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1、压电变压器的原理、研究及应用压电变压器的原理、研究及应用是小柯论文网通过网络搜集,并由本站工作人员整理后发布的,压电变压器的原理、研究及应用是篇质量较高的学术论文,供本站访问者学习和学术交流参考之用,不可用于其他商业目的,压电变压器的原理、研究及应用的论文版权归原作者所有,因网络整理,有些文章作者不详,敬请谅解,如需转摘,请注明出处小柯论文网,如果此论文无法满足您的论文要求,您可以申请本站帮您代写论文,以下是正文。 摘要压电变压器是一种性能优良的电子器件,它的转换效率高,变压比大,结构简单,体积小,无电磁
2、噪声,稳定性好,相对于传统的电磁变压器优势明显.文章对压电变压器的原理及器件结构、特点作了简单的介绍,对目前的研究和应用状况作了简要综述,对压电变压器的发展趋势进行了展望. 关键词压电变压器,压电效应,变压器 Theprincipleandapplicationsofpiezoelectrictransformers ZHUYi
3、ManZHANGGuang
4、BinHEXi
5、PingLiJun (AppliedAcousticsInstitute,ShannxiNormalU
6、niversity,Xi’an,China) AbstractApiezoelectrictransformerisahigh
7、performanceelectronicdevicewithhighconversionefficiency,highvariableratio,simplestructure,smallsize,noelectromagneticnoise,andgoodstability,socomparedtotraditionalelectromagnetictransforme
8、rsithasobviousadvantages.Wepresentabriefintroductiontotheprincipleofthepiezoelectrictransformer,aswellasanoverviewofthedevicestructureandcharacteristics,currentresearchstatus,andapplications.Futuredevelopmenttrendsarealsoforecast. Keywordspiezoelectrictr
9、ansformer,piezoelectriceffect,transformer 1引言 自问世以来,电磁变压器一直在电力系统领域发挥着重要的作用.然而,随着电子系统朝着微型化和集成化的方向飞速发展,传统的电磁变压器越来越不能满足需要,体积大、笨重、易受干扰等缺点限制了它在很多领域的应用和发展.压电变压器作为一种新型电子器件,以其自身良好的特点,解决了电磁变压器所面临的问题,符合目前电子系统的发展趋势,有着良好的应用前景. 压电变压器是一种基于压电效应的固体电子器件.它利用压电陶瓷
10、材料的正压电效应和逆压电效应,完成机械能与电能之间的相互转换,实现电压的高低变换.1956年,Rosen[1—4]利用压电陶瓷材料首次研制出压电变压器.从20世纪70年代起,压电变压器开始发展,但受到压电材料缺少的限制,研究进展比较缓慢.近年来,随着压电材料的发展和应用要求的提高,压电变压器的研究越来越受关注.目前,Rosen型压电变压器已经市场化,应用在静电复印机高压电源、负离子发生器、小功率激光管电源、警用电击器高压电源、液晶显示背景光源等场合.随着电子工业的不断发展,电子器件越来越小型化,国内外研究人
11、员开始研究多层变压器、薄膜型变压器以及压电变压器与半导体芯片的集成技术.压电变压器将是未来的电路系统中一个很重要的应用部件. 2基本原理及器件结构特点 2.1基本原理 当压电晶体(大多为陶瓷)在外力作用下发生形变时,它的某些相对应的面上会产生异种电荷,使晶体的总电矩发生改变,产生极化,从而将机械能转化成了电能,这种将机械能转化成电能的现象称为正压电效应;反之,将电能转化成机械能的现象称为逆压电效应.正压电效应和逆压电效应合称为压电效应. 压电变压器就是利用压电效应工作的.最常见的
12、压电变压器是Rosen型变压器,其结构可分为左右两部分,分别称为“驱动部分”和“发电部分”,如图1所示.图中L表示压电变压器的半长,W表示宽,t表示高,P表示极化方向,T表示振动方向.驱动部分的上、下两个端面都有烧渗的银电极,沿厚度方向极化,作为电压输入端;发电部分的右端有烧渗的银电极,沿长度方向极化,作为电压输出端.当交变电压Vin加到压电变压器的输入端时,通过逆压电效应,使压电变压器产生沿长度方向的伸缩振动,