壓電陶瓷之四:應用

2021-02-15 微晶電子科技

壓電陶瓷點火器是利用壓電陶瓷將機械力轉換為電火花的裝置、壓電陶瓷點火器產生高壓電源的原理，是利用壓電陶瓷元件受機械力作用發生彈性形變而產生高壓輸出，然後通過高壓火花放電，點燃易燃油氣體。

壓電陶瓷點火器有壓電打火機、壓電高壓發生器和家用壓電陶瓷點火器等。

壓電陶瓷變壓器是利用壓電陶瓷的電能→機械能→電能的機電能的二次變換，在諧振頻率獲得最高升壓輸出的裝置。其原理是把一定頻率的交變電場加在驅動部分時，由逆壓電效應產生機械形變，由此引起機械諧振，並沿瓷片的長度方向傳播。這種機械諧振，又通過正壓電效應，使瓷片的發電部分端面聚集大量束縛電荷；束縛電荷越多，從而在發電部分的端部電極上獲得相當高的電壓輸出。

製造壓電陶瓷變壓器的材料，應該具有高的機電耦合係數，特別是橫向機電耦合係數與縱向機電耦合係數要高。材料的熱穩定性要好，防止發熱損耗，機械品質因素要適當高些，要求具有良好的頻率溫度穩定性和時間穩定性。此外要有足夠的機械強度和耐較高的交流場強。

壓電變壓器的應用有連續點火裝置、高壓電源變換器多層複合結構壓電陶瓷變壓器等。

這類應用有遙控壓電信號發生器，如有線遙控、超聲遙控、無線遙控和電光遙控等。壓電按鈕開關，在電子計算機等多數電子設備中，存在動作啟動或停止，採用壓電開關能獲得輕巧的無觸點開關。

壓電動力開關，它是由壓電陶瓷元件和非晶態半導體所組成的開關元件。此外還有可攜式小型電源（電源充電器）， 可以利用壓電陶瓷發電對電池進行第二次充電，不需要更換電池。

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