Пьезоэлектрический трансформатор Советский патент 1980 года по МПК H04R17/00 

быть,любым, например линейным. Однако наибольший положительный эффект дает параболическое изменение тЬЛЩЙЙВ диэлектрического слоя. Максимальную толщину слоя 5 .можно рассчитать из соотношения

: . ,75;8е/ек, .-:

где / - толщина пьезоэлектрической пластины;

ЕС - относительная .диэлектрическая проницаемость нанесеннбго слоя; к - диэлектрическая прон1ИЕСабМо.сть керамики иьезоэлектри ческой пластины (,),

При изпотовленви трансформ атора на пьезокерамическую заготовку наносят слой ситаллового полуфабриката толщиной h. Например, для ситалла СТБ-1 и керамической пластины из титаната бария толщиной 3 мм максимальная толщина h диэлектрического слоя равна мкм. Сплавляют ситалл и кер ажИ1 у при темпе ратуре размягчения ситалла (650°С). После этого шлифовальной пастой снимают Л1}шнее ситалловое покрытие, добиваясь параболического изменения толщины диэлектрического слоя от середины к концам пьезоэлемента. Затем наносят методом вжигания металлические электроды и а среднем участке /о, составляющем. 90% от всей длины I, и поляризуют керамику в поле 2 кВ/мм при температуре 120° С.

Диэлектрический слой, изменяющийся по толщкие по параболическому закону, может быуь нанесен также известным способом вакууйнЬго ; напыления, ;-; ;

Пьезоэлектрический трансформатор работа т следующим образом. На вход (электроды ) возбудителя пьезоэлектрического трансформатора подключают источник переменного тока с резонансной частотой, зависящей от длины/ пьезоэлектрической 1гла;стййы и Скорости звука в ней, нагрузку подключают к электродам (2-5) генератора,Приложенное электрическое напряжение перераспределяется между диэлектрическим слоем 3 и пьезоэлектрической пластиной /, причем по середине пластины

электрическое напряжение максимально, а на концах, где макси|мальна толщина ди. электрического слоя, электрическое напряжение на пьезоэлектрической пластине минимально. V

Данньтй пьезюэлектрический трансформаторимеет удельную мощность на 7%

выше, чем у известного, трансформатора, и

на 1-2% более высокий КПД. Последнее

может играть существенную роль при изготовлении малогабаритной аппаратуры с

использованием высококачественных пьезоэлёктрических трансформаторов, например с КТ1Д 95% и выше , когда увеличение КПД на 1-2% приводит к значительному, порядка , уменьшению теплового излучения. ,

Формула изобретения

1.Пьезоэлектрический трансформатор, содержащий прямоугольную пьезоэлектрическую пластину и .электроды возбудителя и генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности, на одну из плоскостей пьезоэлектрической пластины нанесен диэлектрический слой переменной толщнны, а электроды возбудителя и генератора расположены на внешней поверхности диэлектрического слоя.

2.Трансформатор по п. 1, отличающ и и с я тем, что толщина диэлектрического слоя увеличивается к краям пластины по параболическому закон;у.

Источники информации, принятые - во внимание при экспертизе:

1.Лавриненко В. В., ПьезоэлектричеcKirie прансформато.ры. М., «Энергия, 1975, с. 27.

2.Некрасов И. И. и др. Зависимость эффек-пивного электромеханического коэффициента связи от размеров электродов пьезоэлектрика. В сб. «Диэлектрики и пойупрсГвЬдникй, вып. 8. Киев, 1975 (прототип). ,; . .-, i ; :|

h- «

оГ

о 2