剪切型压电变压器振动基元尺寸参数对振动模态影响的研究

摘要

压电变压器在集成电路中有广泛的使用需求,剪切型压电变压器利用压电材料剪切振动模态优异的压电和机电耦合性能,有着极大的研究价值和发展前景.文章利用有限元方法,仿真分析了剪切型压电变压器振动基元尺寸参数变化对剪切振动模态的影响.为验证有限元仿真计算结果,文章通过激光多普勒振动测量仪测量压电变压器3个振动基元的振动情况,并且通过实验测试了压电变压器的性能指标,其中输入端尺寸为10 mm,输出端尺寸为20 mm的变压器综合性能最佳.当输出端负载为5.1 kΩ时,变压器的变压比为6,效率为91％;当负载为200kΩ时,变压比增大到34.1,效率为13.04％.