压电陶瓷风扇的研制

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1、第10期电子元件与材料Vol.23No.102004年10月ELECTRONICCOMPONENTS&MATERIALSOct.2004研究与试制R&D压电陶瓷风扇的研制千学著，葛伟，李静（西安创联电气科技集团，陕西西安710065）摘要:研制了一种有别于传统风扇的新型压电陶瓷风扇。该风扇是根据压电陶瓷的逆压电效应，在驱动电路交变电场的驱动下，直接带动叶片产生弯曲谐振，从而由片端向前方输出高速、平稳的气流，对冷却对象直接进行冷却。通过对关键材料研制、驱动电路设计，取得了前期测试数据，并对结果进行了初步分析和讨论，得出了一些对下步研制具有

2、指导意义的结论。关键词:电子技术；压电陶瓷；风扇；驱动电路；正弦波；相位；DDS信号发生器+中图分类号:TN712.5文献标识码:A文章编号:1001-2028（2004）10-0038-06ResearchofPiezoelectricCeramicFanQIANXue-zhu,GEWei,LIJing(Xi，anChuangLianElectronicTechnologyGroup)Abstract:Anewtypepiezoelectricceramicfandifferentfromtraditionalfanswasdevel

3、oped.Basedonthetheoryofanti-piezoelectriceffectofpiezoelectricceramic,theACelectricfieldofdrivingcircuitdirectlydrivesthevanetomakecurvingsyntony,whichmakestheforepartforwardsoutputspeedyandstablecurrenttocooltheobject.Throughtheresearchofkeymaterialsandthedesignofdrivin

4、gcircuit,theprevioustestingdatawereobtained,theresultswereanalyzedanddiscussedfinally.Itwascametotheconclusionsthatareinstructionalforthenextresearch.Keywords:electronictechnology;piezoelectriccramics;fan;drivingcircuit;sinewave;phase;DDSsignalgenerator在微电子领域，随着芯片集成度的提高，

5、散热成压电陶瓷在加交变电场的情况下产生机械运动。它的了一个突出的技术问题。传统电机加叶片旋转模式的工作原理是：改变传统的电机加叶片的模式，而变为风扇，由于风向定向性不好、风速低，已很难胜任强将压电陶瓷片和叶片直接整散热工作。特别是其噪声大，电磁干扰严重，不符合合在一起，在驱动电路交变电产品静音和环保的发展趋势。于是，就想出水冷、油场的驱动下，直接带动叶片产冷等方案，但都因成本高，结构复杂庞大而使其仅仅生弯曲振动，从而由片端向前用于一些重要的高端设备中，无法大量代替风扇。于方输出高速、平稳的气流。是，就想办法改善传统风扇的缺陷。发现如果能

6、改传1.1产品结构统弯曲叶片的旋转运动，为直叶片的机械振动，就能图1国外风扇实物（1）国外压电陶瓷风扇实得到定向性好、风速高的气流，冷却效果明显优于传Fig.1Foreignfan物图（见图1）统风扇。根据这个发现，研究设计出了压电陶瓷风扇。(2)压电陶瓷和风扇外形原理图如图2所示。在国外各大公司，如日本松下、TDK、东芝和美国威尼德隆等都在竞相研制，特别是TDK已有产品投放市场。驱动叶片气流方向在国内市场还未见到该类产品上市。电路1原理简介（a）外形（b）原理图压电陶瓷风扇是根据压电陶瓷的逆压电效应，即图2压电陶瓷风扇外形和原理图Fi

7、g.2Outlineandprincipleofpiezoelectricceramicfan收稿日期：2004-04-10修回日期：2004-05-20作者简介：千学著（1966-），男，陕西西安人，高级工程师，主要从事压电陶瓷及其器件的研究与开发，获多项研究成果。Tel:(029)8229006；E-mail:kfzhx2003@yahoo.com.cn；李静（1978–），女，陕西西安人，工程师，主要从事压电陶瓷及其器件的研究与开发；葛伟（1978–），男，陕西西安人，工程师，主要从事压电陶瓷及其器件的研究与开发。第10期千学著等

8、：压电陶瓷风扇的研制39结构简介：压电陶瓷风扇的外形结构如图2（a）受原材料和加工艺的影响极大，对于同样一个配方因所示。总长度6cm，其中：叶片4cm，驱动电路2cm，原材料微观结构和加工艺不同而导致压电陶