[实用新型]一种径向复合多层独石压电降压变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种压电陶瓷降压变压器。

背景技术

现有径向振动压电陶瓷降压变压器是由输入驱动部分和输出发电部分两部分组成。输入驱动部分是由上下表面均涂有银电极层的较厚的压电陶瓷圆盘组成，输出部分是由多个上下表面均涂有银电极层的并联连接的压电陶瓷薄圆盘组成，变压器的各层之间均有金属电极并通过粘接剂把变压器的金属电极与各层压电陶瓷圆盘叠合粘接在一起形成一个整体。当变压器在工作时，驱动部分的压电陶瓷圆盘的径向振动通过与输出部分的接触面驱动输出部分一起振动，使整个变压器在径向振动模式下工作。由于输入部分的驱动力仅通过与输出部分一个接触面作用给变压器的输出部分，所以必然会引起变压器的输出部分各层之间的受力不均匀使得靠近输入端部分的径向变形大而其他部分的变形相对较小。这样变压器在径向振动模式工作时实际是一个径向振动和弯曲振动的叠加，其结果必将影响变压器的工作稳定性及相关性能。其次，由于变压器的各层之间设有金属电极且通过粘接剂与变压器的各压电陶瓷层粘接在一起，所以金属电极的厚度及粘接剂及粘接工艺也将对变压器的性能有较大的影响。

发明内容

本实用新型的目的是提出了一种径向复合多层独石压电降压变压器，该变压器无需金属电极片以及粘接剂的粘接即可产生较纯的径向振动模式。

实现本实用新型目的的技术方案是：

一种径向复合多层独石压电降压变压器，其特征是所述的变压器由压电陶瓷圆片叠合共烧而成独石结构的晶片，变压器的输入部分和输出部分之间有隔离层，输入部分和输出部分之间沿变压器的径向呈串联方式连接，所述变压器的输入部分只有外电极，使得输入部分之间呈串联连接，输出部分设有外电极和内电极，输出部分的外电极和内电极之间通过叉指的电极连接方式实现输出部分各叠层之间并联连接。

叠合的层数可根据降压的需要是两层或更多层。

本实用新型径具有以下有益效果：

(1)所述的结构本身由于驱动部分(输入部分)和发电部分(输出部分)的连接方式在径向方向连接而不是厚度方向的叠合，所以可以大大减小变压器的整体厚度，适应电子元器件的微型化的需要。

(2)所述变压器是通过压电陶瓷共烧技术实现变压器的多层一体结构，避免了金属电极的厚度、粘接剂及粘接工艺给变压器的性能带来的影响，减小了由于金属电极及粘接胶层给变压器带来的额外厚度。

(3)较之同样厚度的厚度方向叠合的压电降压变压器具有更大的变压比。

(4)较厚度方向叠合的压电降压变压器径向振动模式更纯，因此性能更稳定。

(5)通过调整变压器的驱动部分与发电部分的面积比或变压器的叠层数量达到调整变压器的变压比等相关性能参数。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构图。

图2是本实用新型的结构原理图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型径的整体结构图。变压器由驱动部分(输入部分)1、发电部分(输出部分)2和中间隔离层3三部分构成，从而保证变压器的输入部分和输出部分绝缘。输入端输入一定频率和电压的信号时，变压器整体作径向模式振动，压电效应变压器的发电部分2产生一定的输出电压信号，由于驱动部分1的阻抗大而发电部分2的阻抗较小从而实现降压的功能。

由图2可知，变压器的输入部分只有外电极11，沿变压器的厚度方向极化。输出部分设有外电极21和内电极22，输出部分相邻层之间的极化方向相反，输出部分的外电极21和内电极22之间通过叉指的电极连接方式实现输出部分各叠层之间并联连接。

变压器在极化时输入部分和输出部分加载不同的极化电压分别极化。极化后的变压器工作时，在电学上输入部分各层之间呈串联连接，输出部分各层之间呈并联连接；输入部分和输出部分之间沿变压器的径向呈串联方式连接，这样变压器在工作时输入部分的径向振动在径向方向驱动输出部分使得变压器整体作径向振动，在振动时变压器的输出部分各层在径向均受到输入部分的均匀径向驱动力，所以变压器在工作时其振动模式是一个较纯的径向振动，同时由于输入部分阻抗大，输出部分阻抗小，当变压器的输入端加载一定频率的电压信号时，由于逆压电效应变压器作径向模式振动，同时由于压电效应，在变压器的输出端两端产生一定的电压信号，由于变压器输入部分阻抗大而输出部分阻抗小，变压器实现降压的功能。

根据实际应用需求，当需要调整变压器的变压比等相关性能参数时，可通过增加或减小变压器的叠层数量或调整变压器的输入与输出部分的面积比即可实现调整变压器的输入与输出端的阻抗及电容的大小，从而实现变压比的调整。