多层压电变压器制造技术

本发明专利技术提供一种多层压电变压器，其对递升电压变换应用使用组合振动模式。因被极化而径向变形的输入部分通过粘合层或约束层而粘合到输出部分。输入部分的中央表面的变形受所粘合的输出层或约束层的约束。输出层粘合到输入层或约束层，而且径向变形。在所述层之间不同自由度的运动在厚度方向上产生应力和应变梯度，这导致沿着输入和输出层产生较大的剪切力。输出部分的组合径向－剪切模式变形压电地产生有效的、递升的高输出电压。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种具有多层压电陶瓷的电压变换器。更具体地，本专利技术涉及一种对递升电压变换使用组合谐振模式的多层压电变压器。压电变压器可用于提供电致发光(EL)背光的电路中。
技术介绍
绕线型电磁变压器已经用于在诸如电视或荧光灯镇流器的器件的内部电力电路中产生高电压。此种电磁变压器采用把导体缠绕到由磁性物质制成的磁芯上的形式。由于需要许多匝的导体来实现较高的变换系数，因此，生产形状紧凑细长且同时有效的电磁变压器是极其困难的。进一步地，考虑到高频应用，电磁变压器有许多涉及电磁变压器磁性材料的缺点，如磁滞损失、涡流损失和导体集肤效应损失急剧增加。这些损失把磁性变压器的实用频率范围限制在不超过500kHZ。为补救绕线型变压器的这一问题和其它许多问题，在现有技术中已经提供利用压电效应的压电陶瓷变压器(或PT)。与电磁变压器相反，PT具有输出电压-输入电压比的尖锐频率特性，该特性在谐振频率处具有峰值。此谐振频率取决于变压器结构中所包含材料的材料常数和尺寸，所述结构包括压电陶瓷层和电极。进而，PT比一般的电磁变压器具有许多优点。PT的尺寸可制作得比具有类似变换系数的电磁变压器小很多，PT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压电变压器，包括：第一输入电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；第一输出 电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；以及第一机械粘合物，该粘合物把所述第一输入电致 动盘的所述第一电极主面连接到所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面，从而，所述第一输出电致动盘的...

【技术特征摘要】
US 2001-10-4 09/971,2921.一种压电变压器，包括第一输入电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；第一输出电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；以及第一机械粘合物，该粘合物把所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面连接到所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面，从而，所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面至少部分地约束所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形；其中，对所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形的所述约束防止所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的径向变形与所述第一输入电致动盘的所述第二电极主面的径向变形一样大，从而，在所述第一输入电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间存在着差异。2.如权利要求1所述的压电变压器，其中，所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形通过所述第一机械粘合物而使所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面产生径向应变；并且其中，所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面的所述径向应变在所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面和所述第二电极主面之间压电地产生输出电压。3.如权利要求2所述的压电变压器，其中，所述第一输入电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间的所述差异在所述第一输入电致动盘中产生剪切应变。4.如权利要求3所述的压电变压器，其中，所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形比所述第一输出电致动盘的所述第二电极主面的所述径向变形更大，从而，在所述第一输出电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间存在着差异。5.如权利要求4所述的压电变压器，其中，所述第一输出电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间的所述差异在所述第一输出电致动盘中产生剪切应变。6.如权利要求5所述的压电变压器，其中，所述第一机械粘合物从通过以下工艺形成的粘合物组中选择，所述工艺包括共同烧制所述输入和输出电致动盘；以及把所述输入和输出电致动盘粘附在一起。7.一种压电变压器，包括第一输入电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；第一输出电致动盘，该盘具有第一和第二相反电极主面，并且在与所述第一和第二相反电极主面垂直的厚度方向上极化，从而，当在所述第一和第二相反电极主面之间作用电压时，所述第一和第二相反电极主面径向变形；以及约束层，该层机械粘合在所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面与所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面之间，从而，所述约束层至少部分地约束所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形；其中，对所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形的所述约束防止所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的径向变形与所述第一输入电致动盘的所述第二电极主面的径向变形一样大，从而，在所述第一输入电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间存在着差异。8.如权利要求7所述的压电变压器，其中，所述第一输入电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形使所述约束层产生径向应变；并且其中，所述约束层的所述径向应变通过所述约束层传递，以使所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面产生径向应变；而且其中，所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面的所述径向应变在所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面和所述第二电极主面之间压电地产生输出电压。9.如权利要求8所述的压电变压器，其中，所述第一输入电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间的所述差异在所述第一输入电致动盘中产生剪切应变。10.如权利要求9所述的压电变压器，其中，所述第一输出电致动盘的所述第一电极主面的所述径向变形比所述第一输出电致动盘的所述第二电极主面的所述径向变形更大，从而，在所述第一输出电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间存在着差异。11.如权利要求10所述的压电变压器，其中，所述第一输出电致动盘的所述第一和第二相反电极主面的径向变形量之间的所述差异在所述第一输...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔弗雷多巴斯克斯卡拉索，
申请(专利权)人：阿尔弗雷多巴斯克斯卡拉索，
类型：发明
国别省市：US[美国]