壓電變壓器的工作原理基于壓電材料的壓電效應(yīng)。壓電效應(yīng)是法國(guó)的P ?Curie和J?Curie兄弟在1880年研究鐵電性和晶體對(duì)稱性的關(guān)系時(shí)發(fā)現(xiàn)的一種物理現(xiàn)象。除了單晶體外,壓電陶瓷多晶體和某些非晶固體等也具有壓電效應(yīng)。
壓電效應(yīng)分正和逆兩種類型。
正壓電效應(yīng)是指在壓電體上加一個(gè)機(jī)械應(yīng)力時(shí)，會(huì)使壓電體極化并在一定的表面形成電荷的效應(yīng)。壓電陶瓷棒就是利用正壓電效應(yīng)工作的,給壓電棒加上機(jī)械壓力，在點(diǎn)火棒兩端即有高壓產(chǎn)生。
逆壓電效應(yīng)是指在壓電體上有一個(gè)外加電場(chǎng)時(shí)，晶體會(huì)發(fā)生形變和振動(dòng)，這一現(xiàn)象就是逆壓電效應(yīng)。壓電陶瓷蜂鳴器就是利用逆壓電效應(yīng)工作的，給壓電陶瓷片加上電壓信號(hào)，將會(huì)使陶瓷片振動(dòng)并發(fā)出聲音。
壓電陶瓷變壓器是利用同一壓電陶瓷并同時(shí)利用正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)來(lái)工作的，即完成電能 一 機(jī)械能和機(jī)械能 一 電能的兩次能量轉(zhuǎn)換。
壓電陶瓷變壓器所使用的壓電陶瓷材料除了BaTiO3外,還有PZT系壓電陶瓷、三元系壓電陶瓷(如鈮鎂鈷鈦酸鉛系、鈮鋅鋯鈦酸鉛系、碲錳鋯鈦酸鉛系、銻錳鋯鈦鉛酸系等)及四元系壓電陶瓷[如Pb(Sn1/3 Nb2/3)A (Zn1/3 Nb2/3)B TiCZrd03 )等]。最簡(jiǎn)單同時(shí)也是最為常用的壓電陶瓷變壓器是長(zhǎng)條形單片壓電陶瓷變壓器(即Rosen型壓電變壓器) 。
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