压电变压器是一种电—机一体化器件，利用电—机—电转换原理，在谐振态达到变压、变阻抗的目的。相对于传统的电磁变压器具有效率高、体积小、重量轻、防爆、不易燃、抗过流、无电磁干扰等特点，是信息产业中至关重要的一类器件。 自1956年C．A．Rosen发明压电变压器以来，随着高K和高Qm的铅基压电材料（PbZrTiO3）的出现，压电变压器的研制才取得较为显著的进展。但铅基压电材料的含铅量高达70％，对环境造成污染。新型的无铅压电材料受其压电活性、K、Qm等参数的限制，还没能进入实用阶段。虽然国内外各大科研机构和公司在无铅压电陶瓷变压器方面取得了一定的技术上的突破和经济上的效益，但目前仍然存在很多问题，例如缺少针对无铅压电变压器驱动电路的研究，半桥驱动仍离不开体积较大的电感等。 通过对KNNT基压电材料改性的研究发现：在KNNT压电材料中Ta含量为30％时，掺入适量的K4CuNb8O23和MnO2可以有效提高陶瓷的机械品质因数和降低损耗。Ta的含量为10％时，掺杂1mol％ K4CuNb8O23和0．5mol％MnO2得到了性能优越的KNNT（Ta=10％）无铅压电陶瓷。基于本课题组在碱金属铌酸钾钠（（K，Na）NbO3）基无铅压电材料方面取得的研究进展，直接采用KNNT基的无铅压电材料作为无铅压电变压器的主要成份。 本文主要研究无铅压电陶瓷的特性及外围驱动电路自适应特性，并应用于高压发生器。主要有以下几点创新性工作： 1、通过对薄圆片式压电变压器的理论推导，建立了单层薄圆片压电变压器的集总等效电学模型，系统分析了影响压电变压器效能的相关因素，提出适用于高压发生器的压电变压器机电参数和几何结构。 2、参考已有的配方，选用改性的（K0．5Na0．5）（Nb0．9Ta0．1）O3，制备了KNNT基无铅单层薄圆片压电变压器，并根据Ansys模拟结果，对压电变压器的输入输出电机面积进行优化，进一步提高了无铅压电变压器的效能，使升压比由原来的三倍频42倍提高到基频95．4倍。 3、结合无铅薄圆片压电变压器的特性，设计了程控预升压Boost电路，电路输出电压30—90V可调，使其输出电压满足压电变压器的输入驱动要求。 4、设计自适应扫频半桥驱动电路，其频率能自动识别并跟踪压电变压器的谐振频率。尤其是根据压电变压器特点，优化了传统半桥驱动电路，去掉体积较大的电感使半桥电路更适合驱动压电变压器。 5、设计了基于无铅压电变压器的CCFL高压驱动器，但由于压电变压器是高电压、低电流输出，目前还不能成功点亮CCFL。 6、基于无铅压电变压器的高电压、低电流输出特性，设计了用于压电材料极化的高压极化装置，并成功运用于本课题组专业实验室。 对无铅压电变压器在高压发生应用方面做了有益的探索。