径向振动型压电变压器的研究

摘要

压电变压器利用压电陶瓷材料自身的正压电效应和逆压电效应来实现升降压，相对于传统的电磁变压器具有体积小、重量轻、升压比高、不易燃、无电磁污染等特点，较好的解决了电磁压电变压器体积大、电磁污染严重等缺陷，是电子信息系统中不可或缺的重要部件，有望在电源设备方面逐步取代传统的电磁变压器。 本论文首先简要介绍了压电变压器的理论、应用及发展概况，然后从压电材料、驱动电路及制备测试几个方面对压电变压器的研究过程进行了详细的阐述。 本论文主要研究工作如下： 首先，对PMS-PZT三元系压电陶瓷材料进行了不同Zr/Ti比及不同SiO2掺杂量的实验，研制出Kp=0.57，Qm=1553，d33=325pC·N-1，εr=1642，tanδ=4.30E-03的压电陶瓷材料，完全满足制备压电变压器的要求； 其次，结合压电变压器的变压比—频率特性，介绍了其驱动电路设计的思路和方法，并提出了几种驱动电路的设计方法，对电路的工作原理进行了详细的分析，并用仿真和实验检验了电路的工作情况； 最后，制备出了空载升压比变化率达到4.06/mm，谐振频率随温度的变化率小于0.04kHz/℃的小尺寸圆片状径向振动型压电变压器。 本文所研究的径向振动压电变压器是近年来在国际上出现的新型压电变压器，它利用的是平面机电耦合系数Kp，比Rosen型压电变压器利用的横向机电耦合系数K31大近一倍，容易以较小的尺寸实现低压、大电流、低频、大功率输出，可用在电子镇流器、适配器及DC/DC变换器中。

目录

文摘

英文文摘

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1绪论

2压电变压器用陶瓷材料的选择

3压电变压器驱动电路的设计

4压电变压器的制备和测试

5结论与展望

致谢

参考文献

附录 攻读硕士学位期间所发表论文