化学工程系研究成功“低温烧结独石压电陶瓷变压器”

清华大学化学工程系研究成功的“低温烧结独石压电陶瓷变压器”,已由北京华光综合电器厂生产,并由北京市主持于1986年10月通过生产定型定。 低温烧结独石压电陶瓷变压器是一种体积小、重量轻、升压比高、驱动电压低的新型电源变换器件。已用于静电超微量农药喷雾器、飞行头盔自动核闪光护目镜、医用骨科治疗仪、光电倍增管、静电吸附、静电复印、激光器、夜视仪以及其他便携式电子设备所需的高压电源,取得显著效果。实用表明,这项成果在军事、民用、农业、公安、医疗、仪表等方面有广阔的应用前景。 应用低温烧结独石型结构,是压电陶瓷制作…     

基于单片机控制的压电陶瓷变压器驱动电源

以单片机及其控制电路为基础,设计了压电陶瓷变压器驱动电源,该电源为压电陶瓷变压器提供特定的振荡信号,根据压电陶瓷变压器的输出信号,适时调整输入频率,使其与压电陶瓷谐振频率一致,最大限度地保持了压电陶瓷的升压比,保证了压电陶瓷变压器的最大输出。实验数据表明,利用该驱动电源控制的压电陶瓷变压器,具有响应速度快,稳定性好,结构简单,调试方便,造价低廉,实用性强等特点,适用于压电陶瓷驱动器。     

HNT-1型便携式He-Ne激光电源——压电陶瓷变压器的一个应用

HNT—1型便携式He—Ne激光电源是以压电陶瓷变压器为主体的电源变换器。 压电陶瓷变压器是最近发展起来的新型电子器件。 它是由一种铁片材料(例如锆——钛酸铅为主要成分)经烧结而成。由于它与电磁(线绕)·变压器相比,具有成本低、制作方便、体积小、重量轻、不用铜铁材料、无磁性而不产生电磁干扰、升压比高(达450以上)、无击穿和烧毁现象等优点,引起国内外十分重视,行了广泛研究①。HNT—1型电源是把压电陶瓷变压器应用到激光领域,用作便携式He-Ne激光电源的一个尝试,已获得初步成动。     

低温烧结PZT压电陶瓷的研究

对ＰＺＴ压电陶瓷的低温烧结进行了研究。实验发现，在ＰＺＴ陶瓷中添加少量低 熔玻璃（ｘＢ２Ｏ３－чＢｉ２Ｏ３－ｚＣｄＯ）可使烧结温度从１２５０℃降低至９６０℃。其性能参数： Ｋｐ≥０．５２～０．５６，Ｑｍ≥１０００，ε３３Ｔ／ε０＝８００～１２００， ｔｇδ≤５×１０－３．借助于扫描电镜 （ＳＥＭ）、电子探针微区分析（ＥＰＭＡ）、Ｘ光光电子能谱分析（ＸＰＳ）和体积烧缩速率的 测量，对陶瓷显微结构、烧结机理和添加剂的作用进行了讨论，所研制的低温烧结瓷料 巳用于制备独石压电陶瓷变压器，其空载交流升压比可高达 ９ ０００以上。     

基于DC-DC升压和LC振荡的叠层压电陶瓷驱动电源研究

根据叠层压电陶瓷的大容性负载特性,在电路分析的基础上提出了基于DC-DC升压变换器和LC振荡的驱动控制电源,在驱动电路中加入偏置电压,使输出电压在-20 V到100 V之间,满足叠层压电陶瓷的驱动要求.将此驱动器用于压电直线电机,电机运转平稳,电路功耗小,通过匹配不同的电感实现了宽频率范围驱动.     

PZT-PMN-BF压电陶瓷及压电变压器的研究

采用共沉淀法制备了纳米Pb(ZrxTi1-x)O3(PZT)粉体,并经过适量的Fe3 ,Mn2 ,Bi3 ,Nb5 等离子掺杂后,制备了具有单一钙钛矿晶结构的PZT αPbMn1/3Nb2/3O3 βBiFeO3压电陶瓷粉体。通过低温烧结制备了压电陶瓷,并研制了一种Rosen压电陶瓷变压器。用扫描电镜对陶瓷微观结构进行了研究,并测量了压电变压器的电学性能。结果表明,用纳米粉体Pb(ZrxTi1-x)O3制备的四元系压电陶瓷结构致密,晶粒生长正常,晶粒尺寸约为4~6μm。基于此材料制作的Rosen型压电变压器在负载阻抗为20 MΩ,输入电压为5 V条件下升压比高达420倍以上。     

低温烧结改性PbTiO3压电陶瓷制备工艺研究

研究了添加少量低熔物SiO2作烧结促进剂的的低温烧结改性PbTiO3压电陶瓷的制备工艺,确定出能充分挖掘其优良性能的较佳工艺参数。在此工艺扌制备的陶瓷具有低烧结温度、高压电活性、大压电各向异性、高机械品质因数等优点,可应用于叠层压电降压变压器、叠层压电陶瓷滤波器等叠层压电器件方面。     

压电陶瓷变压器在雷达CRT显示器高压电源中应用研究

以四元系PMMN压电陶瓷变压器为升压器件,以脉宽调制器(PWM)和MOSFEET管所组成的开关振荡器为驱动电路,研制出适用于雷达显示系统的多路输出10kV压电陶瓷变压器高压电源．由于压电陶瓷变压器具有许多优点,不仅提高雷达整机的可靠性,而且能适应当前军事产品小型化、机动性强的发展需要．     

压电陶瓷动态驱动电源研究

采用分立元件设计了一种基于电压控制型的可动态应用压电陶瓷驱动电源.该驱动电源由高压放大电路、功率放大电路、过流保护电路和负反馈环节构成,克服了目前常用的压电陶瓷驱动电源所存在的成本高、驱动能力不足、静态纹波大等缺点.最后对实际电路的各项性能进行了测试和分析.结果表明:该电路具有良好的动态和静态性能,能够很好的满足驱动压电微位移平台的要求.     

一种高输出电压的压电陶瓷驱动电源的研究

压电陶瓷驱动电源是压电陶瓷微位移器应用中的关键部件.PA85A是一种高压、高精度的MOSFET运算放大器.本文提出了一种基于PA85A的单端供电的新型压电陶瓷驱动电源,介绍了该电源设计原理并对其性能进行了分析和测试.该电源具有集成度高,响应速度快,驱动力强,稳定性好,输出电压高达(306.8V)的特性,能有效用于光纤光栅传感系统中.     

一种全新概念变压器

压电陶瓷变压器及其系列应用产品压电陶瓷变压器是一种从材料、结构、工作原理都与传统电磁变压器截然不同的一种新型变压器。利用特殊的压电陶瓷材料,改性锆钛酸或铌镁锆钛酸等材料,按配方严格配料,经过球磨、喷雾干燥、高压力成型制胚、高温烧结、高压电场极化、严格检测等多道工艺过程,最后就得到了压电陶瓷变压器。它     

压电陶瓷变压器高压稳压电源

本文介绍一个利用压电陶瓷变压器的高压稳压电源,电源的输出电压为2000伏。利用串联稳压系统,并采取了使陶瓷变压器的工作频率跟踪谐振频率以及温度补偿等措施,使电源的稳定性有大幅度的提高,该电源的主要特点是:在宽温度范围内,具有较高的稳定度,在-50℃～+65℃的范围内,输出电压的相对漂移<0.3%,当电源的输入电压改变±10%时,输出电压的相对变化<0.3%;电源具有负阻特性,空载输出电压低于有载输出电压;体积小、重量轻,整机重量<1Kg。     

压电陶瓷变压器串联、并联应用

一、引言压电陶瓷变压器因具有比线绕度变压器体积小,重量轻,绝缘性能好等优点。又经过不断改进,性能不断提高,已被应用在诸如静电除尘器、离子发生器、静电印刷及雷达电视等方面。     

压电陶瓷变压器及其应用现状

对压电陶瓷变压器的理论研究及应用现状作了较为全面的探讨和评述,并分析了存在的问题和今后发展方向.压电陶瓷变压器是一种新型固态电子器件,它具有结构及工艺制作简单、体积小、重量轻、无电磁噪声、无电磁式绕组、不可燃烧、完整性好以及大规模生产成本可以大幅度降低等优点.目前压电陶瓷变压器已在液晶显示器中的冷阴极管、霓虹灯管、激光管和X光管、高压静电喷涂、高压静电植绒和雷达显示管等方面得到广泛应用.     

一种新型径向复合阶梯盘形压电变压器

提出一种新型径向复合压电陶瓷变压器,并应用等效电路方法对阶梯金属圆环和厚度极化的压电振子的径向振动,以及阶梯厚度比与最大电压增益及机电耦合系数的关系进行分析.得到的此变压器的等效电路,推导出输入阻抗、共振频率、反共振频率、电压增益和功率效率的解析解,并将计算所得的共振频率、反共振频率与ANSYS模拟结果进行比较验证.结果表明:变压器在共振频率驱动下获得最大电压增益,在共振频率和反共振频率下获得最大功率效率;电压增益和功率效率在固定频率下,都存在着最佳负载.     

高电压小功率DC-DC电源变换器工程分析

高电压小功率DC-DC电源变换装置,是一种利用低压直流电源产生高电压的电源装置。本文对变换器的关键部分进行工程分析,并阐述了绝缘工艺。所得结论在手持式静电喷雾器、应急电源、家用负离子发生器等设备中得到验证。     

圆盘形压电陶瓷复合变压器的等效电路和特性

研究了由压电陶瓷圆盘,金属环,压电陶瓷环组成的圆盘形压电陶瓷复合变压器。推导了这种压电变压器的等效电路,输入阻抗,共振、反共振频率方程和电压增益方程。分析计算了压电变压器尺寸变化对频率、有效机电耦合系数的影响。研究了负载变化对压电变压器频率、有效机电耦合系数的影响,探讨了电压增益与负载的关系。研究表明,变压器随壁厚比的升高共振和反共振频率皆升高,有效机电耦合系数降低;随负载的升高,共振、反共振频率及电压增益升高,有效机电耦合系数降低。     

数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源设计

采用模块化设计思想,设计一种数字共焦显微仪压电陶瓷物镜驱动电源,并进行测试。该电源以AT89S52单片机作为主控芯片,控制12位D/A转换器MAX538,再将D/A转换的输出电压用运算放大器HA17741构成的比例放大电路进行小电压放大,用来控制高压DC-DC转换器BYH12-200S01。电源测试时,输出电压能在16～200V内数控可调,并且精度达60mV,纹波电压小于20mV,能够满足压电陶瓷物镜驱动的电压设计要求。     

一种新型空调机空气清净系统研究

介绍一种采用压电陶瓷变压器高压电源、吸尘电极及单片机控制构成适合空调机的空气清净系统,取代现有空调机的进气防尘网及空气清新等装置.吸尘电极将电离室、吸尘、空气清新及进气通道融为一体,实现空气清新、气流循环、吸尘等多种功能.以压电陶瓷变压器为升压元件的高压电源,具有恒压、短路自动保护等特点.     

压电陶瓷型ER电源的微型智能化设计

从电流变(ER)高压电源的微型化与智能化要求出发,对电流变型高压电源进行了设计. 为满足微型化要求,选用了新型的压电陶瓷变压器作为系统的升压元件,并设计了单端工作方式的驱动电路;利用以SG3524为核心的PWM技术来提高电源系统的调节响应速度;运用以80C196KC为核心的单片机技术获得整个系统的智能控制性能. 基于此,电源装置的体积及系统的响应控制程度都符合电流变器件的需要.