压电陶瓷变压器及其应用
b.只有当输入电压频率在压电变压器的谐振频率附近时,才有最大的输出电压,如果偏离谐振频率,电压下降的幅度较大。因此,压电陶瓷变压器与传统绕线式变压器不同,其工作频率范围比较窄。
c.压电陶瓷变压器所涉及的相关控制和驱动电路比较复杂,这会使系统成本增加,可靠性变差。
d.对安装固定与配置要求比较严格。压电陶瓷变压器有半波模谐振和全波模谐振两种安装状态,如图7所示。在固定陶瓷片时,支撑点必须选定在振动位移为零处,即半波模谐振的支撑点在陶瓷片的中间,全波模谐振的支撑点在距左端的1/4处,否则会影响升压比和转换效率。
3、压电陶瓷变压器的应用及其配套电路
3.1应用领域
从目前发展现状看,升压型压电陶瓷变压器超前于降压型压电变压器。升压型压电陶瓷变压器的主要应用有:冷阴极荧光灯(CCFL)驱动电路、液晶显示器(LCD)背光照明、电子警棍、负离子发生器、臭氧发生器、静电喷漆、静电除尘、静电复印机、扫描电子显微镜等高压发生装置中;降压型压电陶瓷变压器主要应用有计算机、手机、摄像机等便携式电子设备的AC-DC适配器及各种DC-DC模块电源、各种超小型模块电源、手提充电器等。本文引用地址://m.amcfsurvey.com/article/178197.htm
压电陶瓷变压器符合电子产品向小型化、轻量化、薄型化、高效化和高可靠等方面发展的要求,其应用前景令人乐观,在高压、低功率、小电流领域中有着比较大的显在市场和潜在市场。
3.2 配套驱动电路举例
压电陶瓷变压器的驱动电路有单端单开关、推挽、半桥和半桥四种驱动方式,其中单端驱动电路适用于驱动小功率压电陶瓷变压器。图8所示为基于DIT8545专用控制IC的LCD背光源冷阴极荧光灯(CCFL)驱动电路。图中,CT为压电陶瓷变压器,通过适当选择IC(DIT8545)②脚上R1和①脚上C2值,使IC输出频率为CT的谐振频率相一致。如果CT工作效率为135kHz,可以选取R1=13.8kΩ,C2=470PF。当IC⑨脚上的输出驱动开关VT1导通时,电流通过电感器L1存储能量;当VT1关断时,L1中的储能释放,在L1中产生一个反电势脉冲加到压电变压器的输入端(即1、2端),于是在其输出端产生一个正弦波高电压为CCFL供电。因此,图8所示的电路是一种DC-AC转换器,它将3~13.5V的直流电压转换为高频高电压。CT的输出电压和输出电流大小视CCFL规格而定,在一般情况下,CCFL的工作电压范围为200~600V,输出电流为2~8mA。图8中的RV1、R8、VD2、C7和R9组成灯开路检测电路,R7(灯电流传感电阻)、VD1、C6、R6组成灯电流检测电路,IC还提供开/关控制及模拟调光等功能。
图9所示为单端驱动的高压电源原理图。该电路是一个DC-DC升压变换器,压电陶瓷变压器KH3005尺寸为30mm×5mm×6mm,谐振频率为55kHz,输出额定功率为3.5W,其输入脉冲幅度为电源电压VCC的2倍,输出高频电压经VD1和VD2整流及电容C滤波,产生约3000V的DC电压。
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