Gegenwärtig wurde der piezoelektrische Keramiktransformator in einer Reihe von Feldern, darunter Haushaltsgeräte und High-Tech-Militärprodukte, häufig eingesetzt. Eine der typischsten Anwendungen besteht darin, kalte Kathodenlampen zu fahren. Dies liegt daran, dass die Spannungs- und Strommerkmale des piezoelektrischen Keramik -Transformatoreingangs und der Ausgangsausgang für kalte negative Fluoreszenzlampe sehr geeignet sind. Die Eigenschaften des Geräts haben die hohe Ausgangsimpedanz, den niedrigen Ausgangsstrom und die große Ausgangsspannungsvariation mit Impedanz. Während die kalte Fluoreszenzlampe bei Beginn der Startspannung 1 000 V benötigt wird, benötigt sie eine viel niedrigere Spannung, wennPZT Piezo -Keramikbefindet sich im stabilen Arbeitszustand, der etwa die Hälfte der Startspannung ist, und seine Impedanz ist viel niedriger als die, wenn sie begonnen wird. Darüber hinaus benötigt die kalte Fluoreszenzlampe einen viel geringeren Strom. Diese Eigenschaften von kalten Fluoreszenzlampen sind denen von piezoelektrischen Keramiktransformatoren sehr ähnlich. Ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich von piezoelektrischen Keramiktransformatoren sind DC- und DC -Konverter. Außerdem gibt es viele Anwendungen von piezoelektrischen Keramiktransformatoren, wie sie in sicheren explosionssicheren Systemen verwendet werden. Elektrische Schlagstöcke, Anti-Diebstahl-Netze, Abhebungskästen, Geldträger und sicher und Radar-Display-Röhrchen, Hochspannungsimpulszündungen in Zündsystemen und Fotokopierer, Laserdrucker, Faxgeräte und Quiether Elektrikgenerator, elektrostatische Kopierer, medizinische Geräte, Luftfrischer, Ozon-Desinfektionsschrank, Militär- und Aerospace-Geräte usw. Es sollten wir beim Versuch, den traditionellen elektromagnetischen Transformator mit piezoelektrischem Keramiktransformator zu ersetzen, nicht blind ersetzen, da der piezoelektrische Keramiktransformator strenge Anforderungen an seine periphere Schaltung hat. Gegenwärtig verkaufen die Hersteller den Transformator normalerweise als vollständiger Satz und verkaufen den isolierten piezoelektrischen Keramiktransformator selten separat.
Materialforschung von piezoelektrischem Keramiktransformator
Piezoelektrische Keramikmaterialien wurden in Filtern, Ultraschallwandlern, piezoelektrischen Aktuatoren und Sensoren häufig verwendet. Unterschiedliche Geräte erfordern unterschiedliche Leistungsparameter piezoelektrischer Keramikmaterialien. Das Arbeitsprinzip von piezoelektrischen Keramiktransformatoren wird unter Verwendung der positiven und negativen piezoelektrischen Wirkungen von piezoelektrischen Materialien realisiert. Im piezoelektrischen Keramiktransformator der, derPiezo -Keramikscheibenscheiben -Wandlerwerden als Transformatoren verwendet. Am Eingangsende des Geräts wird die abwechselnde Energie des piezoelektrischen Keramiktransformators der Eingangspibration durch den inversen piezoelektrischen Effekt in mechanische Vibrationsenergie umgewandelt. Am Ausgangsende des piezoelektrischen Keramiktransformators wird die mechanische Schwingung durch den positiven piezoelektrischen Effekt in alternierende elektrische Energie umgewandelt, und die Impedanz wird in den beiden Transformationen der Energie umgewandelt, wodurch die Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Ceramiktransformators realisiert wird. Um die höchste Energieumwandlungseffizienz zu erreichen, müssen piezoelektrische Keramik mit spezifischen Eigenschaften ausgewählt werden. Für piezoelektrische Keramiken, die für piezoelektrische Keramiktransformatoren verwendet werden, sind ein höherer elektromechanischer Kopplungskoeffizient, ein höherer mechanischer Qualitätsfaktor und der elektrische Qualitätsfaktor sowie der niedrigstmögliche Bestandteil erforderlich. Die Entwicklung eines piezoelektrischen Keramik -Transformators ist aufgrund seines Temperaturkoeffizienten untrennbar mit der Entwicklung von piezoelektrischem Keramikmaterial verbunden. Im frühen Stadium der Forschung zum piezoelektrischen Keramiktransformator ist piezoelektrisches Keramikmaterial hauptsächlich monolithisch, und sein wichtiger Vertreter ist die Barium -Titanat -Keramik. Obwohl diese Art von piezoelektrischem Keramikmaterial eine hohe Dielektrizitätskonstante aufweist, ist seine Temperatur stabil. Diese Eigenschaften der piezoelektrischen Barium-Titanat-Keramik sind der Entwicklung und Anwendung von piezoelektrischen Keramiktransformatoren mit hoher Leistung nicht förderlich.
Bleizirkonat -Titanat ist ein binäres piezoelektrisches Keramikmaterial, das sehr starke und sehr stabile piezoelektrische Eigenschaften aufweist. Im Vergleich zu Barium -Titanat -Piezoelektrik -Keramik haben die Piezoelektrik -Keramik von Bleizirkonat Titanat viele Arten von Materialien. PZT-4-Material ist eine Art Emission. PZT-8-Material ist eine Art piezoelektrische Keramik mit niedrigen mechanischen und dielektrischen Verlusten, großem AC-Depolarisationsfeld, großer dielektrischer Konstante, elektromechanischer Kopplungskoeffizient und piezoelektrischer Konstante. Es ist besonders für die Anregung von starkem elektrischem Feld und großer mechanischer Amplitude geeignet, daher wird es häufig in den Übertragungswandlern und piezoelektrischen Transformatoren verwendet. Die dielektrische Konstante, der elektromechanische Kopplungskoeffizient und die piezoelektrische Konstante der PZT-4-Materialpiezoelektrik-Keramik sind geringfügig niedriger als die von PZT-4, ihre Zugfestigkeit und Stabilität sind jedoch besser als die von PZT-4-Material. Sie haben auch einen höheren mechanischen Qualitätsfaktor und eignen sich besser für eine hohe mechanische Amplitudenanregung. Daher werden sie häufig für die piezoelektrischen Keramiktransformatoren verwendet. Um den Entwicklungsbedarf von piezoelektrischen Keramikwandlern und piezoelektrischen Keramiktransformatoren zu erfüllen, wurden ternäre piezoelektrische Keramik auf der Grundlage von Blei-Blei-Zirkonat-Titanat entwickeltPiezokeramikkristallquarz. Die ternäre piezoelektrische Keramik bestanden aus feinen Partikelgröße, die durch eine gute Sinternleistung, niedrige Sintertemperatur, niedrige Porosität und hohe Qualität gekennzeichnet waren. Die ternäre piezoelektrische Keramik werden üblicherweise als Blei -Niob -Magnesium -Zirkonat -Titanat, Blei -Niob -Zinkzirkonat -Titanat und Blei -Tellurium -Mangan -Zirkoniumtitanat verwendet. Um die Leistung von piezoelektrischen Keramik -Transformatoren weiter zu verbessern, wurden quaternäre piezoelektrische Keramik auf der Grundlage der ternären piezoelektrischen Keramik entwickelt. Ihre Haupteigenschaften ähneln der ternären piezoelektrischen Keramik, aber ihr elektromechanischer Kopplungskoeffizient, der mechanische Qualitätsfaktor und der elektrische Qualitätsfaktor sind höher. Es eignet sich besser für den Bedarf an piezoelektrischem Keramiktransformator mit hoher Leistung.
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