П’єзоелектричний трансформатор

Реферат: П'єзоелектричний трансформатор складається з двох п'єзоелементів з електродами, джерела електричних коливань та електричного навантаження. П'єзоелементи виконані у вигляді циліндрів з поздовжньою поляризацією та електродами, які нанесені на перпендикулярні та паралельні до вектора поляризації грані, причому п'єзоелементи з'єднані таким чином, що напрямок векторів поляризації вхідної і вихідної частин трансформатора та вхідного і вихідного електричних полів співпадають, крім того сигнальний провід джерела електричних коливань підключено до електродів першого п'єзоелемента, сигнальний провід електричного навантаження підключено до електродів другого п'єзоелемента, а земляним проводом джерело електричних коливань та електричне навантаження підключено до середнього електрода першого та другого п'єзоелемента. UA 92331 U (54) П'ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИЙ ТРАНСФОРМАТОР UA 92331 U UA 92331 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до електронної техніки і може бути використана в перетворювачах рівня сигналу. Відомий п'єзоелектричний трансформатор, який складається з двох п'єзоелементів з електродами, джерела електричних коливань та електричного навантаження [Лавриненко В.В. Пьезоэлектрические трансформаторы. - М.: Энергия, 1975. - С. 19, рис. 5]. Недоліком цього трансформатора є порівняно невеликий рівень потужності передачі електричної енергії. Відомий п'єзоелектричний трансформатор, який складається з двох п'єзоелементів з електродами, джерела електричних коливань та електричного навантаження [Электромагнитоупругость пьезоэлектрических и электропроводных тел / Партон В.З., Кудрявцев Б.А. - М.: Наука, 1988. - С. 73, рис. 5.3]. Недоліком цього трансформатора є порівняно невеликий рівень потужності передачі електричної енергії. Вказаний трансформатор найбільш близький до того, що заявляється, і вибраний як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення потужності передачі електричної енергії шляхом використання біморфного елемента, який містить два циліндричні п'єзоелементи однакового діаметра, причому п'єзоелементи поляризовані поздовжньо та з'єднані між собою таким чином, що напрямок векторів поляризації вхідної і вихідної частин трансформатора та вхідного і вихідного електричних полів співпадають. П'єзоелектричний трансформатор складається з двох п'єзоелементів з електродами, джерела електричних коливань та електричного навантаження. П'єзоелектричний трансформатор відрізняється тим, що п'єзоелементи виконані у вигляді циліндрів з поздовжньою поляризацією та електродами, які нанесені на перпендикулярні та паралельні до вектора поляризації грані, причому п'єзоелементи з'єднані таким чином, що напрямок векторів поляризації вхідної і вихідної частин трансформатора та вхідного і вихідного електричних полів співпадають, крім того сигнальний провід джерела електричних коливань підключено до електродів першого п'єзоелемента, сигнальний провід електричного навантаження підключено до електродів другого п'єзоелемента, а земляним проводом джерело електричних коливань та електричне навантаження підключено до середнього електрода першого та другого п'єзоелемента. Зазначені ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом є підвищення потужності передачі електричної енергії. Корисна модель пояснюється кресленнями, де: - показана схема п'єзоелектричного трансформатора, що заявляється. П'єзоелектричний трансформатор складається з двох п'єзоелементів 1 та 2 з електродами 3, 4, 5, 6 та 7, 8, 9, 10 джерела електричних коливань 11 та електричного навантаження 12. П'єзоелементи 1, 2 виконані у вигляді циліндрів з поздовжньою поляризацією Р та електродами 3, 5, 7, 9, які нанесені на перпендикулярні до вектора поляризації грані, та електроди 4, 6, 8, 10, які нанесені паралельно до вектора поляризації, причому п'єзоелементи 1, 2 з'єднані таким чином, що напрямок векторів поляризації Р вхідної і вихідної частин трансформатора та вхідного і вихідного електричних полів співпадають, крім того сигнальний провід джерела електричних коливань 11 підключено до електродів 4, 5, 6 першого п'єзоелемента, сигнальний провід електричного навантаження 12 підключено до електродів 8, 9, 10 другого п'єзоелемента 2, а земляним проводом джерело електричних коливань 11 та електричне навантаження 12 підключено до середнього електрода 3, 7 першого та другого п'єзоелемента 1, 2. П'єзоелектричний трансформатор працює наступним чином. При підключенні генератора сигналів (або іншого джерела сигналів) до вхідних електродів п'єзоелектричного трансформатора він коливається. При цьому на вихідних електродах п'єзоелектричного трансформатора генерується електрична напруга. Приклад конкретного застосування. У конкретному випадку використовувалися два п'єзоелементи у вигляді циліндра діаметром 7 мм та висотою 15 мм, виготовлені з п'єзокераміки ЦТБС-3М та з'єднані механічно. Електроди виготовлено із міді М2 товщиною 0,02 мм. Використання конструкції, представленої на кресленні, дозволило підвищити потужність передачі електричної енергії у 2 рази та розширити робочий частотний діапазон з 30 до 50 кГц порівняно з прототипом. Це досягається завдяки більшій контактній площі між вхідною та вихідною частинами. 1 UA 92331 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 П'єзоелектричний трансформатор, який складається з двох п'єзоелементів з електродами, джерела електричних коливань та електричного навантаження, який відрізняється тим, що п'єзоелементи виконані у вигляді циліндрів з поздовжньою поляризацією та електродами, які нанесені на перпендикулярні та паралельні до вектора поляризації грані, причому п'єзоелементи з'єднані таким чином, що напрямок векторів поляризації вхідної і вихідної частин трансформатора та вхідного і вихідного електричних полів співпадають, крім того сигнальний провід джерела електричних коливань підключено до електродів першого п'єзоелемента, сигнальний провід електричного навантаження підключено до електродів другого п'єзоелемента, а земляним проводом джерело електричних коливань та електричне навантаження підключено до середнього електрода першого та другого п'єзоелемента. Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2