Пьезоэлектрический трансформатор

ОЛ ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВКДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт, свид-ву 2) Заявлено 15.07.7 21) 2383962/18. Кл. 1 Ь 41/О присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Миниотрав СССР оо делам изооретеннй и открытий(45) Дата опубликования описания 01.И.73 72) Авторы изобретени, Ильин, Н, Н. Феоктистова и 1 рк 71) Заявител 54) ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТ Это до полнен в ленной в трическую ных длин металличе крепления кой пласт с малым фтороплас стигается тем, что виде металлическ корпусе и удерж пластину вдоль ных ее сторон с п ских планок, при, соприкасающие иной, покрыты пл коэффициентом том.относится к п ьезотехнике и ользовано во вторичных ис радиотехнической и электрон зоэлектрическии трансформа- крепление пьезоэлемента пьеа осуществляется вдоль линий ий с помощью жестких стержэтого трансфо чная теплоотда жению предельнной мощности, о трансформат ческой прочно иях действия в рматора харакча, что приводит о допустимого собы Предлагаемая конструкция имеет о епреимущества для пьезоэлектрических трансформаторов с оптимальным отношением длины к ширине пьезопластины, при котором на 1 рабочей частоте используются связанные колебания, а узловые линии (линии нулевых смешений) отличны от прямых и имеют сложное, заранее неизвестное расположение, так что поиск их в процессе сборки трансформатора затруднен.На фиг. 1 изображен предлагаемый трансформатор, разрез и крышка,на фиг. 2 - узел 1, на фиг. 3 приведены экспериментальные зависимости выходной мощности от входного напряжения для предлагаемого трансформатора (кривая 8) и для известной конструкции с той значения выход струкция тако низкой механ ностью в усло Кроме того, конора отличается стью и надежыбраций и удатрансформаере из одной ла крепчения Известен пьезоэлектрическии тор, состоящий по меньшей м пьезоэлектрической пластины, уз и корпуса 2).Однако такой трансформатор ется малой допустимой выходно и недостаточной прочностью.Цель изобретения - повышени выходной мощности и прочности тора. характеризуи мощностью е допустимои трансформаИзобретениеможет быть испточниках питанияной аппаратуры.Известен пьетор, в которомзотрансформаторнулевых смещенней 111.Однако длятерна недостаток резкому сни узел крепления выой обоймы, закрепивающей пьезоэлекдвух противоположомощью прижимных чем части элементов ся с пьезоэлектричесенкой из материала трения, например,же самой пьезокерамической пластиной закрепленной в узле (кривая 9),Пьезотрацсформатор содержит одну или несколько пьезопластин 1 из пьезоэлектрического материала, поляризованных по толщине и работающих ца продольных колебаниях, Пластины укладываются в пазы обоймы 2, изготовленной из металла с малой плотностью и высокой теплопроводностью (например, из алюминиевого сплава АМГМ). Фиксация пьезоплвстин в обойме осуществляется с помощью прижимных планок 3 и винтов 4. Пьезопластины снабжены электродами 5. Все металлические поверхности, имеющие непосредственный контакт с пьезоэлементом (обойма и прижимные планки), покрыты тонким слоем лака с фторопластовым наполнителем (например, лаком марки Л), имеющего хорошие электроизолирующие свойства и низкий коэффициент трения. Обойма с пьезоэлементом помещена в металлический корпус б, закрытый крышкой 7.Г 1 ри работе трансформатора тепло, выделяюгцееся в пьезоэлементах вследствие механических и диэлектрических потерь, отводится через металлические делители 2 и 3, контактирующие по всей длине с пьезоэлементами. Слой фторопластового лака между металлом и пьезоэлементом обеспечивает электроизоляцию в то же время обладает достаточно высокой теилоцроводностью, а также исключает демпфирование механических колебаний пьезоэлементов вследствие низкого коэффициента трения.Предельно допустимая выходная мощность пьезотрансформатора при использовании современных типов пьезокерамики и при фиксированных размерах пьезопластины ограничивается нагревом керамики, т. е. сушествует некоторая максимальная температура, превышение которой для нормальной работы трансформатора недопустимо, Соответственно ограничивается возможность увеличения входного напряжения при заданном сопротивлении нагрузки, т. е. предельная величина выходной мощности.В предлагаемом трансформаторе улучшение условий теплоотдачи приводит к снижению температуры при прочих равных условиях, т. е.к повышению верхнего предела выходной мощности. Одновременно предлагаемое крепление пьезоэлементов повышает прочность конструкции пьезоэлектрического трансформатора по отношению к импульсным механическим нагрузкам по сравнению с известным ранее.Как следует из графика (см, фиг. 3), величина коэффициента передачи по напряжени 1 о5 являюшаяся основным электромеханическимпараметром, практически не изменилась во всем интервале входных (Чв ) напряжений от нуля до номинального значения (см. кривые 8 и 9) . Измерения выходной мощности при значениях Ъвх, близких к предельным (выше номинального), показали, что предлагаемый трансформатор может работать при более высоких значениях Чвх, т. е. выдавать более высокую мошность, чем известный трансформатор, если соотношения размеров пьезопластины и элементов крепления соответствуют указанным. При этом сравнительные исйытания предлагаемого и известного трансформаторов показали значительное (в 3 - 4 раза) увеличение допустимых импульсных20 (ударных) нагрузок для предлагаемого трансформатора,формула изобретенияПьезоэлектрический трансформатор, состоящий по меньшей мере из одной пьезоэлектризо ческой пластины, узла крепления и корпуса отличаюи 1 ийся тем, что, с целью повышения допустимой выходной мощности и прочности конструкции, узел крепления выполнен в виде металлической обоймы, закрепленной в корпусе и удерживающей пьезоэлектрическую пластину вдоль двух противоположных длинных ее сторон с помощью прижимных металлических планок, причем части элементов крепления, соприкасающиеся с пьезоэлектрической пластиной, покрыты пленкой из материала с40 малым коэффициентом трения, например фторопластом.Источники информации, принятые во внимание при. экспертизе:1. Заявка Японии49 в 303, кл. 100 В 1,1974.452, Заявка Японии49 - 30396, кл. 100 В 1,1974.594550 г ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5г. Ужгород, ул. Проектная илиал П ПП Патент Редактор Т. Зубко Заказ 861/51 Составитель В. ВаТехред О. Луговая Тираж 959 орректор А. ГриценкПодписное