壓電變壓器工作原理

在高頻開關(guān)電源中，應(yīng)用壓電（Piezo-e1ectric）變壓器（簡(jiǎn)稱PET）可以使開關(guān)電源實(shí)現(xiàn)輕、小、薄和高功率密度。例如，一臺(tái)DC/DC開關(guān)電源中的PET，其DC/DC轉(zhuǎn)換器輸人為有源鉗位ZVS逆變電路，產(chǎn)生梯形波交流電，經(jīng)過(guò)PET輸出給整流濾波電路。這里應(yīng)指明的是，PET不屬于磁元件的范圍。

壓電變壓器是利用壓電陶瓷材料te有的電壓一振動(dòng)轉(zhuǎn)換和振動(dòng)一電壓轉(zhuǎn)換的性質(zhì)傳送電能的，其等效電路如同一個(gè)串并聯(lián)諧振電路。它是功率轉(zhuǎn)換領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一，研究的內(nèi)容包括：壓電材料的損耗評(píng)估、PET設(shè)計(jì)計(jì)算方法，仿真、參數(shù)分析、有限元分析、振動(dòng)速度極限、PET的高頻性能等。國(guó)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出50 W的PET。在高頻DC/DC轉(zhuǎn)換器中，PET的應(yīng)用已有報(bào)道：如輸出24 W、12 V的2 MHz DC/DC轉(zhuǎn)換器（其中PET電壓變比為5:1），輸出2W、1200V AC的口光燈電源（PET電壓變比為1:20），冷陰極熒光燈和霓虹燈逆變器等。如圖所示為DC/DC轉(zhuǎn)換器中的壓電變壓器，其輸入為有源鉗位ZVS逆變電路，產(chǎn)生梯形波交流電，輸出為整流濾波電路，壓電變壓器如同串、并聯(lián)諧振電路。