基于PMNT的新型变压器、传感器应用电路的设计

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近年来发现的弛豫铁电单晶压电材料(1-x)Pb(Mg1/3Nb2/3)O3- xPbTiO3(简称PMNT),具有优异的压电性能,比压电陶瓷具有更高的机电耦合系数(k33>92%)和压电系数d33(~2000pC/N),更低的介电损耗,在铁电领域引起了广泛的研究兴趣,而且优质的PMNT单晶已经可以批量的生长,从而成为新一代电声(机)换能器、传感器和驱动器的首选材料。 本文从PMNT压电单品的性能入手,对压电单晶PMNT的应用做出了一些有益的研究与探索: 从液晶显示冷阴极灯(CCFL)背光电源对驱动电源的要求着手,对压电变压器的等效电路、电学性能进行了分析和讨论,并以此为基础采用V-F设计思路,即使PMNT压电单晶变压器工作在谐振频率点附近,通过取样电压信号调节工作频率来实现反馈控制,稳定电流输出,设计出CCFL背光电源; 对磁电传感器的结构与性能做出了基本研究,根据实际应用需求,设计出磁电传感器在转速计上的应用电路; 根据磁电传感器的优异探测性能,采用相关检测方法,结合传统锁相放大器的优点与∑-Δ型A/DC的过采样和积分特性,设计出新型的锁相检测电路,具有极高的噪声抑制比,显示出其广阔的发展前景。
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