一种压电风扇的制作方法

1.本实用新型属于压电风扇技术领域，具体涉及一种压电风扇。


背景技术：

2.压电风扇主要由压电材料和叶片两部分构成，它利用逆压电效应，当在压电材料两端施加交变电场时，压电材料会带动前端的叶片产生往复的振动偏转，当交变电场频率与叶片固有频率一致时，叶片大幅度偏转，从而带动叶片周围空气产生流动，起到扇风效果。压电风扇无电磁干扰、功率低、结构紧凑、寿命长等特点，弥补传统电磁风扇的不足。
3.常规压电风扇驱动一般采用两侧交替工作，压电陶瓷极性排列为“＋、－、＋、－”，驱动供电方式为方波，这种驱动方式造成中间金属片带电，影响安全性，且方波供电方式会将供电电压瞬间施加在压电陶瓷上，风扇工作会有很大噪音和振动，影响压电风扇的实际应用。


技术实现要素：

4.本实用新型解决的技术问题：提供一种改善噪音和振动，提高压电风扇实际应用的安全性和长期稳定性的压电风扇。
5.技术方案：为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种压电风扇，包括驱动电路、弹性金属片和压电陶瓷片，两片压电陶瓷片固定在弹性金属片的两侧，压电陶瓷片极性按照“＋、－、－、＋”排列，中间的弹性金属片处于两片压电陶瓷片的负极端，在电源驱动下，弹性金属片产生往复偏转，产生扇风效果。
7.作为优选，所述弹性金属片包括自由端和固定端，压电陶瓷片固定在弹性金属片的固定端，在电源驱动下，弹性金属片的自由端产生往复偏转。
8.作为优选，所述压电陶瓷片通过粘接的方式固定在弹性金属片的两侧。
9.作为优选，所述弹性金属片两侧的压电陶瓷片分别单端驱动。
10.作为优选，将弹性金属片设置为供电零位，两侧的压电陶瓷片分别单端供电，以驱动电压va和驱动电压v
b 分别驱动。
11.作为优选，所述压电陶瓷片的供电方式为有偏置电压的交流信号，且两侧的压电陶瓷片的两路单端驱动信号相位相反。
12.作为优选，驱动电压va和驱动电压vb的交流电压峰峰值相同，相位相反，且设置正向偏置电压，偏置电压为va或vb的交流电压峰峰值的一半，当交流信号频率与风扇叶片谐振频率相同时，弹性金属片的自由端大幅度往复偏转，产生扇风效果。
13.作为优选，所述弹性金属片及其两侧的压电陶瓷片固定在安装座上。
14.有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
15.（1）本实用新型采用两路相位相反、设置偏置电压的单端交流驱动方式，两侧的压电陶瓷片同时工作，且压电陶瓷片所承受的驱动电压绝对值变化平缓，极大地降低了压电风扇工作时的噪音和振动，拓展了压电风扇产品的使用范围；
16.（2）本实用新型的中间弹性金属片设置在压电陶瓷片的负极，在驱动电路中处于零电位，有效避免了金属片带电的不良影响，提高了安全性；
17.（3）本实用新型始终保持驱动电压与压电陶瓷极化方向相同，有利于压电风扇长期工作稳定性。
附图说明
18.图1 为本实用新型的压电风扇叶片基本结构；
19.图2 为本实用新型的压电风扇安装驱动下的工作状态；
20.图3 为本实用新型的压电风扇叶片极性排列及供电方式；
21.图4 为本实用新型的两侧单端供电偏置电压及相位示意图。
具体实施方式
22.下面结合具体实施例，进一步阐明本实用新型，实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。
23.如图1-4所示，本实用新型的压电风扇，包括驱动电路，以及弹性金属片1和压电陶瓷片2组成的压电风扇，弹性金属片1位于中间，压电陶瓷片2位于弹性金属片1的两侧；弹性金属片1分为自由端3和固定端4，两片压电陶瓷片2通过粘接等方式固定在弹性金属片1固定端4的两侧。
24.压电陶瓷片2的极性按照“＋、－、－、＋”排列，中间的弹性金属片1处于两片压电陶瓷片2的负极端，压电风扇安装固定后，在电源驱动下，弹性金属片1的自由端3往复偏转，产生扇风效果，如图2所示。
25.两侧的压电陶瓷片2分别单端驱动，如图3所示，将弹性金属片1设置为供电零位，两侧的压电陶瓷片2分别单端供电，分别以驱动电压va、驱动电压v
b 驱动。
26.本实用新型的供电方式为有偏置电压的交流信号，且两路单端驱动信号相位相反，如图4所示，驱动电压va和驱动电压vb的交流电压峰峰值相同，相位相反，且设置正向偏置电压，偏置电压为va或vb的交流电压峰峰值的一半。当交流信号频率与风扇叶片谐振频率相同时，压电风扇的弹性金属片1的自由端3即大幅度往复偏转，产生扇风效果。
27.本实用新型采用两路相位相反、设置偏置电压的单端交流驱动方式，两侧压电陶瓷片2同时工作，且压电陶瓷片2上所承受的驱动电压绝对值变化平缓，极大地降低了压电风扇工作时的噪音和振动，拓展了压电风扇产品的使用范围；中间弹性金属片1设置在压电陶瓷片负极，在驱动电路中于零电位，有效避免了金属片带电的不良影响，提高了安全性；同时，这种驱动方式始终保持驱动电压与压电陶瓷极化方向相同，有利于压电风扇长期工作稳定性，具有更好的实用性。
28.以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种压电风扇，其特征在于，包括：驱动电路、弹性金属片（1）和压电陶瓷片（2），两片压电陶瓷片（2）固定在弹性金属片（1）的两侧，压电陶瓷片（2）的极性按照“＋、－、－、＋”排列，中间的弹性金属片（1）处于两片压电陶瓷片（2）的负极端，在电源驱动下，弹性金属片（1）产生往复偏转，产生扇风效果; 所述弹性金属片（1）两侧的压电陶瓷片（2）分别单端驱动；将弹性金属片（1）设置为供电零位，两侧的压电陶瓷片（2）分别单端供电，以驱动电压v
a
和驱动电压v
b 分别驱动；所述压电陶瓷片（2）的供电方式为有偏置电压的交流信号，且两侧的压电陶瓷片（2）的两路单端驱动信号相位相反。2.根据权利要求1所述的压电风扇，其特征在于：所述弹性金属片（1）包括自由端（3）和固定端（4），压电陶瓷片（2）固定在弹性金属片（1）的固定端（4），在电源驱动下，弹性金属片（1）的自由端（3）产生往复偏转。3.根据权利要求1所述的压电风扇，其特征在于：所述压电陶瓷片（2）通过粘接的方式固定在弹性金属片（1）的两侧。4.根据权利要求1所述的压电风扇，其特征在于：驱动电压v
a
和驱动电压v
b
的交流电压峰峰值相同，相位相反，且设置正向偏置电压，偏置电压为v
a
或v
b
的交流电压峰峰值的一半，当交流信号频率与风扇叶片谐振频率相同时，弹性金属片（1）的自由端（3）大幅度往复偏转，产生扇风效果。5.根据权利要求1所述的压电风扇，其特征在于：所述弹性金属片（1）及其两侧的压电陶瓷片（2）固定在安装座（5）上。

技术总结
本实用新型公开一种压电风扇，包括驱动电路、弹性金属片和压电陶瓷片，两片压电陶瓷片固定在弹性金属片的两侧，压电陶瓷片极性按照“＋、－、－、＋”排列，弹性金属片处于两片压电陶瓷片的负极端，在电源驱动下，弹性金属片产生往复偏转，产生扇风效果。采用两路相位相反、设置偏置电压的单端交流驱动方式，两侧压电陶瓷片同时工作，压电陶瓷片所承受的驱动电压绝对值变化平缓，极大降低了风扇工作时的噪音和振动，拓展了产品的使用范围；弹性金属片在驱动电路中处于零电位，有效避免了金属片带电的不良影响，提高了安全性；同时，这种驱动方式始终保持驱动电压与压电陶瓷极化方向相同，有利于压电风扇长期工作稳定性，具有更好的实用性。性。性。


技术研发人员：杨杰 林洋 张伟东
受保护的技术使用者：江苏联能电子技术有限公司
技术研发日：2022.08.24
技术公布日：2022/10/4