我国的清华大学在压电陶瓷材料的研究起步较早,也取得了世界公认的技术成果。
根据欧盟两项新环保指令中《关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》(ROHS)的规定,2006年7月1日以后投放欧盟市场的电气和电子产品不得含有铅、汞、镉、六价铬、多溴联苯和多溴联苯醚6种有害物质。对压电变压器而言铅元素可以申请豁免,但其他6种有害物质是绝对禁止使用的。
2、压电陶瓷变压器工作原理概述
压电陶瓷变压器是五十年代后期开始研制并于七十年代发展起来的新型电子变压器。它是用压电陶瓷材料经过烧结、高压直流极化等工艺制作成的片式压电陶瓷变压器。与传统变压器一样,也分为工作在超音频范围的升压型变压器和工作于工频的降压型变压器。它们与传统绕线式电磁变压器相比,都具有体积小、重量轻、使用时不会击穿,变压器本身具有耐高温、不怕燃烧的特点。由于其结构简单,特别适用于批量化生产。
目前压电变压器最常见的外形为长条形的结构,电极分布形式大致分为对称型(Rosen型)和非对称型,其外形是厚度仅为几毫米而长度是厚度的若干倍的一个长条形结构形式。
对称型称为Rosen型(结构的)变压器, Rosen型从中间分开,我们把左半部分称为输入部分,右半部分称为发电部分。在输入部分的上下两个面上都印刷有金属电极(银钯或银)而发电部分只在最右边的端头或断面上印刷有电极。当在输入端上下两个电极之间施加交变电压时,在此电压的作用下,压电变压器会产生逆压电效应,把输入电能转变为沿长度方向的伸缩振动。该振动波会沿着长度方向传播到达最右端,形成正压电效应,在输出端产生出正弦波电压。此电压频率与输入端电压频率相同,幅度则是输入端电压的n倍。这个n即为压电变压器的空载升压比。即于 U2/U1=4/π2 Qm K31 K33 L/t 由于压电变压器的长度大于厚度,故输入端为低阻抗,而输出端为高阻抗,可用来达到升压的目的。通常,采用调整压电变压器的长度与厚度之比,达到改变压电变压器的升压比。