专利名称：一种压电耦合器及其电源电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压电耦合器及基于压电耦合器的电源电路；特别涉及应用于微功率、小功率开关电源场合，输入输出之间隔离的压电耦合器及电源电路。
背景技术：
(1)关于电磁变压器
目前在开关电源技术中绝大部分都是采用电磁变压器来实现原副边电气隔离。电磁变压器通过将两个或两个以上的绕组绕在同一磁芯上，根据电磁感应原理实现原副边电压、 电流、阻抗的变化的同时达到能量传输的目的。电磁变压器具有传输功率密度大，负载调整率好等优点而被普遍应用。但是电磁变压器的结构决定其加工的自动化水平较低，其生产加工目前还是属于劳动力密集型。因此对于一些结构极为简单的微功率电源模块，变压器工艺及其在产品制程中所占的装配环节耗时过大，使得产品的总成本升高。特别是在人工成本不断上涨的时代背景下，降低人工成本成为一个迫切需要解决的问题。并且目前电磁变压器在各种元器件中的体积一直是最大的，占据着PCB相当大的的空间，不符合小型化和片型化的发展趋势。(2)关于压电谐振子
压电效应是一种由机械应力转变为电的现象，而逆压电效应是一种由电转换为力的现象，此为公知的内容。利用压电效应和逆压电效应可以实现力一电转换或电一力转换这也为公知的内容。压电谐振子是一种由具有压电性能的介质材料制备而成且经过极化处理的电容器。压电谐振子符号如
图1-1，其等效电路结构如图1-2所示，在等效的电路中，电感Li、电容Cl、电阻Rl为其串联谐振支路。按照逆压电效应，在一个微小电信号驱动下，压电谐振子产生形变，当输入信号的频率与其本身的固有频率一致时会产生谐振，谐振时谐振子具有很低的阻抗特性。在自由机械条件下，谐振子的等效串联谐振支路为一电感、电容、电阻串联的谐振支路为公知的内容，同时压电谐振子作为一选频器件同样为公知的内容。根据压电谐振子的等效网络可见，当其发生串联谐振时，呈电阻性，其谐振阻抗等于等效为电阻Rl 的阻值。根据谐振子的设计，即可使电路工作于任何频率，可以通过不同尺寸和不同的振动模式，得到不同的谐振频率。谐振频率可以控制在几十赫兹到几百K赫兹之间。目前应用压电特性在电路中实现能量传输的主要有压电变压器，而压电变压器的原理是输入的电信号的频率与压电变压器的固有频率一致时，变压器发生谐振，输入端的电能转化为机械能，并通过压电变压器本体将机械能传递到输出端。这个过程是利用电能和机械能的二次转换来实现已是目前公知内容。但以上所提到的压电变压器是电能和机械能的转换，在能量传输过程中其传输的效率与功率对压电材料的要求较为严格，因而在应用上受到了一定的限制。(3)电容耦合隔离及其变换器电容器作为一个隔离器件为公知的内容，同时电容器具有作为能量传输通道的作用也为公知的内容。电感器与电容器串联能产生谐振为公知的内容。同时使用电感器与电容器串联的模式进行输入输出隔离及能量能传输亦为公知的内容。专利文献1 申请号为 20101(^879 . 5的中国发明专利公开说明书、专利文献2
发明者余凤兵, 胡健仁, 黄天华 申请人:广州金升阳科技有限公司