KR960042787A - 압전 세라믹 변압기 및 그 제조 방법 - Google Patents

압전 세라믹 변압기 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

입력 교류 전압(Ein)이 인가되는 구동부(41c)와 출력 전위(Eout)를 발생하는 발전부(41d)가 압전 세라믹 변압기에 내장되고, 고온 분위기하에서 발전부에 전겨가 발생하는 2단계 분극 기술을 통해 발전부(41d)를 분극한 후에, 전계는 변화하지 않고 온도를 감소시켜 크랙이 없는 포화분극을 행한다.

Description

압전 세라믹 변압기 및 그 제조 방법
본 내용은 요부공개 건이므로 전문내용을 수록하지 않았음
제4도는 본 발명에 의한 압전 세라믹 변압기의 구조를 나타내는 사시도, 제5A도 내지 제5D도는 제4도에 나타낸 압전 세라믹 변압기를 제조하는 공정을 나타내는 사시도, 제6도는 본 발명에 의한 다른 압전 세라믹 변압기의 구조를 나타내는 사시도, 제7A도 내지 제7D도는 제6도에 나타낸 압전 세라믹 변압기를 제조하는 공정을 나타내는 사시도.

Claims (10)

  1. 제1방향(LG)으로 연장되고, 상기 제1방향으로 제1압전 세라믹부(41d)와 제2압전 세라믹부(41c)로 분할되는 압전 세라믹판(41)으로서, 상기 제1압전 세라믹부가 상기 제1방향으로 분극되는 압전 세라믹판과, 상기 제1방향으로 진동이 발생하는 상기 제1압전 세라믹부의 영역에 형성되고, 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 연장된 하나 이상의 출력 전극(46a/46b)과, 상기 제2압전 세라믹부상에 형성된 한쌍 이상의 입력 전극(42a/42b)으로서, 상기 한쌍 이상의 입력 전극중의 하나는 서로 전기적으로 연결되고 상기 제2방향으로 연장된 제1핑거부(42c/42d/42e)를 가지며, 상기 입력 전극중의 다른 하나는 서로 전기적으로 연결되고 상기 제2방향으로 연장된 제2핑거부(42f/42g/42h)를 가지는 입력 전극을 구비하며, 상기 다수의 제1핑거부(42c~42e)는 상기 다수의 제2핑거부(42f~42h)와 맞물려 있고 전기적으로 격리되어 그들 사이에 갭을 형성하는 압전 세라믹 변압기에 있어서, 상기 하나 이상의 출력 전극으로부터 제1방향으로 이격된 상기 제2압전 세라믹부의 단면상에 단면 전극(48)이 형성되고, 상기 제2압전 세라믹부(41c)는 상기 갭의 선택된 갭에 노출되고 상기 제1방향(LG/ 44b)과 반대인 제3방향(44a)으로 분극되는 다수의 제1의 첫번째 압전 세라믹 서브 부분과, 상기 갭의 나머지 갭에 노출되고 상기 다수의 제1의 첫번째 압전 세라믹 서브 부분과 교호로 배치되며 상기 제1방향(44b)으로 분극되는 다수의 제2의 첫번째 압전 세라믹 서브 부분을 가지며, 상기 다수의 제1의 첫번째 압전 세라믹 서브 부분은 압전 종 효과가 우세한 제1의 두번째 압전 세라믹 서브 부분(BL10)과 압전 횡 효과가 우세한 제2의 두번째 압전 세라믹 서브 부분(BL11)을 가지며, 상기 압전 종 효과는 상기 단면 전극(48)에 의해 상기 압전 횡 효과가 우세한 압전 세라믹 서브 부분이 없이 상기 다수의 제2의 두번째 압전 세라믹 서브 부분에서 우세한 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기.
  2. 제1항에 있어서, 상기 압전 세라믹판(41)은 하나 이상의 출력 전극(46a/ 46b)과 한쌍 이상의 입력 전극(42a/42b)이 형성된 상부 직사각형 표면을 갖는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기.
  3. 제2항에 있어서, 상기 압전 세라믹판은 다른 출력 전극(46b/46a)과 다른 한쌍의 입력 전극(43a/43b)이 형성된 상기 상부 직사각형 표면으로부터 대향하는 측면상에 하부 직사각형 표면을 가지며, 상기 다른 출력 전극은 상기 하나 이상의 출력 전극에 전기적으로 연결되고, 상기 다른 한쌍의 입력 전극의 하나와 상기 다른 한쌍의 상기 입력 전극의 다른 하나가 상기 한쌍 이상의 상기 입력 전극의 하나와 상기 한쌍 이상의 상기 입력 전극의 다른 하나에 각각 연결된 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기.
  4. a) 압전 세라믹판(21;41)을 준비하는 단계와, b) 상기 압전 세라믹판의 제1압전 세라믹부(21b;41d)상에 하나 이상의 출력 전극(23a/23b)을, 상기 압전 세라믹판의 제2압전 세라믹부(21a;41c)상에 한쌍 이상의 입력 전극(22a/22b;42a/42b)을 형성하는 단계와, c) 상기 제1압전 세라믹부와 상기 제2압전 세라믹부를 소정 방향으로 각각 분극하는 단계로서, c-1) 제1온도에서 상기 하나 이상의 출력 전극과 상기 한쌍 이상의 입력 전극 사이에 전계를 인가하는 단계와, c-2) 상기 전계를 변화시키지 않고 상기 제1온도를 제2온도로 감소시켜 상기 제1압전 세라믹부(21b/41d)를 상기 압전 세라믹판의 종방향(LG)으로 분극하는 서브 단계를 포함하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전계는 0.5㎸/㎜ 내지 0.7㎸/㎜의 범위내에 있으며, 상기 제1압전 세라믹부(21b;41d)가 공기중에서 300℃ 내지 350℃의 온도로 가열되는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 c-1) 단계에서 상기 제1압전 세라믹부(21b;41d)가 300℃ 내지 350℃의 상기 제1온도에서 공기중에 0.5㎸/㎜ 내지 0.7㎸/㎜의 범위내의 상기 전계하에서 분극되고, 상기 c-2) 단계에서 상기 제1온도는 100℃ 이하의 상기 제2온도로 감소되는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 c) 단계는 c-3) 상기 제1온도보다 낮은 제3온도에서 절연 오일중에 상기 제2압전 세라믹부(21a;41c)에 다른 전계를 발생시키는 단계를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 절연 오일은 실리콘 오일이고, 상기 제3온도는 100℃ 내지 200℃의 범위인 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 압전 세라믹판은 상기 한쌍 이상의 입력 전극(22a/ 22b)이 각각 형성된 상부 표면과 하부 표면을 가지며, 2.0㎸/㎜와 3.0㎸/㎜ 사이의 상기 다른 전계가 100℃ 내지 200℃ 범위의 실리콘 오일내의 상기 입력 전극 사이에 발생하여 상기 제2압전 세라믹부를 상기 압전 세라믹판의 두께 방향(TH)으로 분극시키는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 한쌍 이상의 전극은 상기 압전 세라믹판의 제1표면상에 형성되고 다수의 제1핑거부(42c/42d/42e)를 갖는 제1빗형상 입력 전극(42a)과, 상기 제1표면상에 형성되고 다수의 제2핑거부(42f/42g/42h)를 갖는 제2빗형상 전극(42b)을 가지며, 상기 다수의 제2핑거부는 상기 다수의 제1핑거부와 상기 다수의 제2핑거부 사이에 전기적 연결없이 상기 다수의 제1핑거부와 각각 맞물리며, 상기 다수의 제1핑거부(42c~42e)와 상기 다수의 제2핑거부(42f~42h)가 상기 다수의 제1핑거부와 상기 다수의 제2핑거부 사이의 갭에 각각 노출되는 상기 제2압전 세라믹부(41c)내의 다수의 압전 서브 부분을 정의하고, 상기 압전 세라믹판은 상기 b) 단계에서 단면 전극(48)이 형성되는 상기 제1표면에 수직인 단면을 추가로 가지며, 상기 전계가 상기 하나 이상의 출력 전극(46a/46b), 상기 하나 이상의 출력 전극에 가장 근접한 상기 다수의 제1핑거부의 제1핑거부(42c) 및 상기 단면 전극(48) 사이에 추가로 발생하여 상기 제1압전 세라믹부(41d)를 상기 길이 방향으로, 상기 제2압전 세라믹부(41c)를 상기 종방향(LG)와 반대 방향(LG')으로 동시에 분극하고, 직류 전압이 상기 다수의 제1핑거구로부터 선택된 제1핑거부(42d/42e)와 상기 다수의 제2핑거부로부터 선택된 제2핑거부(42f/42g) 사이에 선택적으로 인가되어 상기 c-3) 단계에서 상기 제2압전 세라믹부의 모든 다른 압전 세라믹 서브 부분의 극성을 반전시키는 것을 특징으로 하는 압전 세라믹 변압기의 제조 방법.
    ※ 참고사항 : 최초출원 내용에 의하여 공개하는 것임.
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