什么是壓電變壓器？

更新時(shí)間：2025-05-15

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壓電變壓器是利用某種陶瓷元件（電介質(zhì)）的壓電效應(yīng)和電致伸縮效應(yīng)來轉(zhuǎn)換電力的變壓器。與傳統(tǒng)的繞線電磁變壓器相比，具有結(jié)構(gòu)簡單、易于小型化、薄型化、輕量化、升壓比高、效率高、不產(chǎn)生磁噪聲等特點(diǎn)。因此，它們已成為電氣和電子設(shè)備中節(jié)省空間和降低功耗的組件。

壓電變壓器的應(yīng)用

壓電變壓器用作電氣和電子設(shè)備的電源。特別是隨著筆記本電腦和移動(dòng)設(shè)備的小型化、薄型化，對(duì)電源也要求其小型化、薄型化，壓電變壓器正在逐漸取代傳統(tǒng)的繞線式電磁變壓器。例如，它們被用作筆記本電腦和液晶電視中液晶顯示器背光的電源。這些磁線圈不僅結(jié)構(gòu)緊湊、厚度薄，而且效率高，不會(huì)產(chǎn)生磁噪聲，因此預(yù)計(jì)未來將被用于各種用途。

壓電變壓器的原理

壓電變壓器由矩形電介質(zhì)組成，其中一半是初級(jí)側(cè)，另一半是次級(jí)側(cè)。在厚度方向的一次側(cè)施加電壓，通過電致伸縮效應(yīng)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械振動(dòng)。電致伸縮效應(yīng)是當(dāng)對(duì)電介質(zhì)材料施加電場(chǎng)時(shí)發(fā)生機(jī)械變形的現(xiàn)象。在次級(jí)側(cè)，機(jī)械振動(dòng)通過壓電效應(yīng)轉(zhuǎn)換為電能，并沿長度方向輸出為輸出電壓。壓電效應(yīng)與電致伸縮效應(yīng)相反，當(dāng)對(duì)電介質(zhì)材料施加壓力時(shí)就會(huì)產(chǎn)生電壓。具有這種效應(yīng)的電介質(zhì)材料稱為壓電元件。

壓電變壓器以其電介質(zhì)長度決定的固有諧振頻率運(yùn)行。有以全波長工作的λ模式類型，也有以相對(duì)于電介質(zhì)長度的一半波長工作的λ/2模式類型。另外，壓電變壓器的輸入電壓（V1）與輸出電壓（V2）的變壓比（V2/V1）是初級(jí)側(cè)電容（C1）與次級(jí)側(cè)電容（C2）之比的平方根（√（C1/C2））。由于C1和C2分別由電介質(zhì)的厚度和長度決定，因此也可以說變壓比由長度/厚度比決定。

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