateur en céramique piézoélectrique à haute puissance.
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