[发明专利]一种多层全对称双向交流平衡驱动压电风扇

说明书

本发明公开了一种多层全对称双向交流平衡驱动压电风扇，包括压电陶瓷片、高强度纤维和钢片；所述的压电陶瓷片有两片，陶瓷的两个面通过极化，陶瓷的一个面为正极，陶瓷的另一个面为负极。在压电陶瓷片的正反两个面上先分别粘连辅助电极。粘连好辅助电极后，两片陶瓷负极面上，分别粘连高强度纤维，最后将粘连好的高强度纤维，分别粘在钢片左右两侧，主要使高强度纤维与钢片粘接，形成以钢片为中心的压电风扇的复合电极“0”。采用双向交流平衡驱动，一是电压缓慢上升使得压电陶瓷既避免直接过压冲击，对脆弱的压电陶瓷造成伤害；二是双路间断驱动，避免单路长期不间断工作压电陶瓷的疲劳。

技术领域

本发明涉及压电电扇技术领域，特别是一种多层全对称双向交流平衡驱动压电风扇。

背景技术

压电电扇主要结构部件是由压电风扇和驱动电源两部分组成，其工作原理是利用压电陶瓷自身压电特性，给压电陶瓷施加外力时，压电陶瓷自身会产生电荷，为压电陶瓷的正压电效应；反过来，给压电陶瓷通电，压电陶瓷产生位移和振动，为压电陶瓷的逆压电效应。压电风扇是利用压电陶瓷的逆压电效应的原理而设计的。

在通电的情况下，压电陶瓷会产生振动和位移，并通过钢片放大将微小的机械振动放大到较大幅度的位移。提供智能电路控制，使得钢片摆动，能够保证理想的散热效果。目前的风扇钢片由压电陶瓷片与放大片直接粘接而成，并用双路的交流电来连续驱动，和单路直接方波驱动的方式，对压电陶瓷片冲击非常大，而且长时间连续在共振点下工作，陶瓷非常疲劳，很伤压电陶瓷，容易产生碎裂，导致早期失效，大幅减少了使用寿命，难以满足使用要求。

发明内容

本发明提供一种多层全对称双向交流平衡驱动压电风扇，以期解决背景技术中的问题。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种多层全对称双向交流平衡驱动压电风扇，包括压电陶瓷片、高强度纤维和钢片；所述的压电陶瓷片有两片，陶瓷的两个面通过极化，陶瓷的一个面为正极，陶瓷的另一个面为负极。在压电陶瓷片的正反两个面上先分别粘连辅助电极。粘连好辅助电极后，两片陶瓷负极面上，分别粘连高强度纤维，最后将粘连好的高强度纤维，分别粘在钢片左右两侧，主要使高强度纤维与钢片粘接，形成以钢片为中心的压电风扇两边全对称结构的复合电极“0”。

进一步的，所述压电陶瓷片为压电常数d₃₃大于800PC/N的高性能压电陶瓷。

进一步的，两片粘接了辅助电极的压电陶瓷片的负极，分别通过粘接高强度纤维后，最后粘接在钢片上，组成两片陶瓷全对称结构共同的复合电极，居压电风扇的中间，电极为“0”。

进一步的，压电风扇中间电极是有多种材料(压电陶瓷、高强度纤维、辅助电极、钢片等)，以钢片为中心对称，多层结构组成。粘接完成，这种多种材料，采用高温真空恒压工艺进行多层粘接既能降低风扇内部的应力，也能够使得内部应力均匀分布，同时也具备导电功能，成为压电风扇左右两片压电陶瓷片的一个共同复合电极“0”。

进一步的，所述中间钢片是粘接在压电风扇中心位置，形成以钢片为对称中心，左右两侧对称、平衡，使得风扇内部应力小且均匀，避免由于应力不均引起局部应力过大，导致压电陶瓷片碎裂。采用多层和多种材料，目的是通过材料变化和粘接层增加，使得钢片中的应力分散、变小。采用高温真空恒压工艺，是为了解决在粘接过程中，由于粘接胶在固化过程中产生的气泡，导致粘接不牢固，和局部应力大的问题。

本发明与现有技术相比具有的有益效果是：

(1)采用双向交流平衡驱动，一是电压缓慢上升使得压电陶瓷既避免直接过压冲击，对脆弱的压电陶瓷造成伤害；二是双路间断驱动，避免单路长期不间断工作压电陶瓷的疲劳。三是良好的放电措施，避免因放电不彻底，造成陶瓷中多余电荷的积累，导致陶瓷发热早期失效，使得工作寿命得到大幅度提升；