Пьезоэлектрический трансформатор Советский патент 1978 года по МПК H04R17/00 

(54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

1

Изобретение может быть использовано в качестве вторичного источника питания в электронных нреобразователях напряжения.

Известные пьезоэлектрические трансформаторы 1, 2, работающиена резонансной частоте изгибных колебаний и содержащие биморфный пьезоэлемент со свободно колеблющимися концами, в частности, с присоединенной массой. В известных пьезоэлектрических трансформаторах изгиба возникают деформации сдвига, имеющие максимальную величину по нейтрали элемента, т. е. там, где склеены половины биморфа. Поэтому в материале пьезоэлемента из-за деформаций сдвига наблюдаются дополнительные потери, уменьшающие его добротность Q, а изгибные колебания работающего пьезоэлемента приводят к быстрому его старению из-за сдвиговых деформаций склеивающего состава и разрушению пьезоэлектрического трансформатора.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является пьезоэлектрический трансформатор 2, содержащий возбудитель с поперечной и генератор с продольной поляризациями и присоединенные массы.

Напряжение на выходе пьезоэлектрического трансформатора пропорционально его

добротности Q, следовательно наличие паразитных сдвиговых деформаций и возникающих из-за них переменных скалывающих напряжений в области складки пластин относится к недостаткам прототипа как одна из причин уменьшения его добротности. Кроме того, при свободных колебаниях прямоугольной пластины деформация изгиба распределяется неравномерно, уменьшаясь к концам пластины. Это снижает выходное электрическое напряжение, ограниченное предельно допустимыми механическими деформациями в центре пластины.

Целью изобретения является увеличение коэффициента трансформации пьезоэлектрического трансформатора.

Это достигается тем, что в предлагаемом трансформаторе возбудитель и генератор выполнены на отдельных пьезоэлектрических пластинах, установленных с зазором и скрепленных своими концами посредством присоединенных масс, при этом пьезокерамические пластины выполнены с шириной, плавно уменьшающейся от середины и составляющей на концах 0,4-0,6 максимальной ширины пластины.

На чертеже схематически изображен предлагаемый пьезотрансформатор, содержа