壓電變壓器是上世紀70年代后期發(fā)展起來的新型電子變壓器,它利用壓電效應,通過電能—機械能—電能的二次能量轉換形式,達到能量的傳遞.與傳統(tǒng)線繞變壓器相比,壓電變壓器具有體積小、重量輕、耐高溫、耐輻射、高可靠性、無短路擊穿,不產生電磁干擾等優(yōu)良特性,逐步得到廣泛應用,如:高壓電源、負離子發(fā)生器、靜電復印機、液晶顯示背光電源、小功率激光管電源等中小功率器件.
壓電效應
在不具有對稱中心的晶體中,由于內部存在自發(fā)極化,正負電荷中心不重合而產生偶極距,這樣晶體內部就產生一個電場,為平衡內部電場,晶體表面就產生空間電荷,使整個晶體對外顯示電中性,當外力變化時,晶體內部的偶極距改變而使得內部電場發(fā)生變化,這樣晶體表面的空間電荷也就得以釋放,表現(xiàn)出壓電性.反之,在一定的電場作用下,晶體會產生外形尺寸的變化(即逆壓電效應).
壓電變壓器正是利用了這樣的原理,在一個壓電陶瓷片上,輸入端施加一個電場使陶瓷片產生諧振(逆壓電效應)而在輸出端將高應變產生的機械振動能量轉化成電荷輸出(壓電效應).
   壓電變壓器結構



    

  
     振動模式








  壓電變壓器的特性
(1) 固定負載下,變壓器的輸出電壓與輸入電壓成正比.(圖1)
(2) 負載越大,壓電變壓器的輸出電壓越高.(空載升壓比高達8000)(圖2)
(3) 能量轉換效率高,可達97%以上.
(4) 體積小,可實現(xiàn)片式化.
(5) 輸入阻抗隨負載阻抗減少而增加,當負載短路或高壓放電時,變壓器輸入阻抗迅速增加而使變壓器及其他外圍元件不致燒毀,因而有短路自保護功能.