(Piezoelectric Ceramic Transformers)应用 近年来消费性电子产品朝向轻、薄、短、小之设计已为必然之趋势,其中电路板之电子 组件体积缩小化,所以并无多余空间可以摆放体积较大的零件,以及电子产品朝多功能化及 高频化发展,容易产生电磁干扰,因此组件的选择必须要轻、薄、短、小又不会产生电磁干 扰,尤其现在的电子产品大部分都有用到液晶显示,液晶显示需要背光光源冷阴极灯管 (CCFL),驱动冷阴极灯管(CCFL)的inverter需要用到变压器来提升电压点亮冷阴极灯管 (CCFL),若是使用传统的电磁变压器不但体积大,而且会产生电磁干扰,若使用压电变压 器的话则体积小,又不会产生电磁干扰,因此压电变压器适合使用在体积小的消费性电子产 品中。 压电效应介绍: 逆压电效应(conversepiezoelectric effect): 当压电材料施加交流电源激励时,压电材料会因逆压电效应(converse piezoelectric effect)之作用而产生机械振动。 正压电效应(directpiezoelectric effect): 当压电材料施加外力激励时,压电材料会因正电压效应(direct piezoelectric effect)之作用而产生感应电荷及输出电压。
压电变压器结构介绍: 压电变压器至少有一个输入电极,且输入电极连接至交流电源,以及至少有一个输出 电极,且输出电极连接至负载阻抗(RL)。
电(交流电源 VS)→压(机械振动)→电(输出电压 VL) 压电变压器之工作原理: 关于压电变压器之工作原理,输入电极所覆盖之压电材料会因逆压电效应之作用而产生 机械振动,此机械振动随即被传递至输出电极区段,同时输出电极所覆盖之压电材料会因正 电压效应之作用而产生感应电荷及输出电压。 就工作原理而言,压电变压器是以正﹑逆压电效应为电能与机械能互换之基本工作原理 ,亦即藉由正﹑逆压电效应之作用以实现压电变压器之压变功能。 压电变压器之优点: 压电变压器具有体积小,结构简单、无外型限制、高功率密度、不可燃性、不受电磁干 扰,此外压电变压器不需要线圈绕线,因此压电变压器不会产生电磁干扰、漏电感及低频杂 讯等问题,尤其具有相当的轻巧性、实用性与安全性,故压电变压器非常适合应用于轻、薄 、短、小之消费性电子产品之电源转换装置。 电磁变压器跟压电变压器体积大小比较:
上图 电磁变压器体积大,不适合信息产品轻、薄、短、小的发展趋势
上图 压电变压器具有体积小、适合信息产品轻、薄、短、小的发展趋势 压电变压器之应用:
上图 压电变压器应用在 LCD 背光源,冷阴极灯管(CCFL)的驱动 由于信息产品轻、薄、短、小的发展趋势,使得压电变压器应用于液晶显示器背光光源 冷阴极灯管(CCFL)的驱动,形成重要的研究方向,被广泛的应用于笔记型计算机、液晶TV 等电子产品中,因此压电变压器将会在液晶显示器背光光源冷阴极灯管(CCFL)的驱动中取 代电磁变压器成为主流是可以预期的。 参考文献:1. Journal of Technology, Vol. 22, No. 1,pp.39-48(2007) 2.压电陶瓷变压器应用 讲义 编者:林瑞礼2007/8/3 |
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