專利名稱：壓電陶瓷振動(dòng)器及其制作方法
壓電陶瓷振動(dòng)器及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種壓電陶瓷，具體來說，涉及一種壓電陶瓷振動(dòng)器及其制作方法。背景技術(shù)：
陶瓷片具有逆壓電效應(yīng)，即在外加電場(chǎng)的作用下，發(fā)生機(jī)械變形，利用這一特性， 陶瓷片可用于制作壓電陶瓷傳感器，如壓電陶瓷式揚(yáng)聲器，壓電陶瓷式振動(dòng)器等等。其中壓 電振動(dòng)器的應(yīng)用范圍非常廣泛，比如壓電振動(dòng)器對(duì)于制造電波管、震蕩器、便攜式單元和電 子單元的工業(yè)產(chǎn)品來說是不可缺少的，壓電振動(dòng)器用于計(jì)時(shí)源、定時(shí)源或用于信號(hào)的參考 源，壓電振動(dòng)器也廣泛應(yīng)用于手機(jī)上。如圖1所示，揭示了一種現(xiàn)在有的壓電陶瓷振動(dòng)器1’，包括一基板10’、貼附基板 10’表面的壓電片11’、貼附壓電片11’表面的導(dǎo)電片12’所述壓電雙面陶瓷振動(dòng)器1’工 作時(shí)，壓電片11’總有一片其所加的電場(chǎng)方向(如圖1壓電片11’中虛線箭頭所示方向) 和極化方向(如圖1壓電片11’中實(shí)線箭頭所示方向)是相反的，從而導(dǎo)致壓電片11’的 退極化而影響性能，降低可靠性。因此有必要正對(duì)上述陶瓷壓電片因?yàn)槠渲幸黄沾蓧弘娖碾妶?chǎng)方向同極化方 向相反而造成的陶瓷壓電片退極化而影響性降低可靠性的不足進(jìn)行改良。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明為解決現(xiàn)有陶瓷壓電片在兩片陶瓷壓電片同時(shí)工作時(shí)，其中總有一片外加 電場(chǎng)與其極化方向相反，會(huì)導(dǎo)致陶瓷片退極化而影響性能，降低可靠性的問題，而提供一種 壓電陶瓷振動(dòng)器及其制作方法一種壓電陶瓷振動(dòng)器，包括一基板、貼附基板表面的壓電片、貼附壓電片表面的導(dǎo) 電片和一控制電路，所述控制電路包括與信號(hào)源電連接的AC放大器及若干二極管，所述AC 放大器與一壓電片之間和AC放大器與基板之間分別至少串聯(lián)一個(gè)二極管形成第一電路回 路，所述AC放大器與另一壓電片之間和AC放大器與基板之間分別至少串聯(lián)一個(gè)二極管形 成第二電路回路。作為本發(fā)明壓電陶瓷振動(dòng)器的一種改進(jìn)，所述AC放大器的正極連接二極管的正 極，所述二極管的負(fù)極連接一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，該二極 管的負(fù)極連接AC放大器的負(fù)極，從而形成第一電路回路；作為本發(fā)明壓電陶瓷振動(dòng)器的一種改進(jìn)，所述AC放大器的負(fù)極連接二極管的正 極，所述二極管的負(fù)極連接另一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，該二 極管的負(fù)極連接AC放大器的正極，從而形成第二電路回路；作為本發(fā)明壓電陶瓷振動(dòng)器的一種改進(jìn)，所述基板為金屬基板。本發(fā)明還提供了該壓電陶瓷振動(dòng)器的制作方法，該方法包括如下步驟提供一基 板，貼附基板表面的壓電片和貼附壓電片表面的導(dǎo)電片；提供一控制電路，所述控制電路包 括AC放大器和若干二極管；將所述AC放大器的正極連接二極管的正極，所述二極管的負(fù)
3極連接一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，所述另一二極管的負(fù)極連 接AC放大器的負(fù)極，從而形成第一電路回路；將所述AC放大器的負(fù)極連接二極管的正極， 所述二極管的負(fù)極連接另一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，所述另 一二極管的負(fù)極連接AC放大器的正極，從而形成第二電路回路；接入電信號(hào)，所述電信號(hào) 正周期信號(hào)經(jīng)過控制電路處理后，由第一電路回路在壓電片上產(chǎn)生與壓電片極化方向相同 的電場(chǎng)，從而使該壓電片向上彎曲；所述電信號(hào)負(fù)周期信號(hào)經(jīng)過控制電路處理時(shí)，由第二電 路回路在另一壓電片上產(chǎn)生與該壓電片極化方向相同的電場(chǎng)，從而使該壓電片向下彎曲。本發(fā)明提供的壓電陶瓷振動(dòng)器，可以使壓電陶瓷振動(dòng)器某一時(shí)間只有其中一片壓 電片在工作，并且外加電場(chǎng)與其極化方向始終相同，不會(huì)導(dǎo)致陶瓷片退極化而影響性能，提 高可靠性，延長壽命。

圖1為現(xiàn)有相關(guān)技術(shù)壓電陶瓷振動(dòng)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明壓電陶瓷振動(dòng)器結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明壓電陶瓷振動(dòng)器工作原理示意圖。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。本發(fā)明提供的壓電陶瓷振動(dòng)器的壓電片具有逆壓電效應(yīng)，即在外加電場(chǎng)作用下發(fā) 生機(jī)械變形。壓電片由具有壓電效應(yīng)特性的壓電材料制成，壓電材料一般包括壓電晶體、壓 電陶瓷、有機(jī)高分子壓電材料，本發(fā)明提供的優(yōu)選實(shí)施方式中壓電片由靈敏度高的壓電陶 瓷材料制成。如圖2所示，本發(fā)明提供的壓電陶瓷振動(dòng)器1，包括一基板10、貼附基板10表面的 壓電片11、貼附壓電片11表面的導(dǎo)電片12和一控制電路14，所述控制電路14包括與信號(hào) 源DC電連接的AC放大器145及若干二極管，所述若干二極管指至少包括二極管141、二極 管142、二極管143和二極管144等多個(gè)二極管，所述AC放大器14與一壓電片11之間至少 串聯(lián)一個(gè)二極管141和基板10與AC放大器14之間至少串聯(lián)一個(gè)二極管143形成第一電 路回路，所述AC放大器14與另一壓電片11之間至少串聯(lián)一個(gè)二極管142和基板10與AC 放大器14之間至少串聯(lián)一個(gè)二極管144形成第二電路回路。其電路連接是這樣實(shí)現(xiàn)的將AC放大器14的V+極連接二極管141的正極，二極 管141的正極連接基板10上表面的壓電片11的上表面的導(dǎo)電片12上，然后基板10與二極 管143的正極連接，二極管143的負(fù)極連接AC放大器的V-極，從而形成了第一電路回路； 將AC放大器14的V-極連接二極管144的正極，二極管144的正極連接基板10下表面的 壓電片11的下表面的導(dǎo)電片12上，然后基板10與二極管142的正極連接，二極管142的 負(fù)極連接AC放大器的V+極，從而形成了第二電路回路。所述的基板10為金屬基板，當(dāng)然也可以為其他非導(dǎo)電基板，如果是非導(dǎo)電基板， 則需要把原本接在基板10上的導(dǎo)線分別接到壓電片11與基板10之間的導(dǎo)電片12上，從 而在壓電片11上形成電場(chǎng)，不過在本發(fā)明的實(shí)施例里，基板10為金屬板，故只需讓導(dǎo)線連 接基板10即可，并且基板10與壓電片11之間的導(dǎo)電片12可有可無。
所述的支撐架13靠近基板10 —邊邊緣設(shè)置，從而固定基板10的一側(cè)邊。如圖2和圖3所示，所述控制電路14中的若干二極管(未標(biāo)示)實(shí)際就相當(dāng)圖中 的開關(guān)b和開關(guān)c控制電路開合的功能，DC為信號(hào)源，當(dāng)信號(hào)源DC給控制電路14輸入正 弦、余弦或者方波等信號(hào)時(shí)，經(jīng)過控制電路14中的AC放大器145和若干二極管的作用，正 周期的電信號(hào)從AC放大器14的V+端輸出，此時(shí)開關(guān)b閉合同時(shí)開關(guān)c斷開；把負(fù)周期的 電信號(hào)從AC放大器14的V-端輸出，此時(shí)開關(guān)c閉合同時(shí)開關(guān)b斷開，從而在壓電片11中 輪流形成電場(chǎng)，并且電場(chǎng)方向(如圖3壓電片11中虛線箭頭所示方向)和極化方向(如圖 3壓電片11中實(shí)線箭頭所示方向)方向相同，這樣壓電片11在某一時(shí)間只有其中一片在工 作，并且外加電場(chǎng)與其極化方向始終相同，不會(huì)導(dǎo)致陶瓷壓電片因退極化而影響性能，這樣 提高了可靠性，延長了陶瓷壓電片的使用壽命。本發(fā)明還提供了所述的壓電陶瓷振動(dòng)器1的制作方法，該方法包括如下步驟(1)提供一基板10，貼附基板10表面的壓電片11和貼附壓電片11表面的導(dǎo)電片 12 ；(2)提供一控制電路14，所述控制電路14包括AC放大器145和若干二極管；(3)將所述AC放大器145的正極V+連接二極管141的正極，所述二極管141的負(fù) 極連接一壓電片11上的導(dǎo)電片12，所述基板10連接另一二極管143的正極，所述二極管 143的負(fù)極連接AC放大器145的負(fù)極V-，從而形成第一電路回路；將所述AC放大器的負(fù)極 V-連接二極管144的正極，所述二極管144的負(fù)極連接另一壓電片11上的導(dǎo)電片12，所述 基板10連接另一二極管142的正極，所述二極管142的負(fù)極連接AC放大器145的正極V+， 從而形成第二電路回路；(4)接入電信號(hào)，所述電信號(hào)正周期信號(hào)經(jīng)過控制電路14處理，由第一電路回路 在壓電片11上產(chǎn)生與壓電片11極化方向(如圖3壓電片11中實(shí)線箭頭所示方向)相同 的電場(chǎng)(如圖3壓電片11中虛線箭頭所示方向?yàn)殡妶?chǎng)方向)，從而使該壓電片11向上彎 曲；所述電信號(hào)負(fù)周期信號(hào)經(jīng)過控制電路12處理，由第二電路回路在另一壓電片11上產(chǎn)生 與該壓電片11極化方向(如圖3壓電片11中實(shí)線箭頭所示方向)相同的電場(chǎng)(如圖3壓 電片11中虛線箭頭所示方向電場(chǎng)方向)，從而使該壓電片11向下彎曲。以上所述的僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，在此應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù) 人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出改進(jìn)，但這些均屬于本發(fā)明的保 護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種壓電陶瓷振動(dòng)器，包括一基板、貼附基板表面的壓電片、貼附壓電片表面的導(dǎo)電片和一控制電路，其特征在于所述控制電路包括與信號(hào)源電連接的AC放大器及若干二極管，所述AC放大器與一壓電片之間和AC放大器與基板之間分別至少串聯(lián)一個(gè)二極管形成第一電路回路，所述AC放大器與另一壓電片之間和AC放大器與基板之間分別至少串聯(lián)一個(gè)二極管形成第二電路回路。
2.如權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷振動(dòng)器，其特征在于所述AC放大器的正極連接二極 管的正極，所述二極管的負(fù)極連接一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極， 該二極管的負(fù)極連接AC放大器的負(fù)極，從而形成第一電路回路。
3.如權(quán)利要求1或2所述的壓電陶瓷振動(dòng)器，其特征在于所述AC放大器的負(fù)極連接 二極管的正極，所述二極管的負(fù)極連接另一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管 的正極，該二極管的負(fù)極連接AC放大器的正極，從而形成第二電路回路。
4.如權(quán)利要求1或2所述的壓電陶瓷振動(dòng)器，其特征在于所述基板為金屬基板。
5.一種如權(quán)利要求1所述的壓電陶瓷振動(dòng)器的制作方法，該方法包括如下步驟(1)提供一基板，貼附基板表面的壓電片和貼附壓電片表面的導(dǎo)電片；(2)提供一控制電路，所述控制電路包括AC放大器和若干二極管；(3)將所述AC放大器的正極連接二極管的正極，所述二極管的負(fù)極連接一壓電片上的 導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，所述另一二極管的負(fù)極連接AC放大器的負(fù)極， 從而形成第一電路回路；將所述AC放大器的負(fù)極連接二極管的正極，所述二極管的負(fù)極連 接另一壓電片上的導(dǎo)電片，所述基板連接另一二極管的正極，所述另一二極管的負(fù)極連接 AC放大器的正極，從而形成第二電路回路；(4)接入電信號(hào)，所述電信號(hào)正周期信號(hào)經(jīng)過控制電路處理后，由第一電路回路在壓電 片上產(chǎn)生與壓電片極化方向相同的電場(chǎng)，從而使該壓電片向上彎曲；所述電信號(hào)負(fù)周期信 號(hào)經(jīng)過控制電路處理時(shí)，由第二電路回路在另一壓電片上產(chǎn)生與該壓電片極化方向相同的 電場(chǎng)，從而使該壓電片向下彎曲。
全文摘要
本發(fā)明提供一種壓電陶瓷振動(dòng)器及其制作方法，通過控制電路中的二極管的限制，讓電信號(hào)中的正周期和負(fù)周期分別作用到兩片陶瓷壓電片上，從而達(dá)到控制壓電陶瓷振動(dòng)器的兩片陶瓷壓電片輪流工作。該壓電陶瓷振動(dòng)器，在某一時(shí)間內(nèi)只能其中一片陶瓷壓電片在工作，并且外加電場(chǎng)與其極化方向始終相同，不會(huì)導(dǎo)致陶瓷片退極化而影響性能，從而提高了陶瓷壓電片可靠性，延長了陶瓷壓電片的壽命。
文檔編號(hào)H03H3/02GK101984556SQ20101054401
公開日2011年3月9日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者何杰, 張麗宏 申請(qǐng)人:瑞聲聲學(xué)科技(深圳)有限公司;瑞聲光電科技(常州)有限公司