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Jeweils
eine Transformatoranordnung mit einem piezoelektrischen Transformator
ist aus den Druckschriften
JP
08051243 A ,
JP
2000-188433 A und
JP
09051134 A bekannt.
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Eine
zu lösende Aufgabe besteht darin, die Betriebsbedingungen
einer Transformatoranordnung zu verbessern.
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Es
wird eine Transformatoranordnung mit einem piezoelektrischen Transformator
und mindestens einem an diesen thermisch gekoppelten thermoelektrischen
Bauelement angegeben. Der piezoelektrische Transformator wird im
Folgenden als Transformator bezeichnet.
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Unter
einer thermischen Verbindung versteht man vor allem eine mechanische
Verbindung mindestens eines Bereichs des Transformators und mindestens
eines Bereichs des thermoelektrischen Bauelements, wobei die Verbindung
eine hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist. Vorzugsweise
ist eine Hauptfläche des Transformators mit einer Hauptfläche
des thermoelektrischen Bauelements thermisch verbunden. Die Verbindung
ist in einer Variante vollflächig. Eine monolithische Verbindung
z. B. mittels einer thermisch hochleitenden Verbindungsschicht ist
besonders vorteilhaft. Die Verbindungsschicht wird als thermisch
hochleitend betrachtet, wenn ihre thermische Leitfähigkeit
diejenige des Transformatorkörpers und/oder des Grundmaterials
des thermoelektrischen Bauelements übersteigt.
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Besonders
vorteilhaft ist eine thermische Verbindung zwischen dem Transformator
und dem thermoelektrischen Bauelement, die im Wesentlichen auf einen
Wellenknotenbereich oder – bei mindestens zwei Wellenknotenbereichen
innerhalb des Transformatorkörpers – auf den jeweiligen
Wellenknotenbereich der Transformatoroberfläche beschränkt
ist. Ein Wellenknotenbereich erstreckt sich entlang der Wellenfront
einer im Eingangsteil des Transformators angeregten mechanischen
Schwingung. Das thermoelektrische Bauelement ist außerhalb
der Verbindungsbereiche vom Transformator vorzugsweise beabstandet.
Als Verbindungsbereich ist beispielsweise ein Bereich der Hauptflache
des Transformatorkörpers geeignet, in dem die Schwingungsamplitude
maximal 10% der maximalen Amplitude beträgt.
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Zur
Verbindung zwischen dem Transformator und dem thermoelektrischen
Bauelement wird in einer Variante mindestens ein thermisch hochleitendes
Koppelelement verwendet. Pro Verbindungsbereich ist vorzugsweise
mindestens ein Koppelelement vorgesehen, das sich entlang der Wellenfront erstreckt
und in Ausbreitungsrichtung der Welle wie oben angegeben begrenzt
ist. Die Gesamtfläche aller Koppelelemente beträgt
vorzugsweise maximal 10% der Grundfläche des Transformatorkörpers.
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Das
Koppelelement und/oder das thermoelektrische Bauelement kann im
Körper des Transformators integriert, d. h. als Bestandteil
des Körpers ausgeführt sein.
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Unter
einem thermoelektrischen Bauelement ist im Wesentlichen ein thermoelektrischer
Wandler zu verstehen, der in einer Variante, die typischer Weise
als „thermoelektrischer Generator" bezeichnet wird, in
der Lage ist, durch Anlegen eines thermischen Gradienten eine elektrische
Spannung (Thermo-Spannung) zu erzeugen. In einer anderen Variante,
die typischer Weise als „Peltier-Kühler" oder
als „Peltier-Heizer" bezeichnet wird, ist das thermoelektrische
Bauelement in der Lage, durch Anlegen einer elektrischen Spannung
Wärme zu pumpen, sodass eine Seite des Bauelements gekühlt
und eine andere Seite des Bauelements erwärmt wird. Damit
können thermoelektrische Effekte beispielsweise zur Feststellung
von Temperatur, Leistung sowie zur Einstellung einer optimalen Temperatur
des Transformators ausgenutzt werden.
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Insbesondere
kann das Element im Falle des thermoelektrischen Generators als
thermoelektrisches Sensorelement verwendet werden. Im Falle des
Peltier-Elementes kann das Bauelement als thermoelektrischer Temperaturregler
verwendet werden.
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Ein
thermoelektrisches Bauelement kann ein oder mehrere thermoelektrische
Grundelemente enthalten, die kurz als thermoelektrische Elemente
bezeichnet werden. Dabei sind vorzugsweise die thermoelektrischen
Grundelemente eines Typs, d. h. die Generatorelemente oder die Temperaturregler
thermisch bzw. elektrisch miteinander verschaltet und bilden ein
thermoelektrisches Bauelement.
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In
einer Variante enthält das thermoelektrische Bauelement
mindestens ein thermoelektrisches Grundelement der Sorte „Sensor"
und mindestens ein thermoelektrisches Grundelement der Sorte „Temperaturregler".
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Das
thermoelektrische Bauelement kann aber auch ein oder mehrere der
genannten thermoelektrischen Generatoren bzw. Peltier-Elemente enthalten.
Demzufolge wird der Begriff „thermoelektrisches Bauelement"
sowohl für ein einzelnes der genannten thermoelektrischen
Elemente als auch für ein eine Vielzahl von integrierten
thermoelektrischen Elementen umfassendes Bauelement benutzt.
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Das
thermoelektrische Bauelement wird in einer bevorzugten Variante
der Transformatoranordnung nicht als ein passives Kühlelement
zur Dissipation der vom Transformator generierten Wärme,
sondern als ein elektrisches Funktionselement verwendet. Damit kann
eine Transformatoranordnung mit einer guten Wärmeabfuhr
und einem hohen Wirkungsgrad bei einer geringen, kompakten Baugröße
realisiert werden.
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Die
Transformatoranordnung kann beispielsweise in einem Netzteil vorzugsweise
zur Erzeugung einer stabilen Gleichspannung eingesetzt werden.
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Die
Transformatoranordnung ist in einer vorteilhaften Variante Bestandteil
einer elektrischen Schaltungsanordnung mit einer Schaltung, die
vorzugsweise unter Einbezug der Transformatoranordnung betrieben
wird. Die Schaltung dient insbesondere zur Regelung der Transformatoranordnung.
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Die
Transformatoranordnung umfasst vorzugsweise ein Trägersubstrat,
auf dem die Transformatoranordnung sowie elektrische Komponenten
der Schaltung angeordnet sind. Im Trägersubstrat können
weitere elektrische Komponenten der Schaltung angeordnet sein.
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In
einer Variante ist die Transformatoranordnung Bestandteil einer
integrierten Schichtschaltung oder eines funktionellen Moduls, beispielsweise
eines LTCC-Moduls, wobei LTCC für „Low Temperature
Co-Fired Ceramics" steht. Dabei ist vorzugsweise auch eine Schaltung
oder eine Schaltungsanordnung, die insbesondere zur Regelung der
Transformatoranordnung dient, Bestandteil der integrierten Schichtschaltung
oder des funktionellen Moduls.
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Der
Transformator umfasst zwei mechanisch aneinander gekoppelte Funktionsteile,
einen Eingangsteil und einen Ausgangsteil. Im Eingangsteil werden
durch ein elektrisches Signal (mechanische) Schwingungen angeregt,
die im Ausgangsteil eine Ausgangsspannung erzeugen, und umgekehrt.
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Die
Transformatoranordnung weist in einer Variante neben dem bereits
erwähnten thermoelektrischen Bauelement mindestens ein
weiteres thermoelektrisches Bauelement auf. Der Transformator ist vorzugsweise
zwischen den thermoelektrischen Bauelementen angeordnet. Die thermoelektrischen
Bauelemente können auf verschiedenen Seiten des Transformators
angeordnet sein. Sie können aber auch auf einer Seite des
Transformators angeordnet sein.
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Die
Transformatoranordnung umfasst in einer Variante eine elektrische
Schaltung, die vorzugsweise einen an den Transformator angeschlossenen Treiber
aufweist. Die elektrische Schaltung ist vorzugsweise als eine Rückkopplungsschaltung
des Transformators vorgesehen. Das thermoelektrische Bauelement
ist in der Rückkopplungsschaltung angeordnet bzw. in die
Rückkopplungsschaltung integriert.
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Die
Rückkopplungsschaltung umfasst einen Treiber, der dazu
geeignet ist, den Arbeitspunkt des Transformators oder die Temperatur
des thermoelektrischen Bauelements, insbesondere an der dem Transformator
zugewandten Seite, zu steuern. In einer bevorzugten Variante kann
der Treiber beide Funktionen ausführen. Die Rückkopplungsschaltung wird
vorzugsweise zur Stabilisierung der durch den Transformator gelieferten
Ausgangsspannung, des Ausgangsstroms oder der Ausgangsleistung für
die gegebene elektrische Last benutzt.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer Variante ein Sensorelement
zur Überwachung des aktuellen Zustands des Transformators. Der
Sensor liefert ein beispielsweise von Temperatur, Ausgangsspannung
und/oder Ausgangsstrom des Transformators abhängiges elektrisches
Signal, das als Steuersignal für einen Treiber benutzt
werden kann. Dieses Signal wird durch den Treiber weiter verarbeitet.
Das entsprechende Ausgangs-Steuersignal des Treibers kann nun vorzugsweise
zur Ansteuerung des Transformators, eines dem Transformator vorgeschalteten
Verstärkers, des thermoelektrischen Bauelements oder eines
weiteren thermoelektrischen Bauelements benutzt werden.
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Das
thermoelektrische Bauelement wird in einer vorteilhaften Variante
durch den Treiber elektrisch angesteuert.
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Das
thermoelektrische Bauelement kann einen Temperaturregler umfassen,
der je nach anliegender elektrischer Spannung gezielt erwärmt
oder gekühlt werden kann. Der Temperaturregler kann somit
als ein Heizelement zu einer kontrollierten Wärmezufuhr
zum Transformator oder als ein Kühlelement zu einer kontrollierten
Wärmeabfuhr vom Transformator verwendet werden.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer Variante sowohl einen
Sensor als auch einen Temperaturregler. Alternativ besteht die Möglichkeit, den
Sensor und den Temperaturregler in separaten thermoelektrischen
Bauelementen zu realisieren.
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Die
besonderen Eigenschaften des thermoelektrischen Bauelements werden
in der angegebenen Trans formatoranordnung in einer Variante zur Temperaturregelung
des Transformators be nutzt. Das thermoelektrische Bauelement kann
während einer Anlaufphase vorzugsweise zur Heizung des Transformators
eingesetzt werden, um eine optimale Betriebstemperatur des Transformators
möglichst schnell einzustellen. Bei normalem Betrieb wird
das thermoelektrische Bauelement vorzugsweise zur Kühlung
des Transformators eingesetzt, damit eine kritische maximale Temperatur
nicht überschritten wird. Somit gelingt es, eine Überhitzung
des Transformators und damit verbundene Wirkungsgradverluste zu
vermeiden.
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In
einer bevorzugten Variante der Trans formatoranordnung werden mehrere
Funktionen des thermoelektrischen Bauelements genutzt. Beispielsweise
gelingt es durch die Kombination von Heiz- und Kühlfunktion
des thermoelektrischen Bauelements, eine zur Erzielung eines hohen
Wirkungsgrads erforderliche Betriebstemperatur des Transformators
in der Anlaufphase schnell zu erreichen und anschließend
im Wesentlichen konstant zu halten.
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In
einer anderen Variante wird nur eine Funktion des thermoelektrischen
Bauelements, beispielsweise die Kühlfunktion, für
den Transformator genutzt.
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Das
thermoelektrische Bauelement wird in einer Variante sowohl als ein
Sensorelement als auch zur Temperaturregelung des Transformators
eingesetzt. Möglich ist aber auch, das elektrische Signal
eines ersten thermoelektrischen Bauelements, insbesondere eines
Sensorelements, zur Ansteuerung des Treibers zu verwenden, aber
mit dem Treiber ein vom ersten Bauelement unabhängiges
zweites thermoelektrisches Bauelement, beispielsweise einen Temperaturregler,
anzusteuern. Es besteht auch die Möglichkeit, das erste
thermoelektrische Bauelement und das zweite thermoelektrische Bauelement
inner halb eines kombinierten thermoelektrischen Bauelements zu realisieren.
Das zweite thermoelektrische Bauelement kann aber auch, wie nachstehend
erläutert, für eine andere Funktion benutzt werden.
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Die
Schwingungen des Transformators führen zu seiner Erwärmung,
die auf das thermoelektrische Bauelement übertragen wird.
Dabei wird im thermoelektrischen Bauelement eine elektrische Spannung
erzeugt, die in der Rückkopplungsschaltung für
die Ansteuerung des Transformators (beispielsweise zur Einstellung
seines Arbeitspunktes oder der optimalen Temperatur) benutzt werden kann.
Die Ansteuerung über den Treiber und einen zwischen dem
Treiber und dem Transformator angeordneten Leistungsverstärker
ist möglich. Dabei wird der Arbeitspunkt des Verstärkers
und somit seine Ausgangsleistung durch den Treiber, abhängig
vom Signal des thermoelektrischen Bauelements eingestellt. Dadurch
wird die Leistung des Eingangssignals des Transformators eingestellt.
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Die
beim Betrieb des Transformators erzeugte Wärme wird in
einer vorteilhaften Variante durch das thermoelektrische Bauelement
in ein elektrisches Signal umgewandelt, das zur Spannungsversorgung
des Treibers verwendet wird. Dadurch können thermische
Energieverluste verringert werden. Die Transformatoranordnung zeichnet
sich in diesem Fall durch einen besonders hohen Wirkungsgrad aus.
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Erfahrungsgemäß werden
durch einen piezoelektrischen Transformator ca. 10% seiner Eingangsleistung
in Wärme umgewandelt, was bei einer elektrischen Eingangsleistung
von 100 Watt einer Wärmeleistung von ca. 10 Watt entspricht.
Wenn durch das thermoelektrische Bauelement ca. 20% der Wärmeenergie
in elektrische Energie umgesetzt werden, können in diesem Fall
ca. 2 Watt an elektrischer Leistung aus der Abwärme des
Transformators generiert werden, was im Prinzip zur Energieversorgung
des Treibers ausreichend sein kann.
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Der
Treiber kann in einer Anlaufphase, bis ein für die Spannungsversorgung
ausreichendes Signal vom thermoelektrischen Bauelement verfügbar ist,
von einer unabhängigen Spannungsquelle gespeist werden,
die nach dem Erreichen eines bestimmten Signalpegels für
den Treiber reduziert oder unwirksam wird.
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Zwischen
dem Treiber und dem Transformator ist vorzugsweise ein Verstärker
angeordnet, der Steuersignale des Treibers verstärkt. Zwischen
dem thermoelektrischen Bauelement und dem Treiber ist vorzugsweise
auch ein Verstärker oder eine andere elektrische Schaltung,
wie z. B. ein Filter, angeordnet.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform wird ein Spannungsversorgungssystem
für einen Transformator angegeben, das neben dem Transformator mindestens
ein thermoelektrisches Bauelement und mindestens einen elektrisch
mit diesem verbundenen Treiber zur Ansteuerung des Transformators
umfasst. Das Spannungsversorgungssystem umfasst vorzugsweise einen
Leistungsverstärker, der zwischen den Treiber und den Eingangsteil
des Transformators geschaltet ist. Das Spannungsversorgungssystem
umfasst also beispielsweise eine bereits erläuterte Rückkopplungsschaltung
mit dem thermoelektrischen Bauelement, das thermisch mit dem Transformator
verbunden ist.
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Das
thermoelektrische Bauelement ist vorzugsweise mit dem Versorgungseingang
des Treibers elektrisch verbunden. Das thermoelektrische Bauelement
ist alternativ mit dem Steuereingang des Treibers elektrisch verbunden.
Das thermoelektri sche Bauelement ist in einer vorteilhaften Variante sowohl
mit dem Steuereingang als auch mit dem Versorgungseingang des Treibers
elektrisch verbunden. In einer weiteren vorteilhaften Variante ist
ein thermisch mit dem Transformator verbundenes erstes thermoelektrisches
Bauelement mit dem Steuereingang des Transformators und ein thermisch
mit diesem Transformator verbundenes zweites thermoelektrische Bauelement
mit dem Versorgungseingang des Treibers elektrisch verbunden.
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Der
Transformator wird zu mechanischen Schwingungen mit einer bestimmten
Frequenz angeregt, die von der Frequenz eines an die Primärseite des
Transformators angelegten Eingangssignals abhängt. Die
Schwingungen des Transformators werden durch eine Resonanzkurve
charakterisiert. Die Schwingungsamplitude ist in der Nähe
einer Resonanzfrequenz am größten.
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Der
Arbeitspunkt des Transformators wird vorzugsweise in der Nähe
seiner Resonanzfrequenz gewählt. Es ist möglich,
durch den Treiber die Frequenzlage des Arbeitspunkts zu verschieben
und somit die Schwingungsamplitude zu verändern. Beispielsweise
kann die Schwingungsamplitude verringert werden, wenn festgestellt
wurde, dass sich der Transformator über eine zulässige
Temperaturgrenze erwärmt hat, oder wenn seine Ausgangsspannung oder
Ausgangsleistung zu groß wird. Dabei wird der Arbeitspunkt
weiter weg von der Resonanzfrequenz verschoben. Umgekehrt kann der
Arbeitspunkt naher zur Resonanzfrequenz verschoben werden, um die Ausgangsspannung
des Transformators bis zu einem gewünschten Pegel zu erhöhen.
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Außerdem
besteht die Möglichkeit, in Abhängigkeit von einem
Steuersignal (für den Treiber) die Dauer und/oder Intensität
von Treiberimpulsen zu verändern, um die Ausgangsspannung
des Transformators zu steuern. Das Steuersignal für den
Treiber wird dabei vorzugsweise durch das thermoelektrische Bauelement
geliefert, da man aufgrund der gemessenen Temperatur des thermoelektrischen
Bauelements auch auf den Wert der Ausgangsspannung schließen
kann.
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Zwischen
dem jeweiligen thermoelektrischen Bauelement und dem Transformator
ist in einer vorteilhaften Variante eine Koppelschicht angeordnet, deren
thermische Leitfähigkeit diejenige des Transformators übersteigt.
Die Koppelschicht kann im Prinzip elektrisch leitfähig
sein. Besonders vorteilhaft ist eine elektrisch isolierende Koppelschicht.
Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn das thermoelektrische Bauelement
vom Transformator elektrisch isoliert werden soll.
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In
einer Variante kann die Koppelschicht in Form eines Gehäuses
oder einer Schutzschicht ausgebildet sein, welche den Transformator
zumindest teilweise umgibt. Als Alternative kann die Koppelschicht
in Form einer Trägerschicht ausgebildet sein, mit der der
Transformator und das thermoelektrische Bauelement thermisch verbunden
sind.
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Das
thermoelektrische Bauelement ist in einer vorteilhaften Variante
in einer kompakten und flachen Bauweise ausgeführt, beispielsweise
in Form einer Platte, die eine Hauptfläche des Transformators kontaktiert.
Das thermoelektrische Bauelement ist vorzugsweise mit Elektroden
versehen.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer vorteilhaften Variante
eine Anordnung von elektrisch miteinander verbundenen thermoelektrischen
Elementen, die jeweils mit Elektroden versehen sind.
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Das
thermoelektrische Bauelement ist in einer Variante dazu geeignet,
unter der Einwirkung einer elektrischen Spannung auf mindestens
einer Seite seine Temperatur zu senken oder zu erhöhen.
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Das
thermoelektrische Bauelement ist in einer Variante dazu geeignet,
unter Einwirkung eines Temperaturgradienten eine elektrische Spannung
zu erzeugen.
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Das
thermoelektrische Material des Bauelements enthält vorzugsweise
halbleitende Verbindungen und Legierungen auf der Basis von Bi2Te3. Es können
auch andere thermoelektrische Materialien und Legierungen eingesetzt
werden. So kommen zum Beispiel (Bi, Sb)2(Se,
Te)3-haltige Materialien, PbSe-haltige Materialien
und PbSeTe/PbTe-haltige Materialien in Betracht. Auch andere thermoelektrische
Materialien können eingesetzt werden. Im Fall von organischen
Materialien kommen vorzugsweise solche in Betracht, die Materialien
aus der Familie der Benzoldithiole enthalten.
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Neben
konventionellen thermoelektrischen Festkörper-Materialien
können auch künstlich hergestellte Festkörper-Materialien
mit einer Übergitter-Struktur (auf Englisch „superlattice
structure") eingesetzt werden. Derartige Übergitter-Materialien
enthalten Heterostrukturen mit einer Abfolge von dünnen
Schichten, die sich periodisch wiederholt, wobei die jeweiligen
Schichtdicken typischer Weise in der Größenordnung
von einigen Atomlagen liegen. Meist handelt es sich dabei um mindestens
zwei sich abwechselnde Schichten, die sich in der Größe
der Bandlücke und in der Schichtdicke unterscheiden. Die
Elektronen oder die Elektronenlöcher, d. h. die Ladungsträger,
befinden sich damit in einem periodisch modulierten Leitungsband.
Die Dispersion in Richtung der Übergitterachse ergibt sich
im Prinzip genau wie im Kristall. Da die Periode größer
ist als die Gitterkonstante, ist die Brillouin-Zone immer kleiner
als bei einer kristallinen Bandstruktur. Im Gegensatz zu natürlich
vorkommenden Festkörpern kann mit den Parametern des Obergitters
das Energiespektrum der Ladungsträger in vorteilhafter
Weise beeinflusst werden, sodass Festkörper mit Übergitter-Struktur
im Prinzip eine künstliche Bandstruktur und im besonderen
Minibänder aufweisen.
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Die
periodischen Störungen der Gitterstruktur in Übergitter-Materialien
wirken sich auf die Ladungsträger der Ursprungsmaterialien
aus und ändern deren Eigenschaften. So kann beispielsweise die
Beweglichkeit der Ladungsträger signifikant erhöht
werden. An den Grenzflächen zwischen zwei unterschiedlichen
Schichten können darüber hinaus bevorzugt Phononen
gestreut werden, wodurch die Wärmeleitfähigkeit
signifikant reduziert wird. Diese Eigenschaften wirken sich besonders
vorteilhaft auf die thermoelektrischen Materialeigenschaften aus.
In diesem Zusammenhang spricht man üblicher Weise auch
vom so genannten „Phonon Glass-Electron Crystal (PG-EC)-Konzept".
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer Variante mindestens
ein thermoelektrisches Element, das einen n-leitenden Schenkel und
einen p-leitenden Schenkel aufweist. Dieses thermoelektrische Element
wird vorzugsweise als thermoelektrischer Generator oder als thermoelektrischer
Sensor eingesetzt. Auf der Heißseite (Wärmequelle)
des thermoelektrischen Elements, an der dem Element Wärme
des Transformators zugeführt wird, sind die beiden leitenden
Schenkel über mindestens eine leitende „heiße"
Brücke miteinander verbunden. Die leitende Brücke
weist vorzugsweise eine hohe thermische und eine hohe elektrische
Leitfähigkeit auf. Auf der Kaltsei te (Wärmesenke)
des thermoelektrischen Elements, an der das Element Wärme
abgibt, sind die beiden leitenden Schenkel über eine Last
elektrisch miteinander verbunden, wobei die Last z. B. ein Lastwiderstand
RL sein kann. Wird dem thermoelektrischen
Element an der Heißseite Wärme zugeführt und
wird an der Kaltseite Wärme abgeführt, also ein Temperaturgradient
angelegt, so entsteht an den freien Enden der leitenden Schenkel
des Elements eine sogenannte Thermospannung, die proportional ist zur
Temperaturdifferenz zwischen der Heißseite und der Kaltseite
des thermoelektrischen Elements. Die Thermospannung kann beispielsweise
mit Hilfe eines Lastwiderstands RL abgegriffen
und ausgewertet oder anderweitig benutzt werden.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer anderen Variante mindestens
ein thermoelektrisches Element, das einen n-leitenden Schenkel und
einen p-leitenden Schenkel aufweist. Dieses thermoelektrische Element
wird vorzugsweise zur thermoelektrischen Kühlung bzw. Heizung
oder als Temperaturregler eingesetzt. Auf der Kaltseite des thermoelektrischen
Elements sind die beiden leitenden Schenkel über mindestens
eine leitende Brücke miteinander verbunden. Die leitende
Brücke weist vorzugsweise eine hohe thermische und eine
hohe elektrische Leitfähigkeit auf. Auf der Heißseite
des thermoelektrischen Elements, die in diesem Fall vorzugsweise
als eine Wärmesenke dient, sind die beiden leitenden Schenkel
elektrisch so miteinander verbunden, dass an den beiden Enden der
Schenkel eine Potentialdifferenz angelegt werden kann. Beim Anlegen
einer Potentialdifferenz an den Enden der leitenden Schenkel wird
durch den angelegten elektrischen Strom im thermoelektrischen Element
Wärme transportiert. Dabei kann auf der Kaltseite (Wärmequelle)
Wärme aufgenommen (Kühlungseffekt) und auf der
Heißseite (Wärmesenke) Wärme abgegeben
werden (Erwär mungseffekt). Durch Umkehren der Polarität
der angelegten Potentialdifferenz kann die Wärme auch in
umgekehrter Richtung gepumpt werden, wodurch ein sog. „Peltier-Kühler"
zum „Peltier-Heizer" wird, und umgekehrt.
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Eine
vorteilhafte Variante des thermoelektrischen Bauelements enthält
mehrere thermoelektrische Elemente, die zumindest teilweise elektrisch
in Serie und thermisch parallel geschaltet sind. Durch eine Serienschaltung
von thermoelektrischen Elementen gelingt es beispielsweise, die
von einem thermoelektrischen Generator gelieferte Spannung zu erhöhen
bzw. einzustellen.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer Variante eine Schichtenfolge,
die vorzugsweise voneinander unterschiedliche Teilschichten umfasst.
Das thermoelektrische Bauelement kann in einer Dünnschicht-Technologie
ausgeführt sein. Es kann alternativ in einer Dickschicht-Technologie
ausgeführt sein. Das thermoelektrische Bauelement kann
auch durch beliebige aus dem Bereich der Mikroelektronik bekannte
Technologien hergestellt werden. Auch Kombinationen dieser Technologien
sind möglich.
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Das
thermoelektrische Bauelement kann ein oder mehrere thermoelektrische
Elemente aufweisen, bei dem mindestens ein Schenkel mindestens zwei übereinander
angeordnete Schenkelsegmente des gleichen Leitfähigkeitstyps
aufweist. Die Schenkelsegmente sind in Serie geschaltet. Der jeweilige segmentierte
Schenkel kann p-leitend oder n-leitend sein. Durch die Segmentierung
können für verschiedene Temperaturbereiche optimierte
thermoelektrische Materialien innerhalb dieses Schenkels in Serie geschaltet
werden. Dadurch gelingt es, die angelegte Temperaturdifferenz optimal
auszunutzen und damit die Effizienz und den Wirkungsgrad des thermoelektrischen
Bauelements weiter zu verbessern.
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Das
thermoelektrische Bauelement kann thermisch parallel geschaltete
thermoelektrische Elemente aufweisen. Die thermoelektrischen Elemente sind
in diesem Fall vorzugsweise nebeneinander angeordnet und weisen
eine gemeinsame Kaltseite und eine gemeinsame Heißseite
bzw. eine gemeinsame Wärmequelle und eine gemeinsame Wärmesenke auf.
Die thermoelektrischen Elemente sind zwischen der Kaltseite und
der Heißseite angeordnet. Der Energiefluss zwischen der
Heißseite und der Kaltseite wird dabei bevorzugt in parallele
Teilflüsse unterteilt.
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Die
Wärmesenke des thermoelektrischen Bauelements kann als
eine Platte ausgebildet sein. Die Wärmequelle kann auch
als eine Platte ausgebildet sein. Die Oberfläche der Wärmesenke
und/oder der Wärmequelle kann auch speziell strukturiert
sein, beispielsweise um die Wärmeabgabe- oder die Wärmeaufnahmeeigenschaften
zu verbessern. In einer Variante ist mindestens eine Oberfläche
des thermoelektrischen Bauelements kammartig strukturiert.
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Das
thermoelektrische Bauelement kann thermisch in Serie geschaltete
thermoelektrische Elemente aufweisen. Diese Variante zeichnet sich durch
einen gemeinsamen Energiefluss durch die thermoelektrischen Elemente
aus. Die thermoelektrischen Elemente sind in diesem Fall bevorzugt übereinander
angeordnet. Die Kaltseite mindestens eines der thermoelektrischen
Elemente dient als die Heißseite für mindestens
ein nächstes thermoelektrisches Element, oder umgekehrt,
die Heißseite mindestens eines der thermoelektrischen Elemente
dient als Kaltseite für mindestens ein nächstes
thermoelektrisches Ele ment.
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Das
thermoelektrische Bauelement umfasst in einer Variante mindestens
eine Thermokaskade, die mindestens zwei Kaskadenstufen aufweist.
Die jeweilige Kaskadenstufe weist in einer Variante mehrere thermisch
parallel geschaltete, nebeneinander angeordnete thermoelektrische
Elemente mit jeweils zwei Schenkeln des unterschiedlichen Leitfähigkeitstyps
auf. Thermisch parallel geschaltete Elemente der jeweiligen Kaskadenstufe
sind auf einer Seite mit einer gemeinsamen Kaltseite und auf der
anderen Seite mit einer gemeinsamen Heißseite verbunden.
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Die
Kaltseite mindestens einer Kaskadenstufe bildet die Heißseite
der nächsten Kaskadenstufe, oder die Heißseite
mindestens einer Kaskadenstufe bildet die Kaltseite der nächsten
Kaskadenstufe. Im Falle eines kaskadierten thermoelektrischen Bauelements,
das beispielsweise als Temperaturregler ausgelegt ist und dessen
Kaskadenstufen thermisch in Serie geschaltet sind, dient vorzugsweise
die Wärmequelle einer ersten Kaskadenstufe als eine Wärmesenke
für die zweite Kaskadenstufe. Die Wärmequelle
der zweiten Kaskadenstufe kann wiederum als eine Niedrigtemperatur-Wärmesenke
für die nächste Kaskadenstufe dienen, und so weiter.
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Die
jeweilige Kaskadenstufe weist mindestens ein thermoelektrisches
Element auf. Es ist jedoch vorteilhaft, wenn die jeweilige Kaskadenstufe mit
höherer Temperatur eine größere Kühlkapazität (z.
B. erreicht durch eine größere Anzahl von thermoelektrischen
Elementen) aufweist als die jeweilige Kaskadenstufe mit niedrigerer
Temperatur, wodurch sich typischer Weise eine pyramidale Form der
Kaskade ergibt.
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Die
thermisch parallel oder in Serie geschalteten thermoelektrischen
Elemente sind vorzugsweise elektrisch in Serie verschaltet. Die
Kaskadenstufen sind vorzugsweise auch elektrisch in Serie verschaltet.
Eine elektrische Parallelschaltung ist auch möglich. Eine
Kombination von elektrisch seriell und parallel geschalteten thermoelektrischen
Elementen kann auch vorteilhaft sein.
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Eine
Variante des thermoelektrischen Bauelements umfasst mindestens ein
segmentiertes thermoelektrisches Element. Eine weitere Variante
weist mindestens ein segmentiertes thermoelektrisches Element und
mindestens eine Kaskade auf.
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In
einer Variante der Trans formatoranordnung kann der Treiber einen
an seinen Steuereingang angeschlossenen Komparator umfassen, der beim Überschreiten
eines bestimmten Signalpegels umschaltet. Beispielsweise kann das
Ausgangssignal des Komparators zum Umschalten zwischen verschiedenen
Betriebszuständen des Verstärkers benutzt werden.
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Vorteilhafte
Ausgestaltungen der angegebenen Transformatoranordnung werden nun
anhand von schematischen und nicht maßstabgetreuen Figuren
erläutert. Es zeigen:
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1 in
einer perspektivischen Ansicht eine Transformatoranordnung mit einem
an den Transformator gekoppelten thermoelektrischen Bauelement;
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2 in
einer perspektivischen Ansicht eine Transformatoranordnung mit einem
Vielschicht-Transformator und einer thermischen Koppelschicht;
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3 in
einer perspektivischen Ansicht eine Transformatoranordnung, bei
der der Transformator zwischen zwei thermoelektrischen Bauelementen angeordnet
ist;
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4, 5 das
Ersatzschaltbild jeweils einer Transformatoranordnung mit einer
Rückkopplungsschaltung, in der das thermoelektrische Bauelement
angeordnet ist;
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6A den
Aufbau eines beispielhaften thermoelektrischen Elements;
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6B ein
thermoelektrisches Bauelement mit mehreren thermoelektrischen Elementen;
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7 das
Ersatzschaltbild einer weiteren Transformatoranordnung;
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8 das
Ersatzschaltbild einer Transformatoranordnung, bei der ein thermoelektrisches Bauelement
als Sensor und als Temperaturregler vorgesehen ist;
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9A die
Ansicht eines thermoelektrischen Bauelements gemäß der 8 von
oben;
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9B ein
thermoelektrisches Element (Grundelement) eines zum Sensorbetrieb
vorgesehenen thermoelektrischen Bauelements;
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9C ein
thermoelektrisches Element (Grundelement) eines zum Betrieb als
Temperaturregler vorgesehenen thermoelektrischen Bauelements;
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10 die
perspektivische, schematische Ansicht der Transformatoranordnung
mit einem thermoelektrischen Bauelement, das mehrere thermoelektrische
Grundelemente umfasst;
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11 das
Ersatzschaltbild einer Transformatoranordnung, bei der verschiedene
thermoelektrische Bauelemente als Sensor und als Temperaturregler
vorgesehen sind;
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12A die Ansicht des thermoelektrischen Bauelements
gemäß der 11 von
oben;
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12B ein thermoelektrisches Element (Grundelement)
eines zum Sensorbetrieb vorgesehenen thermoelektrischen Bauelements;
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12C ein thermoelektrisches Element (Grundelement)
eines zum Betrieb als Temperaturregler vorgesehenen thermoelektrischen
Bauelements;
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12D ein thermoelektrisches Element eines zum Betrieb
als Temperaturregler vorgesehenen thermoelektrischen Bauelements
mit segmentierten Schenkeln.
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In
der 1 ist eine Transformatoranordnung mit einem Transformator 1 und
einem fest mit diesem verbundenen thermoelektrischen Bauelement 5 gezeigt.
Der Transformator 1 umfasst einen Körper, der
einen Eingangsteil 2 und einen mechanisch mit diesem verbundenen
Ausgangsteil 3 aufweist. Der Körper enthält
ein piezoelektrisches Material, vorzugsweise eine piezoelektrische
Keramik, beispielsweise Blei-Zirkonat-Titanat (PZT). Die Polarisationsrichtung
des piezoelektrischen Materials ist mit Pfeilen P gekennzeichnet.
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Das
thermoelektrische Bauelement ist vorzugsweise an die Oberfläche
des Körpers thermisch gekoppelt. Eine monolithische Verbindung
des Transformators und des thermoelektrischen Bauelements ist dabei
besonders vorteilhaft. Es besteht die Möglichkeit, zumindest
einen Bereich des thermoelektrischen Bauelements im Körper
des Transformators – beispielsweise zwischen seinen elektroakustisch
wirksamen Funktionsteilen – zu integrieren.
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Der
Eingangsteil 2 weist eine erste Elektrode 4 und
eine zweite Elektrode 4'' auf. Der Ausgangsteil 3 weist
eine erste Elektrode 4' und eine mit dem Eingangsteil gemeinsame
zweite Elektrode 4'' auf. Die ersten Elektroden 4, 4' sind
an der Oberseite und die zweite Elektrode 4'' an der Unterseite
des Körpers angeordnet. Die Elektroden 4, 4', 4'' sind
beispielsweise über die Anschlussdrähte 6 kontaktierbar.
Das thermoelektrische Bauelement 5 ist über die
Anschlussdrähte 9 kontaktierbar. Die Anschlussdrähte 9 sind
an in den Figuren nicht gezeigte Elektroden des thermoelektrischen
Bauelements 5 angeschlossen.
-
Das
thermoelektrische Bauelement 5 hat in der 1 die
Form einer Platte, an der der Körper des Transformators
vollflächig befestigt ist. Die thermische Anbindung zwischen
dem Transformator 1 und dem thermoelektrischen Bauelement 5 kann aber
auch auf Bereiche beschränkt sein, die in der Nähe
eines Wellenknotens der Transformatorschwingungen liegen. In solchen
Bereichen ist die Schwingungsamplitude besonders klein. Somit kann
eine Schwingungsdämpfung durch das thermoelektrische Bauelement
verringert werden.
-
Das
thermoelektrische Bauelement 5 kann als eine relativ dünne
Schicht oder Platte ausgeführt sein, auf der Elektroden oder
Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung vorgesehen
sind. Thermoelektrische Bauelemente mit – bezüglich
ihrer Form, Ausgestaltung, Material, Leistung und Wirkungsweise – beliebigen
Eigenschaften kommen in Betracht.
-
Der
Körper kann eine beliebige Form haben. Er kann beispielsweise
in Form eines Quaders, eines Polygons, einer Platte mit beliebigem
Querschnitt oder eines Zylinders ausgebildet sein. Im Körper
des Transformators können Schwingungen in einer Lateralebene
oder in Dickenrichtung angeregt werden. Der Körper kann
Funktionsteile mit senkrecht zueinander gerichteten Polarisationsrichtungen
haben. Der Körper kann auch Funktionsteile mit parallel
oder antiparallel zueinander gerichteten Polarisationsrichtungen
haben.
-
Der
Körper umfasst in der Variante gemäß der 1 eine
einzige piezoelektrische Schicht, auf der die Elektroden angeordnet
sind.
-
In
der 2 ist ein Transformator gezeigt, dessen Körper
eine Vielzahl von piezoelektrischen Schichten aufweist. Die piezoelektrischen
Schichten sind abwechselnd mit Innenelektroden 7 (im Eingangsteil)
und 7' (im Ausgangsteil) angeordnet.
-
Die
Innenelektroden 7, 7' sind im Inneren des Körpers
angeordnet. Die Innenelektroden 7 sind abwechselnd an eine
erste und zweite Außenelektrode 4 des Eingangsteils
angeschlossen. Die Innenelektroden 7' sind abwechselnd
an eine erste und zweite Außenelektrode 4' des
Ausgangsteils angeschlossen. Die Außenelektroden 4, 4' sind
an einander gegenüber liegenden Seitenflächen
des Körpers angeordnet.
-
Die
Schwingungen des Körpers werden in Längsrichtung,
d. h. senkrecht zu den Innenelektroden, angeregt. Die Pfeilrichtung
bezeichnet die Polarisationsrichtung der jeweiligen piezoelektrischen Schicht.
-
In
der Trans formatoranordnung gemäß der 2 ist
eine thermische Koppelschicht 8 vorgesehen, die zwischen
dem Transformator 1 und dem thermoelektrischen Bauelement 5 angeordnet
ist. Die Koppelschicht 8 verbindet thermisch zumindest
einen Bereich der einander zugewandten Hauptflächen von
Transformator 1 und thermoelektrischem Bauelement 5.
Die Koppelschicht 8 kann im Wesentlichen auf mindestens
einen Wellenknotenbereich des Transformators beschränkt
sein.
-
Die
thermische Leitfähigkeit der thermischen Koppelschicht 8 übersteigt
vorzugsweise diejenige des Grundmaterials des Transformatorkörpers.
Die Koppelschicht 8 kann Al2O3 oder BeO enthalten. Auch andere Materialien
kommen in Betracht.
-
In
der 3 ist eine weitere Ausgestaltung der Transformatoranordnung
vorgestellt. In diesem Fall ist ein zweites thermoelektrisches Bauelement 5' vorgesehen,
das über eine zweite thermische Koppelschicht 8 an
die obere Hauptfläche des Transformators thermisch gekoppelt
ist. Durch die Anordnung des Transformators zwischen zwei thermoelektrischen
Bauelementen können besonders gleichmäßige
und vorteilhafte Betriebsbedingungen für den Transformator
eingestellt werden.
-
Die
Transformatoranordnung ist vorzugsweise bezüglich einer
Lateralebene symmetrisch aufgebaut, wobei beide Koppelschichten 8 und,
in entsprechender Weise, beide thermoelektrische Bauelemente 5, 5' im
Wesentlichen gleich ausgebildet sind. Eine symmetrische Ausführung
der Transformatoranordnung ist besonders vorteilhaft im Hinblick
auf die Anregung mechani scher Schwingungen im Körper des Transformators.
Eine unsymmetrische Ausführung der Transformatoranordnung
ist jedoch auch möglich.
-
Die
in der 3 gezeigte Transformatoranordnung wird beispielsweise
in einer zur Ansteuerung des Transformators geeigneten elektrischen Schaltung
eingesetzt.
-
Eine
Variante der elektrischen Schaltung ist in der 4 erläutert.
Es versteht sich, dass die gezeigte elektrische Schaltung beispielhaft
und somit auf eine konkrete Ausgestaltung der Transformatoranordnung
nicht beschränkt ist. Die Transformatoranordnung umfasst
zwei thermoelektrische Bauelemente 79 und 89,
die mittels einer thermischen Kopplung 59, 69 an
den Transformator 1 gekoppelt sind.
-
Der
Ausgangsteil des Transformators ist an eine elektrische Last 49,
d. h. den Verbraucher, angeschlossen. Vorzugsweise ist zwischen
der Last und dem Transformator ein in der Figur nicht gezeigter Gleichrichter
zur Erzeugung einer elektrischen Gleichspannung angeordnet.
-
Der
Eingangsteil des Transformators ist mit einer Rückkopplungsschaltung
elektrisch verbunden, die die thermoelektrischen Bauelemente 79, 89 und Schaltungen 19, 29 umfasst.
Die Schaltung 29 umfasst vorzugsweise einen Treiber, durch
den der Transformator angetrieben wird. Die Schaltung 19 umfasst
vorzugsweise eine Verstärkerschaltung mit mindestens einem
Verstärkerelement, vorzugsweise einem Leistungsverstärker.
Die Rückkopplungsschaltung umfasst ferner eine weitere
Schaltung 99, die zur Bearbeitung des Signals des thermoelektrischen
Bauelements 79 vorgesehen ist. Das bearbeitete Signal wird
einem Versorgungseingang 10 der Schaltung 29 zugeführt.
-
Die
Schaltung 99 umfasst vorzugsweise ein Filter zur Unterdrückung
von Störungen außerhalb des Arbeitsfrequenzbereichs
des Transformators und/oder mindestens ein Verstärkerelement.
-
Zum
Inbetriebsetzen der Transformatoranordnung beim Einschalten ist
eine Startschaltung 11 vorgesehen. Die Startschaltung 11 ist
zwischen einer externen, in der 4 nicht
gezeigten Spannungs-Versorgungsquelle und dem Versorgungseingang 10 der
Schaltung 29 angeordnet. Die Startschaltung 11 wird
in einer Anlaufphase eingesetzt, bis das durch das thermoelektrische
Bauelement 79 generierte elektrische Signal einen bestimmten
Pegel erreicht, der für die Spannungsversorgung der Schaltung 29 ausreichend
ist.
-
Das
thermoelektrische Bauelement 89 ist an einen Steuereingang 12 des
Treibers angeschlossen. Der Verstärker 19 ist
zwischen einem Signalausgang der Schaltung 29 und dem Eingangsteil
des Transformators 1 angeordnet. Die Schaltung 99,
die beispielsweise einen weiteren Verstärker oder ein Filter
umfasst, ist zwischen dem thermischen Bauelement 79 und
dem Versorgungseingang 10 des Treibers angeordnet. Der
Versorgungseingang 10 ist außerdem mit einem Ausgang
der Startschaltung 11 elektrisch verbunden.
-
Zwischen
dem Ausgang der Schaltung 99 und dem Versorgungseingang 10 des
Treibers ist eine Diode D2 angeordnet, die verhindert, dass die durch
die Startschaltung 11 erzeugte Spannung an die Schaltung 99 gelangt.
-
Das
thermoelektrische Bauelement 79 erzeugt bei Erwärmung
eine elektrische Spannung, die über die Schaltung 99 einem
Versorgungseingang 10 der Schaltung 29 zugeführt
wird.
-
Das
Rückkopplungssignal, d. h. das elektrische Signal des thermoelektrischen
Bauelements 89, wird zur Auswertung der Temperatur des
Transformators 1 und zur Anpassung des Betriebszustands des
Verstärkers 19 benutzt. Das Signal wird in diesem
Fall dem Steuereingang 12 der Schaltung 29 zugeführt.
Diese Information wird beispielsweise zur Temperaturregelung des
Transformators 1 benutzt. Je nach Abweichung der durch
das thermoelektrische Bauelement 89 ermittelten Temperatur
von der vorgegebenen optimalen Temperatur wird durch die Schaltung 29 eine
elektrische Spannung erzeugt, mit der das thermoelektrische Bauelement 79 und/oder 89 gekühlt
wird. Somit kann die Überhitzung des Transformators vermieden
werden.
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Das
elektrische Signal des thermoelektrischen Bauelements 89 kann
auch – beispielsweise durch die Anpassung des Betriebszustands
des Verstärkers 19 – zur Einstellung
einer bestimmten Ausgangsspannung oder -leistung des Transformators 1 benutzt
werden.
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Die
Schaltung 29 ist sowohl zur Ansteuerung des Transformators 1 als
auch zur Ansteuerung des thermoelektrischen Bauelements 79, 89 vorgesehen. Das
thermoelektrische Bauelement wird vorzugsweise unabhängig
vom Transformator angesteuert.
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Weitere
Ausgestaltungen der elektrischen Schaltung mit dem Transformator
und dem thermoelektrischen Bauelement sowie Ausgestaltungen des thermoelektrischen
Bauelements sind in den 5 ff. gezeigt.
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Der
Eingang der Starterschaltung 11 ist an den Ausgang einer
Stromquelle angeschlossen. Der Ausgang der Starterschaltung 11 ist
an den Versorgungseingang 10 der Schaltung 29 angeschlossen.
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Die
Stromquelle liefert eine Versorgungsspannung für die Verstärkerschaltung 19 und
eine Spannung, die zum Starten der Schaltung 29 bzw. eines
Stromkreises, der die Schaltung 29, die Verstärkerschaltung 19 und
den Eingangsteil 2 des Transformators umfasst, verwendet
wird.
-
Die
Verstärkerschaltung 19 verstärkt die Ausgangsspannung
der Schaltung 29 bei einer Arbeitsfrequenz des Transformators.
Die Arbeitsfrequenz ist vorzugsweise in der Nähe der Resonanzfrequenz
der Transformatoranordnung gewählt.
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Die
am Anschluss 945 anliegende Spannung wird über
die Serienschaltung des Widerstands R4, der Kapazität C1
und der Diode D1 an den Versorgungseingang 10 der Schaltung 29 angelegt.
Der Widerstand R4 und die Kapazität C1 bilden einen Startkreis.
Der Widerstand R1 (oder die Schaltung R4 + C1) dient zur Begrenzung
des an der Diode D1 angelegten Stroms.
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Außerdem
kann ein weiterer Widerstand R1 vorgesehen sein, der beispielsweise
parallel zur Serienschaltung des Widerstands R4 und der Kapazität C1
geschaltet ist. Der Wert des Widerstands R1 ist vorzugsweise größer
als derjenige des Widerstands R4.
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Der
Eingang 10 der Schaltung 29 ist über
die Serienschaltung des Widerstands R1 und der Diode D1 mit einer
elektrischen Versorgungsleitung elektrisch verbunden. Mit der Diode
D1 und dem Widerstand R1 kann insbesondere während einer
Anlaufphase ein Spannungspegel am Eingang 10 des Treibers
eingestellt werden.
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Die
Starterschaltung 11 weist außerdem eine Diode
D3, vorzugsweise eine Zener-Diode, zur Stabilisierung der Spannung
am Versorgungseingang 10 der Schaltung 29 und
eine weitere Kapazität C3 auf. Die Kapazität C3
ist parallel zur Diode D3 geschaltet, um Spannungsimpulse am Eingang 10 der
Schaltung 29 zu glätten. An der Diode D3 liegt
eine Spannung von 12 Volt an.
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Nach
dem Anlegen einer Spannung an die Startschaltung wird die Kapazität
C1 geladen. Die Diode D1 wird gesperrt, sofern die Kapazität
C1 geladen und vom thermoelektrischen Bauelement 79 über
das Filter 99 und die Diode D2 eine ausreichende Spannung
von z. B. mindestens 12 Volt geliefert wird.
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In
der Variante gemäß der 5 wird die durch
das erste thermoelektrische Bauelement 79 gelieferte Spannung
für die Versorgung der Schaltung 29 benutzt. Das
durch das zweite thermoelektrische Bauelement 89 gelieferte
Signal wird durch einen Spannungsteiler R5, R6 geteilt und die am
Widerstand R6 anliegende Spannung dem Steuereingang 12 der
Schaltung 29 zugeführt. Diese Spannung dient zur
Ansteuerung der Schaltung 29. Der Pegel der dem Steuereingang 12 zuzuführenden Steuerspannung
kann bei Bedarf durch die Einstellung des Widerstandswertes des
Widerstands R5 und/oder R6 angepasst werden.
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In
der Variante gemäß der 7 wird ein
und dasselbe thermoelektrische Bauelement 79 sowohl zur
Erzeugung einer Versorgungsspannung für die Versorgung
der Schaltung 29 als auch zur Erzeugung eines Steuersignals
für den Steuereingang 12 der Schaltung 29 benutzt.
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Der
Treiber 29 liefert eine Steuerspannung z. B. in Form von
Impulsen mit einer bestimmten Frequenz. Diese Steuerspannung wird
durch die Verstärkerschaltung 19, die in einer
Variante mindestens einen Leistungstransistor T1 oder alternativ
einen Operationsverstärker aufweist, verstärkt
die Steuerspannung bis zu einem Pegel, der für die Eingangsspannung
des Transformators vorgesehen ist. Der Treiber 29 ist in
der Variante gemäß der 5 über einen
Widerstand R2 mit der Basis oder Steuerelektrode des Transistors
T1 verbunden.
-
Die
Induktivität L, die zwischen dem Anschluss 945 der
Stromquelle und dem Kollektor des Transistors T1 geschaltet ist,
bildet einen Parallelschwingkreis mit der Kapazität, die
der Eingangsteil 2 des Transformators aufweist. Der Wert
der Induktivität L ist abhängig von dieser Kapazität
so gewählt, dass die Resonanzfrequenz des Parallelschwingkreises
ungefähr bei der Arbeitsfrequenz des Transformators liegt.
Der Parallelschwingkreis ist bei der Resonanzfrequenz hochohmig.
Dabei wird die maximale Eingangsspannung am Eingang des Transformators
erzielt.
-
Das
Filter 99 ist in der Variante gemäß der 5 ein
Tiefpassfilter, das einen Serienwiderstand R3 und eine im Querzweig
angeordnete Kapazität C2 umfasst.
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In
der 6A ist ein beispielhaftes thermoelektrisches Element
(Sensorelement) zur Realisierung des thermoelektrischen Bauelements 79 und/oder 89 vorgestellt.
Das thermoelektrische Element umfasst zwei leitend miteinander verbundene Schenkel 791a, 791b unterschiedlichen
Leitfähigkeitstyps (z. B.: p-leitend (791a) bzw.
n-leitend (791b)) Die wärmeleitende Schicht 82 ist
dem Transformator zugewandt und bildet vorzugsweise die Wärmequelle des
thermoelektrischen Bauelements 79, 89. Die wärmeleitende
Schicht 81 ist vom Transformator abgewandt und bildet vorzugsweise
die Wärmesenke thermoelektrischen Bauelements 79, 89.
-
Die
jeweilige wärmeleitende Schicht 81, 82 umfasst
vorzugsweise eine elektrisch isolierende Schicht 81a bzw. 82a,
die ein thermisch gut leitendes Material wie z. B. Aluminiumoxid,
Keramik usw. enthält.
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In
einer Variante kann die wärmeleitende Schicht 82 die
Heißseite und die wärmeleitende Schicht 81 die
Kaltseite des thermoelektrischen Bauelements darstellen. In diesem
Fall wird das thermoelektrische Bauelement bevorzugt als Sensor
betrieben, vgl. 9B und 12B.
An den Anschlüssen des thermoelektrischen Bauelements wird
in diesem Fall eine Thermospannung U erzeugt, die wie beispielsweise
in 5 erläutert ausgewertet werden kann.
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In
einer weiteren Variante kann die wärmeleitende Schicht 81 die
Heißseite und die wärmeleitende Schicht 82 die
Kaltseite des thermoelektrischen Bauelements darstellen. In diesem
Fall wird das thermoelektrische Bauelement bevorzugt als Temperaturregler
zur Kühlung des Transformators eingesetzt. Je nach Polarität
der angelegten Spannung kann der Temperaturregler zur Kühlung
oder zur Heizung des Transformators eingesetzt werden, vgl. z. B. 9C und 12C.
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In
der Variante gemäß der 6B umfasst das
thermoelektrische Bauelement 79, 89 mehrere vorzugsweise
identisch ausgebildete, nebeneinander angeordnete thermoelektrische
Elemente 791, 792, 793, 794.
Die thermoelektrischen Elemente 791, 792, 793, 794 sind
in der gezeigten Variante elektrisch in Serie geschaltet. Zumindest
ein Teil der thermoelektrischen Elemente kann auch parallel geschaltet
sein.
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Die
thermoelektrischen Elemente haben eine gemeinsame Kaltseite sowie
eine gemeinsame Heißseite, bzw. eine gemeinsame Wärmequelle
sowie eine gemeinsame Wärmesenke. Jedes thermoelektrische
Element 791, 792 usw. kann wie das in der 6A gezeigte
thermoelektrische Element ausgebildet sein, wobei das thermoelektrische
Bauelement bevorzugt als ein Sensorelement verwendet wird.
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Die
thermoelektrischen Elemente 791, 792 usw. sind
durch die wärmeleitenden Schichten 81, 82 mechanisch
miteinander verbunden. Sie sind entsprechend einem zweidimensionalen
Muster angeordnet und beispielsweise in einer perspektivischen Ansicht
in der 10 zu sehen.
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Die
jeweilige Schicht 81, 82 dient vorzugsweise zur
gleichmäßigen Verteilung der Wärme über die
Anordnung von thermoelektrischen Elementen 791–794.
Auf der zu den thermoelektrischen Elementen gewandten Seite der
jeweiligen elektrisch isolierenden Schicht 81a, 82a sind
vorzugsweise Leiterbahnen zur elektrischen Verbindung der thermoelektrischen
Elemente angeordnet. Die thermoelektrischen Elemente können
aber auch in anderer Weise elektrisch verbunden oder kontaktiert
werden.
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In
einer weiteren Variante umfasst mindestens eine Schicht 81, 82 eine
elektrisch leitende Schicht, die als eine vorzugsweise tragfähige
Platte oder als eine Metallschicht ausgebildet sein kann. Auf dieser
Schicht ist vorzugsweise eine elektrisch isolierende Schicht angeordnet,
deren Dicke vor zugsweise maximal 50 Mikrometer beträgt.
Die elektrisch isolierende Schicht ist vorzugsweise derart strukturiert,
dass die gewünschte elektrische Verbindung zwischen den
thermoelektrischen Elementen gewährleistet ist.
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Die
dem Transformator 1 zugewandte wärmeleitende Schicht 82 des
thermoelektrischen Bauelements 79 ist mittels thermischer
Koppelelemente 95 mechanisch mit dem Transformator verbunden. Bis
auf die durch die Koppelelemente 95 eingenommenen Bereiche
ist der Transformator 1 vom thermoelektrischen Bauelement 79 durch
einen Luftspalt beabstandet. Die Koppelelemente 95 sind
vorzugsweise bezogen auf die Längsrichtung des Transformatorkörpers
jeweils auf einen Bereich beschränkt, in dem Wellenknoten
der Betriebsmode der Schwingungen des Transformators auftreten.
Diese Bereiche zeichnen sich durch eine sehr kleine Schwingungsamplitude
und den größten mechanischen Stress aus. Typischer
Weise entstehen dort beim Betrieb des Transformators die meisten
Verluste durch Umsetzung von elektrischer und mechanischer Energie
in Wärme (Abwärme).
-
Dadurch,
dass die Koppelelemente 95 nur auf diese Bereiche beschränkt
sind, wird einerseits eine effiziente Wärmeabfuhr vom Transformatorkörper
zum thermoelektrischen Bauelement und andererseits eine gute mechanische
Entkopplung zwischen ihnen gewährleistet.
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Das
thermoelektrische Bauelement kann als ein Kühlkörper
für den Transformator benutzt werden. Das thermoelektrische
Bauelement kann auch als ein Heizkörper für den
Transformator eingesetzt werden. Das thermoelektrische Bauelement
kann auch als ein Sensorkörper für den Transformator
benutzt werden. Auch Kombinationen der oben genannten Funktionen,
wie beispielsweise ein Kühl- und/oder Heizkörper
mit integrierter Sensorfunktion, oder umgekehrt, sind möglich.
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In
den Varianten gemäß den 5 und 7 werden
die thermoelektrischen Bauelemente 79, 89 als
Sensoren, d. h. nicht als Temperaturregler zur Einstellung einer
bestimmten Betriebstemperatur des Transformatorkörpers
benutzt.
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In
der Variante gemäß der 8 umfasst das
thermoelektrische Bauelement 79 sowohl einen Sensor, der
mindestens ein erstes thermoelektrisches Element 791 aufweist,
als auch einen Temperaturregler, der vorzugsweise eine Anordnung
von zweiten thermoelektrischen Elementen 792–799 aufweist.
Dabei kann die Anzahl der jeweiligen ersten und zweiten thermoelektrischen
Elemente variieren (jeweils mindestens ein thermoelektrisches Element) und
entsprechend den jeweiligen Anforderungen angepasst werden.
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Vorzugsweise
ist jedes Sensorelement in der Lage, eine Thermospannung von mindestens
50 mV zu liefern. Bei serieller Verschaltung einer großen
Anzahl von thermoelektrischen Elementen ist es möglich,
eine Thermospannung von z. B. mindestens 12 Volt zu erzeugen, die
als Speisespannung zur Versorgung der Schaltung 29 (oder
von anderen in den Figuren gezeigten Schaltungen) erforderlich sein kann.
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Die
Stromschaltung, die den Stromkreis für den Transformator 1 und
einen mit dem thermoelektrischen Bauelement verbundenen Regelkreis
umfasst, ist an eine Stromquelle angeschlossen. Am ersten Ausgangsanschluss 945 der
Stromquelle liegt die Speisespannung positiver Polarität
und am zweiten Ausgangsanschluss 946 der Stromquelle die Speisespannung
negativer Polarität an.
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Der
Sensor und der Temperaturregler ist elektrisch mit einem Regelkreis 98 verbunden,
der einen ersten Umschalter S1 und einen zweiten Umschalter S2 aufweist.
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Der
erste Anschluss 941 des Sensors ist einerseits über
den Widerstand R7 mit einer in der Figur nicht gezeigten ersten
Steuerschaltung, die den ersten Umschalter S1 ansteuert, und andererseits über
den Widerstand R8 mit einer in der Figur nicht gezeigten zweiten
Steuerschaltung, die den zweiten Umschalter S2 ansteuert, elektrisch
verbunden. Die jeweilige Steuerspannung umfasst vorzugsweise mindestens
einen Komparator.
-
Der
Stromkreis des Temperaturreglers ist offen, falls der Umschalter
S2 nicht leitend ist. Der Stromkreis des Temperaturreglers wird
geschlossen, falls der Umschalter S2 leitend wird. Bei geschlossenem
Stromkreis des Temperaturreglers wird der Temperaturregler je nach
Polarität der an ihn angelegten Spannung geheizt oder gekühlt.
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Die
Referenzspannungen für den Komparator oder die Komparatoren
in der zweiten Steuerschaltung sind so eingestellt, dass der Umschalter
S2 beim Unterschreiten eines vorgegebenen ersten Pegels T1 sowie
beim Überschreiten eines vorgegebenen zweiten Pegels T2
der vom Sensor erfassten Temperatur T des Transformatorkörpers
geschlossen bzw. leitend wird, wobei der Stromkreis des Temperaturreglers
geschlossen wird. T1 ist die untere Grenze und T2 die obere Grenze
des für den Betrieb des Transformators vorgesehenen Temperaturbereichs. Wenn
die Temperatur des Körpers zwischen T1 und T2 liegt, ist
der Umschalter S2 offen, d. h. nicht leitend. Der Stromkreis des
Temperaturreglers ist somit nicht geschlossen, so dass der Temperaturregler
bei beliebiger Lage des ersten Schalters S1 weder geheizt noch gekühlt
werden kann.
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Die
Referenzspannung für den Komparator in der ersten Steuerschaltung
ist so eingestellt, dass beim Überschreiten eines vorgegebenen
Pegels – z. B. 45°C – der vom Sensor
erfassten Temperatur des Transformatorkörpers der Umschalter
S1 umkippt, wobei ein Wechsel der Polarität des Stroms,
der in den Stromkreis des Temperaturreglers eingespeist wird, bewirkt
wird.
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Beispielsweise
wird der Transformator geheizt, wenn an seinem ersten Anschluss 942 eine
positive Spannung und an seinem zweiten Anschluss 943 eine
negative Spannung vorliegt. Umgekehrt wird der Transformator gekühlt,
wenn an seinem ersten Anschluss 942 eine negative Spannung
und an seinem zweiten Anschluss 943 eine positive Spannung
vorliegt.
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Der
erste Anschluss 942 des Temperaturreglers ist elektrisch
mit dem zweiten Umschalter S2 verbunden. Der Sensor und der Temperaturregler
haben in der gezeigten Variante einen gemeinsamen zweiten Anschluss 943.
Sie können aber auch galvanisch voneinander getrennte zweite
Anschlüsse haben, welche z. B. gezeigt sind mit den Bezugszeichen 944, 943 in 9A.
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In
allen Varianten der Transformatoranordnung, die einen galvanisch
mit dem Eingangsteil verbundenen Ausgangteil des Transformators
aufweist, besteht die Möglichkeit, den Ausgangsteil von
Eingangsteil galvanisch zu trennen, und umgekehrt.
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In
der 9A ist ein thermoelektrisches Bauelement 79 gezeigt,
das beispielsweise in der Transformatoranordnung gemäß der 8 eingesetzt
werden kann. Die thermoelektrischen Elemente 792–799 sind
alle dem Temperaturregler zugeordnet und vorzugsweise elektrisch
in Serie geschaltet. Der Temperaturregler bzw. die Serienschaltung
der thermoelektrischen Elemente 792–799 ist über
die Anschlüsse 942, 943 elektrisch kontaktierbar.
-
Weiterhin
umfasst das in der 9A gezeigte thermoelektrische
Bauelement 79 einen Sensor. Der Sensor umfasst mehrere
thermoelektrische Elemente 791, die in Serie geschaltet
sind. In der gezeigten Ausführung werden drei thermoelektrische Elemente 791 verwendet.
Für den Sensor können jedoch auch mehr als drei
oder weniger als drei thermoelektrische Elemente 791 verwendet
werden. Der Sensor bzw. die Serienschaltung der thermoelektrischen
Elemente 791 ist über den Anschluss 941 und einen
weiteren elektrischen Anschluss 944 elektrisch kontaktierbar.
Der Anschluss 944 kann (wie in 8 gezeigt)
mit dem Anschluss 943 kurzgeschlossen sein.
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In
einer vorteilhaften Variante des in 9A gezeigten
thermoelektrischen Bauelementes 79 umfasst der Temperaturregler
vorzugsweise mindestens 250 thermoelektrische Elemente und der Sensor
vorzugsweise mindestens 250 thermoelektrische Elemente.
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In
der 9B ist ein thermoelektrisches Grundelement (Sensorelement) 791 des
im thermoelektrischen Bauelement realisierten Sensors gezeigt. Die
als Wärmequelle vorgesehene Seite des thermoelektrischen
Bauelements, d. h. die wärmeleitende Schicht 82,
stellt in diesem Fall die Heißseite dar. Als Wärmesenke
ist die wärmeleitende Schicht 81 vorgesehen. Die
elektrische Verbindung zwischen den Schenkeln 791a, 791b des
jeweiligen thermoelektrischen Elements 791 erfolgt mittels
der leitenden Brücke 971c auf der Seite der Wärmequelle.
Die elektrische Verbindung zwischen den thermoelektrischen Sensorelementen 791 erfolgt
vorzugsweise auf der Seite der Wärmesenke.
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Die
ersten thermoelektrischen Elemente 791 können
identisch sein. Sie können sich aber auch unterscheiden,
beispielsweise im Aufbau oder in der Materialauswahl. So kann durch
gezielte Verwendung von nicht-identischen, unterschiedlichen thermoelektrischen
Elementen und deren Anordnung innerhalb des thermoelektrischen Sensorelements
der Wirkungsgrad weiter verbessert werden. In entsprechender Weise
gilt dies auch für die zweiten thermoelektrischen Elemente 792–799 und
den Temperaturregler.
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In
der 9C ist ein thermoelektrisches Element (Grundelement) 792–799 des
im thermoelektrischen Bauelement 79 gemäß 9A realisierten Temperaturreglers
gezeigt. Die als Wärmequelle vorgesehene Seite des thermoelektrischen
Bauelements, d. h. die wärmeleitende Schicht 82,
stellt in diesem Fall die Kaltseite dar. Als Wärmesenke
und Heißseite ist die wärmeleitende Schicht 81 vorgesehen.
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Die
elektrischen Anschlüsse der thermoelektrischen Elemente 792–799 sind
in dieser Variante auf der Seite der Wärmequelle 82 angeordnet.
Die elektrische Verbindung zwischen den Schenkeln 792a, 792b des
jeweiligen thermoelektrischen Elements 792 bis 799 erfolgt
mittels der leitenden Brücke 972c auf der Seite
der Wärmesenke 81. Die elektrische Verbindung
zwischen den unterschiedlichen thermoelektrischen Elementen 792–799 erfolgt
vorzugsweise auf der Seite der Wärmequelle.
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Bei
der in 9C und 12C gezeigten Polarität
der an den Temperaturregler angelegten Spannung funktioniert der
Temperaturregler als Kühler für den Transformator.
Dabei wird über das thermoelektrische Element an der Schicht 82 Wärme
aufgenommen (Wärmequelle) und mit Hilfe der angelegten
Spannung zur Schicht 81 (Wärmesenke) gepumpt.
Bei Umkehrung der Polarität der angelegten Spannung funktioniert
das thermoelektrische Element als Heizer für den Transformator.
In diesem Fall wird über das thermoelektrische Element
an der Schicht 81 Wärme aufgenommen und mit Hilfe
der angelegten Spannung zur Schicht 82 gepumpt.
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Wird
eine positive Spannung an den p-Schenkel und eine negative Spannung
an den n-Schenkel des in 9C gezeigten
thermoelektrischen Elements angelegt, so wird die Kühler-Funktion
für den Transformator erzielt. Dies bedeutet, dass die
Wärme dem Transformator entzogen und somit der Transformator
gekühlt wird.
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Wird
eine positive Spannung an den n-Schenkel und eine negative Spannung
an den p-Schenkel des in 9C gezeigten
thermoelektrischen Elements angelegt, wird die Heizer-Funktion für
den Transformator erzielt. Dies bedeutet, dass die Wärme
an den Transformator abgegeben wird.
-
In
der 11 ist eine weitere Ausführungsform der
in 8 bereits erläuterten Transformatoranordnung
gezeigt. In diesem Fall ist das thermoelektrische Element 79 als
Temperaturregler und das separate thermoelektrische Element 89 als
Sensor bzw. Generator vorgesehen.
-
Beide
thermoelektrischen Elemente 79, 89 haben vorzugsweise
die Gestalt des in 12A schematisch gezeigten thermoelektrischen
Elements 79, das in Serie geschaltete thermoelektrische
Elemente 791–799 umfasst. Alle miteinander
verschalteten thermoelektrischen Elemente des jeweiligen thermo elektrischen
Bauelements 79, 89 sind in dieser Variante gleichen
Typs. Im Fall des thermoelektrischen Bauelements 79 sind
alle miteinander verschalteten thermoelektrischen Elemente 791–799 thermoelektrische
Temperaturregler-Grundelemente. Im Falle des thermoelektrischen
Bauelements 89 sind alle miteinander verschalteten thermoelektrischen
Elemente 791–799 thermoelektrische Sensor-Grundelemente.
-
Die
in 12A gezeigten thermoelektrischen Elemente 791–799 können
identisch sein. Sie können sich aber auch unterscheiden,
beispielsweise im Aufbau oder in der Materialauswahl. So kann durch
gezielte Verwendung von nicht-identischen, unterschiedlichen thermoelektrischen
Elementen und deren Anordnung innerhalb des thermoelektrischen Bauelements
der Wirkungsgrad weiter verbessert werden.
-
In
der 12B ist ein thermoelektrisches Grundelement
des thermoelektrischen Sensors 89 gezeigt. In diesem Fall
gilt die Beschreibung der 9B in
entsprechender Weise. Der g-leitende Schenkel 891a entspricht
dem Schenkel 791a und der n-leitende Schenkel 891b entspricht
dem Schenkel 791b in 9B.
-
In
der 12C ist ein thermoelektrisches Element 791–799 des
Temperaturreglers 79 gezeigt. Wird die Kühler-Funktion
des Temperaturreglers für den Transformator betrachtet,
so ist als Wärmequelle des thermoelektrischen Bauelements
die wärmeleitende Schicht 82 vorgesehenen. Durch
Anlegen einer Potentialdifferenz an den freien Enden der beiden Schenkel
dieses thermoelektrischen Elements in der dargestellten Weise kühlt
sich die Schicht 82 ab, sodass der Transformator gekühlt
wird. Als Wärmesenke dient die wärmeleitende Schicht 81,
an der die Wärme an die Umgebung abgegeben wird.
-
Im
Unterschied zum thermoelektrischen Element gemäß 9C sind
im thermoelektrischen Element gemäß 12C bei gleicher Wirkungsweise die elektrischen
Anschlüsse des thermoelektrischen Elements auf der Seite
der Wärmesenke (Schicht 81) angeordnet. Die elektrische
Verbindung zwischen den Schenkeln 791a, 791b des
jeweiligen thermoelektrischen Elements mittels der leitenden Brücke 791c erfolgt
hier auf der Seite der Wärmequelle. Die elektrische Verbindung
zwischen den einzelnen thermoelektrischen Elementen 792–799 erfolgt
vorzugsweise auf der Seite der Wärmesenke.
-
In
der 12D ist ein thermoelektrisches Element
mit segmentierten Schenkeln 791a, 791b gezeigt.
Der Schenkel 791a des p-Typs weist drei übereinander
angeordnete Segmente p1, p2 und p3 aus unterschiedlichen p-leitenden
Materialien auf. Der Schenkel 791b des n-Typs weist zwei übereinander
angeordnete Segmente n1 und n2 aus unterschiedlichen n-leitenden
Materialien auf.
-
Das
in 12D beispielhaft gezeigte thermoelektrische Element
wird bevorzugt als ein Temperaturregler-Element eingesetzt. Auch
thermoelektrische Sensor-Elemente können segmentierte Schenkel
aufweisen. Insbesondere lassen sich die in den 6A, 6B, 9B, 9C, 12B und 12C gezeigten
thermoelektrischen Elemente mit segmentierten Schenkeln gestalten.
Dabei können ein Schenkel, mehrere Schenkel oder auch alle Schenkel
der thermoelektrischen Elemente segmentiert sein.
-
Die
Anzahl der Segmente im jeweiligen segmentierten Schenkel kann beliebig
gewählt werden. Beide Schenkel können eine unterschiedliche
Anzahl oder die gleiche Anzahl von Segmenten aufweisen.
-
Die
Ausgestaltung der Transformatoranordnung, insbesondere des Transformators,
der thermoelektrischen Bauelemente, der thermoelektrischen Elemente
und der Rückkopplungsschaltung ist auf die in den Figuren
gezeigten Ausführungsbeispiele nicht beschränkt.
Der Eingangsteil und der Ausgangsteil des Transformators kann (muss
aber nicht), wie in der Variante gemäß der 4 mit
gestrichelten Linien angedeutet, an eine gemeinsame Masse angeschlossen
sein.
-
- 1
- Transformator
- 2
- Eingangsteil
- 3
- Ausgangsteil
- 4
- Außenelektrode
des Eingangsteils
- 4'
- Außenelektrode
des Ausgangsteils
- 4''
- gemeinsame
Außenelektrode
- 5,
5'
- thermoelektrisches
Bauelement
- 6
- Anschlussdrähte
zur Kontaktierung des Transformators
- 7,
7'
- Innenelektroden
- 8
- Koppelschicht
- 9
- Anschlussdrähte
zur Kontaktierung des thermoelektrischen Bauelements
- 10
- Versorgungseingang
des Treibers
- 11
- Startschaltung
- 12
- Steuereingang
des Treibers
- 19
- Verstärker
- 29
- Treiber
- 49
- Verbraucher
- 59,
69
- thermische
Kopplung
- 79,
89
- thermoelektrisches
Bauelement
- 791–799
- thermoelektrische
Elemente des thermoelektrischen Bauelements
- 791a,
792a, 891a
- p-leitender
Schenkel
- 791b,
792b, 891b
- n-leitder
Schenkel
- 791c,
792c
- leitende
Brücke
- 81,
82
- wärmeleitende
Schicht
- 941
- Anschluss
des Sensors
- 942
- Anschluss
des Temperaturreglers
- 943
- gemeinsamer
Anschluss des Sensors und des Temperaturreglers
- 945
- Speisespannung
positiver Polarität
- 946
- Speisespannung
negativer Polarität
- 95
- wärmeleitendes
Koppelelement
- 98
- Regelkreis
für den Strom über den Temperaturregler
- 99
- weitere
Schaltung
- R1,
R2, R3, R4, R5, R6, R7, R8
- Widerstand
- C1,
C2, C3
- Kapazitäten
- D1,
D2, D3
- Dioden
- L
- Induktivität
- S1,
S2
- Umschalter
- T1
- Transistor
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - JP 08051243
A [0001]
- - JP 2000-188433 A [0001]
- - JP 09051134 A [0001]