壓電變壓器的工作原理基于壓電材料的壓電效應。壓電效應是法國的P ?Curie和J?Curie兄弟在1880年研究鐵電性和晶體對稱性的關系時發現的一種物理現象。除了單晶體外,壓電陶瓷多晶體和某些非晶固體等也具有壓電效應。
壓電效應分正和逆兩種類型。
正壓電效應是指在壓電體上加一個機械應力時，會使壓電體極化并在一定的表面形成電荷的效應。壓電陶瓷棒就是利用正壓電效應工作的,給壓電棒加上機械壓力，在點火棒兩端即有高壓產生。
逆壓電效應是指在壓電體上有一個外加電場時，晶體會發生形變和振動，這一現象就是逆壓電效應。壓電陶瓷蜂鳴器就是利用逆壓電效應工作的，給壓電陶瓷片加上電壓信號，將會使陶瓷片振動并發出聲音。
壓電陶瓷變壓器是利用同一壓電陶瓷并同時利用正壓電效應和逆壓電效應來工作的，即完成電能 一 機械能和機械能 一 電能的兩次能量轉換。
壓電陶瓷變壓器所使用的壓電陶瓷材料除了BaTiO3外,還有PZT系壓電陶瓷、三元系壓電陶瓷(如鈮鎂鈷鈦酸鉛系、鈮鋅鋯鈦酸鉛系、碲錳鋯鈦酸鉛系、銻錳鋯鈦鉛酸系等)及四元系壓電陶瓷[如Pb(Sn1/3 Nb2/3)A (Zn1/3 Nb2/3)B TiCZrd03 )等]。最簡單同時也是最為常用的壓電陶瓷變壓器是長條形單片壓電陶瓷變壓器(即Rosen型壓電變壓器) 。
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