DE1806124C3

DE1806124C3 - Piezoelectric transformer. Eliminated from: 1817919

Info

Publication number: DE1806124C3
Application number: DE1806124A
Authority: DE
Inventors: Juichi Nishinomiya Moriki; Masaharu Ibaragi Shiosaki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1967-10-31
Filing date: 1968-10-30
Publication date: 1974-05-22
Also published as: DE1806124A1; US3549913A; FR1593098A; GB1164600A; DE1806124B2; DE1817919A1; NL144799B; NL6815462A

Description

von den ganzen piezoelektrischen Körper umgreifen- ist. Es wird auf diese Weise einfach das gleiche Erden Ringelektroden bekannt, deren Aufgabe es ist, gebnis erzielt, das oben an Hand der Polarisierelekzwei in gleicher Richtung polarisierte Wandler- troden abgehandelt wurde.is encompassed by the whole piezoelectric body. It just becomes the same earth that way Known ring electrodes, the task of which is to achieve the above on the basis of the polarizing electrodes transducer electrodes polarized in the same direction were dealt with.

abschnitte miteinander elektrisch zu verbinden und Schließlich besteht eine erfindungsgemäße Lösungsections to be electrically connected to one another and finally there is a solution according to the invention

so die an ihnen abgreifbaren Ausgänge durch eine 5 der genannten Aufgabe auch darin, daß zum Erzielen Reihenschaltung einander zu überlagern (bri'siche eines Zwischenabschnitls im stabförmigen Körper Patentschrift 799 891). Eine Bruchgefahr besteht bei zwischen Treibteil und Leistungserzeuger, in dem ein Wandlern mit nahezu quadratischem Querschnitt oder allmählicher Übergang von der Polarisationsrichtung hohlzylindrischem Aufbau nicht. Auch könnten die im Treibteil zu der im Leistungserzeuger erfolgt, die bekannten Ringelektroden eine eventuell vorhandene 10 Länge der einen Eingangselektrode auf dem Treib-Bruchgefahr nicht vermindern. teil größer ist als die Länge der ihr gegenüber anAufgabe der Erfindung ist es, bei einem piezo- geordneten Eingangselektrode des Treibteils. Auch elektrischen Transformator mit einem als rechtwink- kann auf dem Leistungserzeuger wieder eine diesen liges Parallelepiped ausgebildeten piezoelektrischen umgreifende Ringelektrode angeordnet werden, die Körper in Form eines Stabes die Bruchgefahr an der 15 mit der verlängerten Eingangselektrode einstückigso the outputs that can be tapped at them by a 5 of the mentioned task also include that to achieve Series connection to superimpose one another (break of an intermediate section in the rod-shaped body Patent 799 891). There is a risk of breakage between the driving part and the power generator in which a Converters with an almost square cross-section or a gradual transition from the direction of polarization hollow cylindrical structure not. The in the driving part to that in the power generator could also take place known ring electrodes a possibly existing 10 length of one input electrode on the risk of driving breakage do not diminish. part is greater than the length of the task facing you the invention is, in the case of a piezo-ordered input electrode of the drive part. Also electrical transformer with a right-angle can be used on the power generator again liges parallelepiped formed piezoelectric encompassing ring electrode are arranged, the Body in the form of a rod, the risk of breakage on the 15 integral with the extended input electrode

übergangssteile vom beidseitig mit Elektroden be- ausgebildet ist. Hierdurch wird erreicht, daß dieThe transition parts are formed with electrodes on both sides. This ensures that the

f* legten Treibteil zum auf seinen Oberhächenelektro- beiden Abschnitte mit zueinander senkrechter Polariden freien Leistungserzeugerteil zu vermindern. sationsrichtung durch einen Zwischenabschnitt von-f * put the propellant part to the two sections with perpendicular polarides on its surface to reduce free power generator part. direction through an intermediate section of

■ Diese Aufgabe wird gemäß einer erfindungs- einander getrennt werden, indem sich die Polarisa-■ According to an invention, this task will be separated from one another in that the polarization

gemäßen Lösung dadurch gelöst, daß zum Erzielen 20 tionsrichtung nur allmählich ändert. Einer Bruclieines Zwischenabschnitts im stabförmigen Körper gefahr des piezoelektrischen Körpers ist so wirkungs-according to the solution solved in that to achieve 20 tion direction changes only gradually. One of Bruclieines Intermediate section in the rod-shaped body danger of the piezoelectric body is so effective

zwischen Treibteil und Leistungserzeuger, der nicht voll begegnet.between the driving part and the power generator that is not fully encountered.

J oder nur ganz geringfügig polarisiert ist, auf der In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweiseJ or only slightly polarized, in the drawing the invention is for example

j oberen und der unteren Oberfläche des Leistungs- veranschaulicht, und zwar zeigtj upper and lower surface of the performance illustrated, namely shows

erzeugers in vorbestimmtem Abstand vom Treibteil 25 Fig. 1 schematisch eine perspektivische Ansichtgenerator at a predetermined distance from the driving part 25 Fig. 1 is a schematic perspective view

Ι Polarisierelektrodcn angeordnet sind, zwischen denen eines bekannten piezoelektrischen Transformators,Ι Polarizing electrodes are arranged, between which a known piezoelectric transformer,

J und der Ausgangselektrode eine Gleichspannung an- Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende DarstellungJ and the output electrode a direct voltage to FIG. 2 a representation corresponding to FIG

j legbar ist. Auf diese Weise wild erreicht, daii der zur F.rläuterung einer ersten Art erfindungsgemäßj is placeable. In this way it was wildly achieved that the explanation of a first type according to the invention

J Treibteil einerseits und andererseits der Leistungs- angestrebter Polarisalionsverhältnisse,J driving part on the one hand and on the other hand the power-targeted polarization ratios,

erzeuger mit ihren zueinander senkrechten Polari- 30 Fig. 3 und 4 der Fig. 1 entsprechende Darsteisationsrichtungen nicht unmittelbar aneinander an- lungen von zwei praktischen Ausführunfisformen der stoßen. Vielmehr wird ein Zwischenabschnitt ausge- Erfindung zur Realisierung der in Fig. 2 angedeutebildet, in dem sich die Polarisationsrichtung von der ten Polarisierungsverhältnisse,generator with their mutually perpendicular polarization directions corresponding to FIGS. 3 and 4 of FIG. 1 two practical forms of implementation of the bump. Rather, an intermediate section is designed for the implementation of the indicated in Fig. 2, in which the direction of polarization differs from the polarization ratio,

im Treibteil und von der im Leistungserzeuger unter- Fi iz. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellungin the driving part and by the in the power generator under Fi iz. 5 shows a representation corresponding to FIG. 1

scheidet. Es kann sich daher auch keine Stoßstelle 35 zur Erläuterung einer anderen Art erfindungsgemäß ausbilden, an der wegen der unterschiedlichen PoIa- angestrebter Polarisationsverhältnisse und
risationsrichtungen in den in den aneinander an- Fig. 6 und 7 der Fig. 1 entsprechende Darstellun-part. Therefore, according to the invention, no joint 35 can be formed to explain another type at which, because of the different polarization ratios aimed for and
directions in the representations corresponding to one another in FIGS. 6 and 7 of FIG.

schließenden Teilen eine erhebliche Scherbeanspru- gen praktischer Ausfühiungslormeii der Erfindung chung aufgebaut wird. Im Zwischenabschnitt erfolgt zur Realisierung der an Hand von Fig. 5 erläuterten ] vielmehr ein allmählicher Übergang von der expan- 40 Polarisationsverhältnisse.closing parts have considerable shear stresses of practical implementation of the invention chung is built. In the intermediate section, the steps explained with reference to FIG. 5 are implemented ] rather a gradual transition from the expan- 40 polarization ratios.

j dierenden zur striktiven mechanischen Beanspru- Fig. 1 zeigt einen bekannten piezoelektrischenj denden for strict mechanical stress- Fig. 1 shows a known piezoelectric

j chung des Transformatorkörpers. Belastungsspitzen Transformator. Bei diesem ist ein piezoelektrischerj chung the transformer body. Transformer load peaks. This one is a piezoelectric

ij treten nicht auf. Es kommt deshall· nicht zum Bruch Körper A stabförmig in Form eines rechtwinkligenij do not occur. Therefore, there is no breakage of body A in the form of a rod in the form of a right-angled

ι des piezoelektrischen Körpers, der damit erheblich Parallelepipeds ausgebildet. Die eine Hälfte diesesι the piezoelectric body, which is thus considerably parallelepiped. One half of this

verlängerte Betriebszeiten erreichen kann. Zur Aus- 45 Körpers bildet einen Treibteil 1 des Transformators, bildung des Zwischenabschnitts werden dabei auf die der auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite mit j Oberflächen des Leistungserzeugers in einigem Ab- Eingangselektroden 2 bzw. 3 versehen ist. Die anderecan achieve extended operating times. The body forms a driving part 1 of the transformer, formation of the intermediate section are based on the on its upper side and on its underside with j surfaces of the power generator are provided in some output input electrodes 2 and 3, respectively. The other

j stand vom Rand der Elektroden des Treibteils PoIa- Hälfte des aus piezoelektrischem Material bestehen-j stood from the edge of the electrodes of the driving part PoIa- half of the consisting of piezoelectric material-

risierelektroden angeordnet, zwischen den^n und der den Körpers bildet einen Leistungserzeuger 4, dessenRaising electrodes arranged between the ^ n and the body forms a power generator 4, whose

ij Ausgangselektrode des Leistungserzeugers zum Auf- 50 vom Treibteil 1 abliegende Endfläche mit einer Aus-ij output electrode of the power generator to the end face 50 away from the drive part 1 with an outlet

ij bau der Polarisation in diesem eine Spannung ange- gangsclektrode 5 versehen ist.ij construction of the polarization in this a voltage input electrode 5 is provided.

Ij legt wird. Es Im dann nicht mehr erforderlich, die Die so erhaltene Anordnung arbeitet unter Aus-Ij will lay down. It is then no longer necessary that the arrangement obtained in this way works under

p Polarisierspannung für den Leistungserzeuger zwi- nutzung der elektrostriktiven Wirkung bzw. desp polarization voltage for the power generator between the use of the electrostrictive effect or the

sehen den Elektroden auf dem Treibteil und der Aus- piezoelektrischen Effektes als Transformator, wennsee the electrodes on the drive part and the piezoelectric effect as a transformer, if

If gangselektrode des Leistungserzeugers anzulegen. 55 der Treibteil 1 in Dickenrichtung (Pfeil F) und derIf the output electrode of the power generator is to be applied. 55 of the drive part 1 in the thickness direction (arrow F) and the

Dadurch bleibt der Zwischenabschnitt zwischen dem Leistungserzeuger 4 in Längsrichtung (Pfeil P') pola-As a result, the intermediate section between the power generator 4 remains polar in the longitudinal direction (arrow P ')

Rand der Elektroden auf dem Treibteil und den auf "^s<ert sind. Das geschieht beispielsweise dadurch,Edge of the electrodes on the drive part and which are on " ^s <ert. This happens, for example, by

dem Leistungserzeuger angeordneten Polarisierelek- daß man kurzseitig die Eingangselekilroden 2 und 3 troden polarisationsfrei. kurzschließt und zwischen sie und die Ausgangselek-the power generator arranged polarizing electrodes that one short side the input electrodes 2 and 3 polarization-free. short-circuits and between them and the output elec-

Eine weitere erfindungsgemäße Lösung der ge- 60 trade 5 eine Gleichspannung anlegt und kurzseitig nannten Aufgabe besteht darin, daß zum Erzielen ^bei Auftrennung der Verbindung zwischen den Eineines Zwischenabschnitts im stabförmigen Körper gangselektroden 2 und 3 zwischen diesen eine Gleichzwischen Treibteil und Leistungserzeuger, der nicht spannung anlegt. Die so erzielte Polarisation ergibt oder nur ganz geringfügig polarisiert ist, auf der Polarisationsrichtungen, die zueinander senkrecht Oberfläche des Leistungserzeugers und diesen rings 65 sind. Die zueinander senkrechten Polansationsrichumgreifend in vorbestimmtem Abstand vom treibteil ^tun8^{en treiTen an der} Grenzebene von Treibteil 1 und eine Ringelektrode angeordnet ist, zwischen der und Leistungserzeuger 4 unmittelbar aufeinander,
der Ausgangselektrode eine Gleichspannung anlegbar Piezoelektrisches Material weist die EigenschaftAnother solution according to the invention the overall 60 trade 5 applies a DC voltage and short side called object is that of achieving ⁱⁿ separation of the connection between a crystalline intermediate portion in the rod-shaped body-electrodes 2 and 3 between these a DC intermediate drive member, and power generator that is not voltage-applying . The polarization achieved in this way results or is only very slightly polarized on the polarization directions which are perpendicular to the surface of the power generator and these rings 65. The mutually perpendicular polarity encompassing at a predetermined distance from the driving part ^do 8 ^{enter the boundary plane of the} driving part 1 and a ring electrode is arranged between which and the power generator 4 directly on top of one another,
a direct voltage can be applied to the output electrode Piezoelectric material has the property

auf, sicli in Polarisationsrichtung auszudehnen und sich in Richtung senkrecht zur Polarisationsrichtung zusammenzuziehen. Der stabförmige Körper Λ ist daher in Treibteil 1 bis zur Grenzebene zwischen diesem und dem Leistungserzeuger 4 hin einer expandierenden mechanischen Kraft (Pfeil S), in Leistungserzeuger 4 bis zur Grenzebene zum Treibteil 1 hin einer striktiven mechanischen Kraft (Pfeil S') aus-· gesetzt. In dei Grenzebene kommt es daher zu einer erhöhten Scherspannungsbeanspruchung, die im Betrieb zu Zerstörungen und schließlich zum Bruch des stabförmige!! Körpers A führt.to expand in the direction of polarization and to contract in the direction perpendicular to the direction of polarization. The rod-shaped body Λ is therefore in the driving part 1 up to the boundary plane between it and the power generator 4 towards an expanding mechanical force (arrow S), in the power generator 4 up to the boundary plane to the driving part 1 a strict mechanical force (arrow S ') set. In the boundary plane there is therefore increased shear stress, which in operation leads to destruction and ultimately to breakage of the rod-shaped !! Body A leads.

Dieser Manp?! soll erfin^ungsgemäß dadurch ausgeschaltet wcfdcti, daß die Teile mit zueinander senkrechter Polarisationsrichtung voneinander getrennt werden.This manp ?! is supposed to be switched off according to the invention wcfdcti that the parts separated from each other with perpendicular polarization directions will.

F i g. 2 zeigt einen stabförmigen Körper B, der ebenfalls aus einem Treibleil 6 und einem als Leistungserzeuger 7 dienenden Teil besteht. Der Treibteil 6 und der Leistungserzeuger 7 sind durch einen Zwist.iciiabschnitt 8 mit verminderter Polarisalionsbeanspruchung voncinandei getrennt. Der Trei'iteil 6 ist wii'dei mit Eingangselektroden 9 und 10. dor Lei stungserzeuger 7 mit einer Alisgangselektrode 11 belegt. F i g. 2 shows a rod-shaped body B, which also consists of a drive part 6 and a part serving as a power generator 7. The drive part 6 and the power generator 7 are separated from each other by a dissipation section 8 with reduced polarization stress. The three-part 6 is covered with input electrodes 9 and 10, and power generator 7 with an output electrode 11.

im piezoelektrischen Körper B ist durch Pfeile die Richtung und die Amplitude der Polarisationsbcanspruchung angegeben. Mn 11 erkennt durch die Verkürzung der Pfeile im Bereich des Zwischcn-M'-^chnitts 8. daß erfindungsgemäß in diesem Zwischen\bschniU die Pnlaris.-'Jonshi-anspruchunß vermindert ur.J urst».r Umstanden ganz ausge.,Jialic! v...den soll. Durcn diese Maßnahme wurden gleichzeitig die an dieser Stelle auf das piezoelektrische Material einwirkenden Kräfte vermindert, so daß es in den durch den Zwischenabschnitt 8 wiedergegebenen (irenzbereich zwischen Treibteil 6 und Leistungser7euger 7 nicht zu einer Scherbeanspruchung kommt. Im folgenden sollen η'.'π Ausführungsformen beschrieben werden, durch rtic ein solcher Polarisalionsverlauf erzielbar ist.in the piezoelectric body B the direction and the amplitude of the polarization stress is indicated by arrows. Mn 11 recognizes through the shortening of the arrows in the area of the intermediate M '- ^ section 8 that according to the invention the Pnlaris -' Jonshi claims are reduced in this intermediate section. v ... the should. Through this measure, the forces acting on the piezoelectric material at this point were simultaneously reduced, so that there is no shear stress in the irrelevant area between the drive part 6 and the power generator 7 represented by the intermediate section 8 be described, by rtic such a polarization curve can be achieved.

Fig. 3 zeigt einen piezoelektrischen Transformator, der weitgehend wie derjenige von F i g. 2 aufgebaut ist. Gleiche leiie sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Man erkennt, daß der Leistungserzeuger 7 in einigem Abstand vom Ende der Eingangselektroden 9 und 10 auf dem Treibteil 6 oben und unten mit Polarisicrelektroden 12 und 13 versehen ist. Der Leistungserzeuger kann nun dadurch auf gewünschte Weise in Längsrichtung polarisiert werden, daß zwischen die Polarisierelektroden 12 und 13 einerseits und die Ausgangselektrode 11 des Leistungserzeugers 7 andererseits eine Gleichspannung angelegt wird. Die Polarisierelektroden 12 und 13 werden dabei kurzgeschlossen. Anschließend wird sodann der Treibteil 6 in Dickenrichtung dadurch polarisiert, daß zwischen die Eingangselektroden 9 und 10 eine Gleichspannung gelegt wird. Die Eingangselektroden 9 und 10 werden jedoch für die Polarisierung des Leistungserzeugers 7 nicht mehr benötigt. Dadurch entsteht zwischen den Enden der Elektroden 9 und 10 auf dem Treibteil 6 und den Polarisierelektroden 12 und 13 auf den Leistungserzeuger 7 ein nicht oder nur geringfügig polarisierter Zwischenabschnitt S.Fig. 3 shows a piezoelectric transformer, which is largely like that of FIG. 2 is constructed. The same lines are provided with the same reference symbols. It can be seen that the power generator 7 is at some distance from the end of the input electrodes 9 and 10 on the drive part 6 above and below with polarisicrel electrodes 12 and 13 is. The power generator can now be polarized in the longitudinal direction in the desired manner that between the polarizing electrodes 12 and 13 on the one hand and the output electrode 11 of the On the other hand, a DC voltage is applied to the power generator 7. The polarizing electrodes 12 and 13 are short-circuited. Subsequently, the driving part 6 is then thereby in the thickness direction polarized that between the input electrodes 9 and 10, a DC voltage is applied. The input electrodes However, 9 and 10 are no longer used for the polarization of the power generator 7 needed. This creates between the ends of the electrodes 9 and 10 on the drive part 6 and the Polarizing electrodes 12 and 13 on the power generator 7 are not or only slightly polarized Intermediate section S.

Fi g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der der Polarisationsverlauf von Fig. 2 realisiert ist. Auch hier sind wieder gleiche Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen wie in Fig. 2. Man erkennt, ä daß auf dem Leislungserzeuger 7 eine Ringelektrode 14 angeordnet Ist, die den piezoelektrischen Körper rings umgreift. Die Betriebsweise entspricht derjenigen von Fig. 3. Jedoch ist ein Kurzschließen der Polarisierelektroden 12 und 13 nicht mehr erforder-Hch. Auch hier wird zwischen den Enden der Eingangselektroden 9 und 10 auf dem Treibteil 6 und der Ringelektrode 14 auf dem Leistungserzeuger 7 ein nicht oder nur geringfügig polarisierter Zwischenabschnitt 8 erzielt. Zwar ist das Ausbilden der Ringelektrode 14 in der praktischen Durchführung komplizierVr als das Aufbringen dei Polarisierelektroden 12 und 13, es läßt sich aber mit dem etwas erhöhten Aufwand eine erheblich verbesserte Polarisationsfreiheit des Zwischenabschnitts 8 erzielen.Fi g. FIG. 4 shows a further embodiment in which the polarization curve of FIG. 2 is implemented. Here, too, the same parts are provided with the same reference numerals as in Fig. 2. It can be seen ä that on the power generator 7 a ring electrode 14 is arranged, which surrounds the piezoelectric body all around. The mode of operation corresponds to that of Fig. 3. However, short-circuiting the polarizing electrodes 12 and 13 is no longer required. Here, too, between the ends of the input electrodes 9 and 10 on the drive part 6 and of the ring electrode 14 on the power generator 7 is a non-polarized or only slightly polarized intermediate section 8 scored. It is true that the formation of the ring electrode 14 is more complicated in practice than applying the polarizing electrodes 12 and 13, but it can be done with the slightly increased Effort to achieve a significantly improved freedom from polarization of the intermediate section 8.

Fig. 5 dient der Erläuterung einer anderen Möglichkeit des PolariSationsbeanspruchungsverlaufes, bei der eine Scherspannungsbeanspruchung der Grenzebene zwischen Treibleil und Leislungseizeuger nicht auftritt. Gleiche Teile sind wieder mit gleichen Bezugszeichen verschen w^:e in Fig. 2. Man erkennt an Hand d.r die Pularisationsbeanspruchung angebenden Pfeile, daß in Zwischenabschnitt 8 ein allmählicher Übergang von der Polarisntion i;i Dickenrichtung in Treibteil 6 zur Polarisation in Längsrirhiung im Leistungserzeuger 7 erfolgt. Es treffen also nicht zwei Bereiche mit zueinander senkrechter Polaiisalionsriehtung aufeinander, so daß die Scherspannungskonzentralion und damit die Bruchgefahr vermindert ist.FIG. 5 serves to explain another possibility of the polarization stress curve in which there is no shear stress stress on the boundary plane between the traction element and the power generator. The same parts are again given the same reference numerals w ^: e in FIG. 2. It can be seen from the arrows indicating the Pularization stress that in intermediate section 8 there is a gradual transition from the polarization i; i thickness direction in the drive part 6 to the polarization in the longitudinal direction in the power generator 7 he follows. So two areas with perpendicular polarization direction do not meet, so that the shear stress concentration and thus the risk of breakage are reduced.

Fig. 6 zeigt eine praktische Ausführungsform eines piezoelektrischen Transformators, bei der ein Verlauf der Polarisationsrichljnpen nach Fig. 5 erzielt ist. Dafür genügt es. die eine der beiden Eingangselektroden auf dem Treibteil 6 zu verlängern.Fig. 6 shows a practical embodiment of a piezoelectric transformer in which a Course of the polarization lines according to FIG. 5 achieved is. It is enough for that. to extend one of the two input electrodes on the drive part 6.

Die verlängere Elektrode 12 übergreift einen Teil des Leistungserzeugers 7 und führt so zur Ausbildung des Zwischenabschnitts 8 mit einem allmählichen übergang von einer Polarisationsrichtung zur anderen.The elongated electrode 12 overlaps part of the power generator 7 and thus leads to the formation of the intermediate section 8 with a gradual transition from one direction of polarization to others.

Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform, bei der die verlängerte Elektrode 12 zusätzlich zu einer den Leistungserzeuger 7 rings umgreifenden Ringelektrode 13 vorgesehen ist. Die beiden Elektroden sind dabei miteinander einstückig verbunden. Für den Betrieb wird zunächst der Leistungserzeuger 7 durch Anlegen einer Gleichspannung zwischen der verlängerten Elektrode 12 und die Ausgangselektrode 11 polarisiert. Anschließend wird der Treibteil 6 in Dickenrichtung polarisiert, indem man zwischen seine Elektroden 10 und 12 eine Gleichspannung anlegt. Auch durch diese Ausführungsfcrm kann der in F i g. 5 gezeigte Verlauf der Polarisationsrichtungen erzielt und damit die Scherspannungsbeanspruchung im Übergangsbereich von Treibteil 6 zu Leistungserzeuger 7 vermindert werden.Fig. 7 shows an embodiment in which the elongated electrode 12 in addition to one of the Power generator 7 is provided all around encompassing ring electrode 13. The two electrodes are connected to one another in one piece. The power generator 7 is initially used for operation Applying a DC voltage between the extended electrode 12 and the output electrode 11 polarized. Then the drive part 6 is polarized in the thickness direction by between its electrodes 10 and 12 apply a DC voltage. The in Fig. 5 achieved the course of the polarization directions and thus the shear stress can be reduced in the transition area from the driving part 6 to the power generator 7.

Man erhält so einen piezoelektrischen Transformator von hoher Betriebszuverlässigkeit, der auch für den Transformatorbetrieb mit großer Amplitude geeignet ist und als Hochspannungstransformator in Fernsehgeräten Verwendung finden kann.A piezoelectric transformer of high operational reliability is thus obtained, as is the is suitable for transformer operation with large amplitudes and as a high-voltage transformer in Televisions can be used.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims

1 2 ring electrode (13) are connected to form a one-piece electrode, between which and the output electrode (11) a DC voltage can be applied (Fig. 7).

1. Piezoelectric transformer with a

piezoelectric body in the form of a rod designed as a right-angled parallelepiped,

one half of which represents the drive part and the invention relates to a piezoelectric

its upper or lower surface with "A ₁₀ transformer with a piezoelectric body output electrodes and is polarized in the thickness direction} _n form of a right-angled parallelepiped, while the rod formed as a power generator, one half of which serves the drive part on its from the Troioteil represents the transformer and not veraufweist on its upper distal end face of an output electrode and lower surfaces with each other, and is polarized in the longitudinal direction is _l5-bound input electrodes and characterized in the thickness fact that the direction of the ER is polarized, while the performance goals of a Zvvischenabschnitts (8 ) in the rod-shaped generator for the transformer output serving the body (B) between the drive part (6) and the other half of its stungsgenerator (7) remote from the drive part, which does not have an output electrode or only has an end face and is slightly polarized the is polarized in the upper and _{20 longitudinal directions.}

the lower surface of the power generator Transformers of this type are made of piezo

(7) made at a predetermined distance from the drive part (6) electrical material. For this is example polarizing electrodes (12, 13) are arranged, barium titanate, PZT ceramic (lead-zirconate between those and the output electrode (11) titanate ceramic), PCM ceramic (lead chromate one DC voltage can be applied (Fig. 3). 25 Molybdai ceramic) or the like. Suitable. Such ma-

2. Piezoelectric transformers with one materials only have a limited resistance, a piezoelectric body in the form of a legal force against mechanical loads. Now angled parallelepiped shaped Mabes, it comes with piezoelectric transformers, one half of which represents the driving part and due to the _{material expansions and compressions associated with the piezoelectric processes of its upper and lower surface with one-3o} associated material expansions and compressions occupied input electrodes and in the thickness direction po- to attack mechanical forces on the ceramic is clarified, while the body as a power generator. The other half, serving these forces, could then hold an output electrode on its end face that is remote from the drive part body for long periods of operation, if the forces are applied over the entire body and are polarized in the longitudinal direction. so that ₃₅ would be evenly distributed. But that is not characterized by that to achieve a case. The body of the piezoelectric transformer bil-intermediate section (8) in the rod-shaped body becomes rather irrational. -between two electrodes (ß) between driving part (6) and power generator electrodes enclosed driving part in the direction of its (7), which is not or only slightly polar thickness and in the subsequent for the LeiMungssiert i ¹ - 'on the surface of the power generation * o generation specific part in the longitudinal direction polarier (7) and encompassing this all around in vorbe- siert. So that the body stretching, correct distance from the driving part (6) is a ring in the power generator strict mechanical forces electrode (14) is arranged in the drive part, between and on the work. Some are limited to the driving part that is occupied by a direct voltage, the others can be applied (FIG. 4). 45 the power generator not covered with electrodes

3. Piezoelectric transformer with a part on. On the border between the two parts Piezoelectric body in the form of a right-angled, therefore, there is a shear stress Parallelepiped-shaped rod, which, after a certain time, leads to breakage of the one half of which represents the drive part and on body made of piezoelectric material on this its upper or lower surface with one 50 point leads. The body and therefore the whole output electrodes occupied and in the thickness direction piezoelectric transformers therefore had so far is polarized, while the power generator has a short life and often had to serve the other half can be exchanged from the driving part, so that they are only used for laboratory equipment, remote end face an output electrode but not for consumer devices, such as and is polarized in the longitudinal direction so that television receivers could be used. Also characterized in that in order to achieve one were with the need for frequent refreshing intermediate sections (8) considerable costs associated with the rod-shaped body.

(B) between the driving part (6) and the power generator

(7), in which there is a gradual transition from the roughly formed in the form of a small board

The polarization direction in the driving part (6) to that in the ^6o piezoelectric body are called piezoelectric

Power generator (7] l takes place, the length of one or electromagnetic filter already cylindrical

Input electrode (12) on the drive part (6) or circular transducer elements known (USA.-

is greater than the length of the patent specifications 2,742,614 and 2,953,755). In the-

ordered input electrode (10) of the driving part-like elements is due to their different structure

(Fig. 6). ⁶ 5 there is no risk of breakage.

4. Piezoelectric transformer after connecting to another electromechanical converter Claim 2 or 3, characterized in that with an almost square cross-section or hollow extended input electrode (12) and the cylindrical structure is already using it