Nombre Parcourir:0 auteur:Éditeur du site publier Temps: 2020-05-07 origine:Propulsé
Principe du transformateur en céramique piézoélectrique
Le transformateur en céramique piézoélectrique est un nouveau type de dispositif de puce qui réalise une entrée basse tension et une sortie à haute tension grâce à la conversion d'énergie secondaire de l'énergie électrique --- énergie mécanique --- énergie électrique. Sa structure de base a de nombreuses formes en fonction de la forme, de l'électrode et de la direction de polarisation, que le transformateur piézoélectrique avec une longue structure en feuille est le plus couramment utilisé. Sa structure simple, facile à fabriquer et a un rapport de remontée élevé.
Par rapport au transformateur électromagnétique traditionnel, les matériaux, la structure, la technologie du processus et le principe de travail du transformateur en céramique piézoélectrique sont différents. Les matériaux principaux utilisés dans les transformateurs électromagnétiques sont les matériaux magnétiques et les matériaux conducteurs, qui sont utilisés comme noyau et enroulement de la structure, respectivement, et la forme de conversion d'énergie est électrique-aimnet-électrique. Les matériaux principaux utilisés dans les transformateurs en céramique piézoélectrique sont les matériaux en céramique piézoélectrique (PZT) tels que le titanate de zirconate de plomb, les matériaux en céramique piézoélectrique ternaireAnneau piézocéramique PZT(PCM, PSM) - c'est-à-dire en ajoutant d'autres éléments piézores et quatre sur la base de matériaux en céramique piézoélectrique PZT (PMMN), etc. mécanique-électrique. On peut voir que la conversion d'énergie du transformateur électromagnétique doit être achevée dans un espace tridimensionnel orthogonal en fonction de sa forme structurelle, et le transformateur en céramique piézoélectrique peut effectuer une conversion d'énergie dans un plan. Par conséquent, le transformateur en céramique piézoélectrique est facilement conçu dans une structure de type de puce.
Structure du transformateur en céramique piézoélectrique
Le transformateur en céramique piézoélectrique adopte les matériaux piézoélectriques, qui utilise les caractéristiques de conversion électromécanique, et coopère avec la partie vibration du composant et le moteur de la partie de production d'énergie pour effectuer la conception de polarisation. La tension d'entrée rend la céramique piézoélectrique à l'état de résonance, puis l'effet piézoélectrique positif modifiera la déformation élevée convertie en sortie de tension, afin d'atteindre l'effet de la transformation de tension. Les matériaux spéciaux en céramique piézoélectrique (tels que le titanate de zirconate de plomb modifié ou le titanate de zirconate de magnésium de niobium en plomb) sont fabriqués par une série de processus tels que la formation à haute pression, le frittage à haute température et la polarisation des champs électriques à haute tension.
Les transformateurs en céramique piézoélectrique sont basés sur des effets piézoélectriques positifs et inverses. Au cours de la conversion secondaire de l'énergie électromécanique, ils sont stimulés par la transformation d'impédance dans le corps. Lorsqu'une tension alternée d'une certaine fréquence est ajoutée à l'extrémité d'entrée (partie de conduite) du transformateur piézoélectrique, le transformateur piézoélectrique génère des vibrations d'étirement le long de la longueur en raison de l'effet piézoélectrique inverse, et l'énergie électrique à l'extrémité d'entrée est convertie en énergie mécanique. Dans la section de production d'énergie, en raison de la présence de vibrations longitudinales, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique par l'effet piézoélectrique positif, de sorte que la borne de sortie a une sortie de tension élevée.
Étant donné que l'impédance réfléchie du transformateur en céramique piézoélectrique augmente à mesure que l'impédance de charge diminue, cette caractéristique est extrêmement importante dans les applications à haute tension. Lorsque la charge est courte ou déchargée à haute tension, l'impédance d'entrée du transformateur en céramique piézo augmente rapidement pour garantir que le transformateur et les circuits périphériques ne seront pas brûlés. Par conséquent, l'utilisation de transformateurs en céramique piézoélectrique ne nécessite pas de circuit de protection court-circuit.
Utilisations de transformateurs en céramique piézoélectrique
Ce sont de petits produits minces et légers. VTR, pad et autres produits du système d'alimentation. Équipement spécial tel que le radar, le copieur électrostatique, le précipitateur électrostatique et d'autres systèmes d'alimentation qui doivent être alimentés par des tensions extrêmement élevées et de petits courants.
Affichage en cristal liquide (LCD) (y compris l'éclairage LCD) onduleur piézant pour l'éclairage arrière. Parce que l'écran LCD nécessite une puissance de sortie élevée et une efficacité de transmission, et nécessite une faible hauteur et une structure légère. Dans le même temps, en raison des caractéristiques de la lampe fluorescente de cathode froide à éclairage arrière: l'impédance avant l'éclairage est grande et une haute tension doit être fournie. Après l'éclairage, l'impédance devient plus petite et la tension baisse. Les caractéristiques de l'onduleur de transformateur en céramique piézoélectrique peuvent être adaptées à cela.
Utilisé dans les systèmes auto-alimentés où les performances, la taille et le poids de la batterie sont strictement restreints, tels que les systèmes de drive de freins piézoélectriques utilisés dans les automobiles, les hélicoptères, ~ 1000V, ce qui est très différent de l'alimentation électrique 9V ~ 24 V de batteries ordinaires, et le transformateur en céramique piézoélectrique peut atteindre cet indice.
En bref, les champs d'application des transformateurs en céramique piézoélectrique sont très larges.
Principe du transformateur en céramique piézoélectrique
Le transformateur en céramique piézoélectrique est un nouveau type de dispositif de puce qui réalise une entrée basse tension et une sortie à haute tension grâce à la conversion d'énergie secondaire de l'énergie électrique --- énergie mécanique --- énergie électrique. Sa structure de base a de nombreuses formes en fonction de la forme, de l'électrode et de la direction de polarisation, parmi lesquelles le transformateur piézoélectrique avec une longue structure en feuille est le plus couramment utilisé. Sa structure simple, facile à fabriquer et a un rapport de remontée élevé.
Par rapport au transformateur électromagnétique traditionnel, les matériaux, la structure du produit, la technologie du processus et le principe de travail du transformateur en céramique piézoélectrique sont différents. Les matériaux principaux utilisés dans les transformateurs électromagnétiques sont les matériaux magnétiques et les matériaux conducteurs, qui sont utilisés comme noyau et enroulement de la structure, respectivement, et la forme de conversion d'énergie est électrique-aimnet-électrique. Les principaux matériaux utilisés dans les transformateurs en céramique piézoélectrique sont les matériaux en céramique piézoélectrique (PZT) tels que le titanate de zirconate de plomb, les matériaux en céramique piézoélectrique ternaire (PCM, PSM), c'est-à-dire en ajout d'une autre éléments et de quatre sur la base de la céramique piézoélectrique à base de PZT et de la céramique piézoélectrique PZT à la céramique piézoélectrique et à quatre Matériaux (PMMN), etc. Le produit est fabriqué par frittage à haute température et polarisation à haute pression, et son mode de conversion d'énergie est électrique-électrique. On peut voir que la conversion d'énergie du transformateur électromagnétique doit être achevée dans un espace tridimensionnel orthogonal en fonction de sa forme structurelle, et le transformateur en céramique piézoélectrique peut effectuer une conversion d'énergie dans un plan. Par conséquent, le transformateur en céramique piézoélectrique est facilement conçu dans une structure de type de puce.
Le principe de travail du transformateur en céramique piézoélectrique est d'utiliser les caractéristiques de l'effet piézoélectrique en céramique piézoélectrique positif et de l'effet piézoélectrique inversé. Le soi-disant effet piézoélectrique positif est que ce matériau génère une charge ou une tension sous l'action (ou la déformation) de la force, et l'effet piézoélectrique inversé est que le matériau se déforme ou vibre lorsqu'une tension est appliquée. The working principle of the piezoelectric ceramic transformer is to use the positive and reverse piezoelectric effect characteristics of the piezoelectric ceramic material, by designing the orientation characteristics of the electrode and polarization direction of the piezoelectric ceramic body, and using the inverse piezoelectric effect to make the phase avec la borne d'entrée. Le corps en céramique piézoélectrique connecté génère des vibrations mécaniques sous l'action de la tension, puis le corps en céramique piézoélectrique connecté à la borne de sortie génère une tension à travers l'effet piézoélectrique positif. Lorsque l'impédance de la borne d'entrée et de la borne de sortie ne sont pas égales, la tension et le courant aux deux extrémités ne sont pas non plus égaux, réalisant ainsi la fonction de la tension et de la conversion de courant entre la borne d'entrée et la borne de sortie.
Structure du transformateur en céramique piézoélectrique
Le transformateur en céramique piézoélectrique adopte les matériaux piézoélectriquesAnneau d'éléments piézocéramiques, qui utilise les caractéristiques de conversion électromécanique et coopère avec la partie de vibration du composant et le moteur de la partie de production d'énergie pour effectuer la conception de polarisation. La tension d'entrée rend la céramique piézoélectrique à l'état de résonance, puis l'effet piézoélectrique positif modifiera la déformation élevée convertie en sortie de tension, afin d'atteindre l'effet de la transformation de tension. Le diagramme de structure intégré, utilisant des matériaux spéciaux en céramique piézoélectrique (tels que le titanate de zirconate de plomb modifié ou le titanate de zirconate de magnésium de niobium), fabriqué par une série de processus tels que la formation à haute pression, le frittage à haute température et la polarisation du champ électrique à haute tension pour faire. Les transformateurs en céramique piézoélectrique sont basés sur des effets piézoélectriques positifs et inverses. Au cours de la conversion secondaire de l'énergie électromécanique, ils sont stimulés par la transformation d'impédance dans le corps. Lorsqu'une tension alternée d'une certaine fréquence est ajoutée à l'extrémité d'entrée (partie de conduite) du transformateur piézoélectrique, le transformateur piézoélectrique génère des vibrations d'étirement le long de la longueur en raison de l'effet piézoélectrique inverse, et l'énergie électrique à l'extrémité d'entrée est convertie en énergie mécanique. Dans la section de production d'énergie, en raison de la présence de vibrations longitudinales, l'énergie mécanique est convertie en énergie électrique par l'effet piézoélectrique positif, de sorte que la borne de sortie a une sortie de tension élevée. Étant donné que l'impédance réfléchie du transformateur en céramique piézoélectrique augmente à mesure que l'impédance de charge diminue, cette caractéristique est extrêmement importante dans les applications à haute tension. Lorsque la charge est courte ou déchargée à haute tension, l'impédance d'entrée du transformateur en céramique augmente rapidement pour garantir que le transformateur et les circuits périphériques ne seront pas brûlés. Par conséquent, l'utilisation de transformateurs en céramique piézoélectrique ne nécessite pas de circuit de protection court-circuit.
Application du transformateur en céramique piézoélectrique
Produits petits, minces et légers: puisque les transformateurs en céramique piézoélectrique ont certaines des caractéristiques decapteur à anneau piézocéramique, ils conviennent aux produits d'électronique grand public alimentés par batterie, tels que les téléphones cellulaires, les ordinateurs d'ordinateur portable, les ordinateurs pliants et l'enregistrement intégré VTR, le pad et d'autres produits du système d'alimentation.
Équipement d'alimentation spécial qui doit être alimenté par une tension extrêmement élevée et un petit courant, comme le radar, le copieur électrostatique, le précipitateur électrostatique et d'autres systèmes d'alimentation.
Affichage en cristal liquide (LCD) (y compris l'éclairage LCD) onduleur piézant pour l'éclairage arrière. Parce que l'écran LCD nécessite une puissance de sortie élevée et une efficacité de transmission, et nécessite une faible hauteur et une structure légère. Dans le même temps, en raison des caractéristiques de la lampe fluorescente de cathode froide à éclairage arrière, l'impédance avant l'éclairage est grande et une haute tension doit être fournie. Après l'éclairage, l'impédance devient plus petite et la tension baisse. Les caractéristiques de l'onduleur de transformateur en céramique piézoélectrique peuvent être adaptées à cela.
Utilisé dans les systèmes auto-alimentés où les performances, la taille et le poids de la batterie sont strictement restreints, tels que les systèmes de drive de freins piézoélectriques utilisés dans les automobiles, les hélicoptères, ~ 1000V, ce qui est très différent de l'alimentation électrique 9V ~ 24 V de batteries ordinaires, et le transformateur en céramique piézoélectrique peut atteindre cet indice.
En bref, les champs d'application des transformateurs en céramique piézoélectrique sont très larges.