依托电力变压器的弱电源体的预设

压电变压器工作原理压电变压器的输出特性压电变压器只有工作于谐振状态时，在其输出端才有最大幅度的交流电压输出。这时压电变压器的工作效率达到最大，其利用率也最高。但是，当压电变压器工作于非谐振状态，在其输出端也会有一定幅度的交流电压输出，这时压电变压器的工作效率有所降低。如果压电变压器的输入电压频率过度偏离其谐振频率时，压电变压器的输出端将有极其微弱的交流电压输出或甚至没有电压输出，输出电压被严重衰减。

压电变压器的应用压电变压器根据其特性可广泛应用于PDA、数码相机、便携DVD、车载电视、笔记本电脑、LCD显示器、液晶电视、高压电源(红外夜视仪、手提X光机等)、小功率激光管电源、掌上电脑和扫描仪等用的冷阴极荧光管等(CCFL)、手机、传真机、复印机、负离子发生器、臭氧产生器、警用电击器等电子信息产业和高电压、低电流的功率器件中<8>.

低压电源设计概述目前，压电变压器的应用大多集中在对高压电源的设计上，然而实际上，开关电源技术的发展对电源的设计提出了更高的要求，如低压电源、无电磁干扰、安全可靠、体积小、效率高、使用寿命长等。

如果采用压电变压器设计开关电源且满足开关电源低压输出的要求，则需要采用降压型的压电变压器。目前，由于降压型的压电变压器还没有形成规模化的生产，虽然有些单位能够制作降压型的压电变压器，但成本较高，距实际应用尚有一段距离。与之相反，升压型的压电变压器已经商品化生产，故在利用压电变压器设计低电压电源时可以选择小升压比的压电变压器代替降压型的压电变压器。虽然所用压电变压器的输入端和输出端之间没有直接起到降压的作用，甚至还有小幅度的电压升高，但是通过对压电变压器的外围电路的设计与控制，可以实现整个电路系统的降压，从而完成低压电源的设计。小升压比压电变压器功率密度大、无电磁干扰、无噪声、薄、小、轻等性能都超过传统的电磁变压器。

电源设计方框图市电(220V，50Hz)经过初步整流降压后给高频交流信号发生器提供电源，高频交流信号发生器所产生的高频交流信号通过压电变压器(PZCT)的输入端去激发压电陶瓷元件，在逆压电效应作用下，压电变压器与输入端信号同频率振动，产生正压电效应，在压电变压器输出端获得一定幅度的交流电压输出。此输出的交流电压再经过整流滤波，可以得到一定功率的电压。在利用压电变压器设计低压电源时，压电变压器的选择要符合电路的需要，其升压比不能选择得太高，否则会对整个电路系统的降压输出设计造成困难。

基于非谐振状态的小升压比型压电变压器的低压电源利用小升压比的压电变压器工作在非谐振状态来设计降压型的电源，需要在压电变压器的输入端进行一定幅度的降压，保证在非谐振频率下所输出的交流电压幅值满足直流低压输出的要求。压电变压器虽然工作在非谐振频率下，其工作效率和转换效率有所降低，但可以实现降压的目的，并且仍然具有压电变压器其他的优势。非谐振状态的低压电源设计(小升压比型)方框图如所示。

非谐振状态的低压电源设计(小升压比型)方框图非谐振状态下压电变压器的输出特性如所示，f1和f2是压电变压器的两个工作频率。在此非谐振频率下，压电变压器的输出电压经过衰减后输出。这时压电变压器的输出输入间的变比有可能等于1，也有可能小于1，压电变压器实质上起到了降压的作用。

结论本文对压电变压器的原理、特点及应用进行了工作在非谐振状态下的压电变压器输出特性详细介绍，并根据对开关电源的需求，结合现有压电变压器的特点和研制水平，提出了基于非谐振状态的小升压比型压电变压器的低压电源的设计思路。