DE3303404C1 - Method of generating the current pulses needed to operate radiation-emitting semiconductor diodes and arrangement for carrying it out - Google Patents

Method of generating the current pulses needed to operate radiation-emitting semiconductor diodes and arrangement for carrying it out

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DE3303404C1 DE3303404A DE3303404A DE3303404C1 DE 3303404 C1 DE3303404 C1 DE 3303404C1 DE 3303404 A DE3303404 A DE 3303404A DE 3303404 A DE3303404 A DE 3303404A DE 3303404 C1 DE3303404 C1 DE 3303404C1
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Abstract

A method of generating the current pulses needed to operate radiation-emitting semiconductor diodes does not require, in particular, an external supply voltage source for the semiconductor diode. According to the invention, this object is achieved by subjecting a piezoelectric transducer to a mechanical compressive or tensile stress for a short time and coupling the electrical energy produced by conversion of the mechanical energy into the electrical circuit of the radiation-emitting semiconductor diode by transformer means (Figure 1).

Description

Des weiteren ist auch schon eine Einrichtung zum Erzeugen von Lichtblitzen für den Gebrauch in Spielzeugfiguren vorgeschlagen worden, die einen auf einen Kristall einwirkenden Kompressionsmechanismus enthält und einen elektrischen Stromkreis mit einer Funkenstrecke und Lämpchen aufweist. Bei Betätigung des aus einem Hebel, einem Rahmen, einem Nocken und einem Druckkörper bestehenden Kompressionsmechanismus wird der Kristall zusammengepreßt. Dadurch wird im Kristall eine Spannung erzeugt, die bei Überschreiten eines Schwellwerts einen die Funkenstrecke überbrückenden Stromstoß bewirkt, wodurch die Lämpchen kurzzeitig aufleuchten (US-PS 38 08 418). Furthermore there is already a facility for Produce of flashes of light has been proposed for use in toy figures, the includes a compression mechanism acting on a crystal and a electrical circuit with a spark gap and lamp. When actuated consisting of a lever, a frame, a cam and a pressure body The compression mechanism compresses the crystal. This becomes in the crystal A voltage is generated which, when a threshold value is exceeded, creates a spark gap bridging current surge, causing the lamps to light up briefly (US-PS 38 08 418).

Es ist ersichtlich, daß diese bekannten Einrichtungen nach Aufgabe und Lösung keine näheren Berührungspunkte mit der vorliegenden Erfindung aufweisen. It can be seen that these known devices after task and solution have no closer points of contact with the present invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigt F i g. 1 eine beispielsweise und prinzipielle Schaltanordnung zur Durchführung des Verfahrens, F i g. 2 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des Sendekreises für den Zeitabschnitt des Impulsanstiegs, F i g. 3 ein vereinfachtes Ersatzschaltbild des Sendekreises für den Zeitabschnitt des Impulsdaches. The method according to the invention is illustrated below with reference to the drawing explained. It shows F i g. 1 shows an example and basic circuit arrangement to carry out the procedure, F i g. 2 a simplified equivalent circuit diagram of Sending circuit for the time segment of the pulse rise, F i g. 3 a simplified one Equivalent circuit diagram of the transmission circuit for the time segment of the impulse roof.

Die Schaltanordnung gemäß F i g. 1 umfaßt ein Piezoelement 1 (piezoelektrischer Kristall), dessen gegenüberliegende Oberflächen 1' und 1" an die auf einen Kern 2 aufgebrachte Primärwicklung 3 eines Impulsübertragers 4 angeschlossen sind. Auf dem aus Ferrit bestehenden Kern 2 ist des weiteren die Sekundärwicklung 5 des Impulsübertragers 4 angebracht, an welche eine Lumineszenzdiode 6 angeschlossen ist. The switching arrangement according to FIG. 1 comprises a piezo element 1 (piezoelectric Crystal), whose opposite surfaces 1 'and 1 "to those on a core 2 applied primary winding 3 of a pulse transmitter 4 are connected. on the core 2 made of ferrite is also the secondary winding 5 of the pulse transformer 4 attached, to which a light emitting diode 6 is connected.

Dem Piezoelement 1 ist ein Schlagkörper 7 zugeordnet, der unter der Wirkung einer als Druckfeder ausgebildeten Rückstellfeder 8 (Federkraftspeicher) steht und um eine Achse 9 drehbar ist. Der Schlagkörper 7 wird mittels eines Arretierglieds 10 in seiner gespannten Lage gehalten und kann nach jedem Auslösevorgang mit Hilfe eines Rückholhebels 11 stets wieder in seine Spannlage gebracht werden. Das Auslösen des Schlagkörpers 7 sowie dessen Rückstellung in seine Spannlage kann dabei wahlweise manuell oder selbsttätig mechanisch erfolgen, gegebenenfalls auch taktweise. Der Lumineszenzdiode 6 ist in einem entsprechenden Abstand ein Fotoempfänger 12 in Form eines Fototransistors, einer Fotodiode oder eines gleichwirkenden Bauelements zugeordnet, dem ein Impulsverstärker 13 nachgeschaltet ist, auf welchen ein Mono-Flop 14 od. dgl. folgt, an welches ein Relais 15 angeschlossen ist, das bei Impulsgabe, das heißt beim Aussenden eines Strahlungsimpulses durch die Lumineszenzdiode, einen definierten Schaltvorgang auslöst Die Schaltanordnung arbeitet wie folgt: Wird die Arretierung des Schlagkörpers 7 durch Entfernen des Arretierglieds 10 aus seiner Bewegungsbahn aufgehoben, so wird die in der am Hebelarm 7' des Schlagkörpers angreifenden Druckfeder 8 gespeicherte Energie schlagartig freigesetzt. Dies hat zur Folge, daß der Schlagkörper 7 ebenfalls schlagartig auf das Piezoelement 1 auftrifft Infolge dieser kurzzeitigen mechanischen Beanspruchung des Piezoelements auf Druck tritt an dessen Oberflächen 1' und 1" durch innere Ladungsverschiebung eine Spannung auf, die an der Primärwicklung 3 des Impulsübertragers 4 ansteht und induktiv in dessen Sekundärwicklung 5 eingekoppelt wird. Das Übersetzungsverhältnis ü des Impulsübertragers 4 ist so gewählt, daß im Sekundärkreis ein Stromimpuls von einer solchen Größe entsteht, daß die Lumineszenzdiode 6 einen Strahlungsimpuls aussendet Hinreichende Stromimpulswerte wurden beispielsweise bei einem Übersetzungsverhältnis von ü 15 bis 20 :1 erzielt. The piezo element 1 is assigned an impact body 7, which under the Effect of a return spring 8 designed as a compression spring (spring force accumulator) and is rotatable about an axis 9. The impact body 7 is by means of a locking member 10 held in its tensioned position and can be used after each release with the help a return lever 11 are always brought back into its clamping position. The triggering of the impact body 7 and its return to its clamping position can optionally be done manually or automatically mechanically, if necessary also in cycles. Of the Light emitting diode 6 is in one corresponding distance a photo receiver 12 in the form assigned to a phototransistor, a photodiode or an equivalent component, which is followed by a pulse amplifier 13, on which a mono-flop 14 od. Like. Follows, to which a relay 15 is connected, the impulses that means when a radiation pulse is emitted by the light emitting diode, one The switching arrangement works as follows: If the Locking of the impact body 7 by removing the locking member 10 from its The path of movement is canceled, so the one acting on the lever arm 7 'of the impact body Compression spring 8 stored energy is suddenly released. This has the consequence that the impact body 7 also suddenly strikes the piezo element 1 as a result this brief mechanical stress on the piezo element occurs under pressure on the surfaces 1 'and 1 "of which there is a voltage due to internal charge displacement, which is applied to the primary winding 3 of the pulse transformer 4 and inductively in its Secondary winding 5 is coupled. The transmission ratio ü of the pulse transformer 4 is selected in such a way that a current pulse of such a size is created in the secondary circuit, that the luminescent diode 6 emits a radiation pulse Sufficient current pulse values were achieved, for example, with a transmission ratio of 15 to 20: 1.

Im Ersatzschaltbild nach Fig.2 kennzeichnen uo(t) die EMK und Ri den Innenwiderstand des Piezoelements 1. Mit 4" ist der die Streuinduktivität aLs und die Eigenkapazität Cs umfassende Teil des Impulsübertragers 4 bezeichnet. Ferner symbolisiert 4' den idealen Übertrager mit dem Übersetzungsverhältnis ü und u2(t) die an der Lumineszenzdiode .nliegende Spannung. In the equivalent circuit diagram according to Fig. 2, uo (t) denote the EMF and Ri the internal resistance of the piezo element 1. With 4 "is the leakage inductance aLs and denotes part of the pulse transmitter 4 comprising the self-capacitance Cs. Further 4 'symbolizes the ideal transformer with the transformation ratio ü and u2 (t) the voltage present at the light emitting diode.

Die Lumineszenzdiode 6 wird durch die auf die Primärseite transformierte Zuleitungsinduktivität ü2 LD, die Diffusionskapazität des pn-Übergangs CD/U und den Sperrschichtwiderstand ig~ RD repräsentiert. In weiterer Näherung wird die Lumineszenzdiode 6 durch die lineare Approximation RD' der Größen RD, CD und LD für den gesamten Einschaltvorgang charakterisiert. Damit lautet die Differentialgleichung: wobei il den Strom durch das Piezoelement bedeutet.The luminescent diode 6 is represented by the lead inductance U2 LD transformed onto the primary side, the diffusion capacitance of the pn junction CD / U and the junction resistance ig ~ RD. In a further approximation, the luminescent diode 6 is characterized by the linear approximation RD 'of the variables RD, CD and LD for the entire switch-on process. The differential equation thus reads: where il means the current through the piezo element.

Die Lösung dieser Differentialgleichung ergibt für den Einschaltvorgang: mit Dabei bedeutet al12 die komplexe Frequenz.The solution of this differential equation gives for the switch-on process: with Al12 means the complex frequency.

Werden die physikalischen Größen Übertragungsfaktor Periodendauer und die Dämpfungskonstante eingeführt, so erhält man Im Falle der kritischen Dämpfung mit DA = 1 klingen die Einschwingvorgänge am schnellsten ab und es gilt Die Lösung der Differentialgleichung lautet jetzt: mit Die Anstiegszeit tr zwischen 10 und 90% des Endwerts der Ausgangsspannung u2 (t) beträgt tr = 3,35 TA.Are the physical quantities transfer factor Period duration and the damping constant introduced, one obtains In the case of critical damping with DA = 1, the transient processes subside the fastest and it applies The solution to the differential equation is now: with The rise time tr between 10 and 90% of the final value of the output voltage u2 (t) is tr = 3.35 TA.

Das bedeutet, daß für kurze Anstiegszeiten olund C1 klein gehalten werden müssen. Eine Verkürzung der Anstiegszeit ist ferner durch Vergrößerung von Ri möglich. This means that for short rise times ol and C1 are kept small Need to become. The rise time can also be shortened by increasing Ri possible.

Hierzu ein Zahlenbeispiel: Angenommene Werte: R'D#0,7#; Ri = 104#; u2(t) i = 2,1V; î2(t) = 3A,ü2 = 400. Here is a numerical example: Assumed values: R'D # 0.7 #; Ri = 104 #; u2 (t) i = 2.1V; î2 (t) = 3A, ü2 = 400.

Zur quantitativen Abschätzung der obigen Gleichung soll für den Zeitraum 4 #A = 0,4 µs die EMK des Piezoelements als konstant angesehen werden, also U0 = const. For the quantitative estimation of the above equation, the EMF of the piezo element should be viewed as constant for the period 4 #A = 0.4 µs, i.e. U0 = const.

Werte eingesetzt ergibt: Das Produkt der parasitären Größen Streuinduktivität und Eigenkapazität liegt damit in einer realistischen Größenordnung.Inserted values results in: The product of the parasitic quantities leakage inductance and self-capacitance is thus in a realistic order of magnitude.

Für U0 folgt aus der oben angegebenen Lösung der Differentialgleichung: und damit U0#34KV.For U0 it follows from the solution of the differential equation given above: and thus U0 # 34KV.

Das Ersatzschaltbild gemäß Fig. 3 beschreibt das Verhalten des Impulsdaches und stimmt bis auf die parasitären Bauelemente des Impulsübertragers 4 mit der F i g. 2 überein. Da der Einschaltvorgang beendet ist, kann die Streuinduktivität aLz unberücksichtigt bleiben. The equivalent circuit diagram according to FIG. 3 describes the behavior of the impulse roof and agrees with the F, except for the parasitic components of the pulse transmitter 4 i g. 2 match. Since the switch-on process has ended, the leakage inductance aLz remain unconsidered.

Es muß dafür die zur Eigenkapazität C, parallelliegende Hauptinduktivität L1 beachtet werden. Diese Größen sind im Ersatzschaltbild durch das Bezugszeichen 4"' gekennzeichnet.The main inductance, which is parallel to the self-capacitance C, must be used for this L1 must be observed. These quantities are indicated by the reference symbol in the equivalent circuit diagram 4 "'marked.

Unter der Voraussetzung, daß Ri und RD' kleiner sind als der Resonanzwiderstand ,, ist die Eigenkapazität C, vernachlässigbar. Damit lautet die Differentialgleichung unter Berücksichtigung der obigen Näherung für die strahlungemittierende Halbleiterdiode Die Lösung dieser Gleichung ergibt für den Ausschaltvorgang mit Die Ausgangsspannung u2(t) nimmt mit einer durch VD definierten Dachschräge ab und bestimmt damit die Impulsbreite ts. Zur Vergrößerung der Impulsbreite tB muß die Hauptinduktivität L'vergrößert werden.Assuming that Ri and RD 'are smaller than the resonance resistance ,, the self-capacitance C i is negligible. The differential equation thus reads for the radiation-emitting semiconductor diode, taking into account the above approximation The solution of this equation gives for the switch-off process with The output voltage u2 (t) decreases with a roof slope defined by VD and thus determines the pulse width ts. To increase the pulse width tB, the main inductance L must be increased.

Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich grundsätzlich in solchen Fällen anwenden, in denen zur Erzeugung der für den Betrieb von strahlungemittierenden Halbleiterdioden (Lumineszenzdioden) erforderlichen Stromimpulse das Bereitstellen einer Speisespannungsquelle umständlich ist oder Schwierigkeiten bereitet, oder wenn das Verlegen von Kabelzuführungen zur Unhandlichkeit von Geräten führt. Die Erfindung ermöglicht beispielsweise den Einsatz von berührungsbehafteten Endschaltern mit optischer Signalübertragung, die ohne Stromzuführung (passive Detektoren) arbeiten. The method according to the invention can basically be used in such Apply cases in which to generate the necessary for the operation of radiation-emitting Semiconductor diodes (luminescence diodes) require current pulses to be provided a supply voltage source is cumbersome or causes difficulties, or if the laying of cable leads leads to the unwieldy of devices. the The invention enables, for example, the use of limit switches with contact with optical signal transmission that work without a power supply (passive detectors).

Zweckmäßigerweise ist der Kern des Übertragers als Ringkern ausgebildet. The core of the transformer is expediently designed as a toroidal core.

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Claims (7)

Patentansprüche: 1 Verfahren zur Erzeugung der für den Betrieb von eine Strahlung emittierenden Halbleiterdioden erforderlichen Stromimpulse, d a d u r c h g e -k e n n z ei eh n e t, daß ein Piezoelement kurzzeitig einer mechanischen Druck- oder Zugspannung unterworfen wird und die durch Umwandlung der mechanischen Energie gewonnene elektrische Energie mittels eines Übertragers in den Stromkreis der die Strahlung emittierenden Halbleiterdiode eingekoppelt wird. Claims: 1 method for generating the for the operation of a radiation-emitting semiconductor diodes required current pulses, d a d u r c h g e -k e n n n z eh n eh n e t that a piezo element is briefly a mechanical one Compressive or tensile stress is subjected and the conversion of the mechanical Energy generated electrical energy by means of a transformer in the electrical circuit the radiation-emitting semiconductor diode is coupled. 2 Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Piezoelement ein Einzelelement oder eine Piezosäule verwendet werden und die an den gegenüberliegenden Oberflächen des Elements oder der Säule infolge der Druck- oder Zugspannung erzeugte Spannung der Primärwicklung des Übertragers zugeführt wird, an dessen Sekundärwicklung die Halbleiterdiode angeschlossen ist. 2 The method according to claim 1, characterized in that as a piezo element a single element or a piezo column can be used and the opposite Surfaces of the element or the column generated as a result of the compressive or tensile stress Voltage is fed to the primary winding of the transformer on its secondary winding the semiconductor diode is connected. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Piezoelement bzw. der Piezosäule ein mechanisch betätig- oder auslösbarer Schlag- oder Druckkörper zugeordnet ist, der nach seiner Betätigung selbsttätig in seine inaktive Ausgangslage zurückgeht. 3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that the piezo element or the piezo column is a mechanically actuatable or releasable one Impact or pressure body is assigned which automatically after its actuation returns to its inactive starting position. 4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Piezoelement bzw. der Piezosäule ein mechanisch - betätig- oder auslösbarer Schalg- oder Druckkörper zugeordnet ist, der nach Betätigung zwangsweise in seine inaktive Ausgangslage zurückzubringen ist. 4. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that the piezo element or the piezo column is a mechanically - actuatable or releasable Schalg- or pressure body is assigned, which after actuation forcibly into his inactive starting position is to be brought back. 5. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an einander gegenüberliegenden Oberflächen (1', 1") eines Piezoelements (1) angebrachten Elektroden an die Primärwicklung (3) des Übertragers (4) angeschlossen sind, dessen Sekundärwicklung (5) mit einer Lumineszenzdiode (6) in leitender Verbindung steht, und daß dem Piezoelement (1) ein unter der Wirkung einer Rückstellfeder (8) stehender Schlagkörper (7) zugeordnet ist. 5. Arrangement for performing the method according to the claims 1, 2, 3 or 4, characterized in that the opposing surfaces (1 ', 1 ") of a piezo element (1) attached electrodes to the primary winding (3) of the transformer (4) are connected, the secondary winding (5) of which with a light emitting diode (6) is in conductive connection, and that the piezo element (1) is under the effect is assigned to a return spring (8) standing impact body (7). 6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertrager (4) als Impulsübertra ger ausgebildet ist. 6. Arrangement according to claim 5, characterized in that the transformer (4) is designed as a pulse transmission ger. 7. Anordnung nach einem der Ansprüche 5 oder 6 dadurch gekennzeichnet, daß das Piezoelement, der Übertrager und die strahlungemittierende Halbleiterdiode in einem gemeinsamen, mit einer Öffnung für den Zugang des Schlag- oder Druckkörpers zum Piezoelement versehenen Gehäuse untergebracht sind. 7. Arrangement according to one of claims 5 or 6, characterized in that that the piezo element, the transformer and the radiation-emitting semiconductor diode in a common, with an opening for access to the impact or pressure body to the piezo element provided housing are housed. Um eine Strahlung aussendende Halbleiterdioden (Lumineszenzdioden) impulsartig in den strahlungabgebenden Zustand zu versetzen, bedarf es Zufuhr eines hinreichenden Impulsstromes. Zur Erzeugung der erforderlichen Stromimpulse ist es bekannt, die benötigte Impulsenergie während der Impulspause mit einem Kondensator zu speichern Die Entladung des Speichers erfolgt dann durch Triggern eines schnellen elektronischen Schalters, zum Beispiel in Form eines Thyristors. Around a radiation emitting semiconductor diodes (luminescence diodes) To put a pulse in the radiation-emitting state, a supply is required sufficient impulse current. To generate the necessary current pulses it is known the required pulse energy during the pulse pause with a capacitor to save The discharge of the memory is then carried out by triggering a fast electronic switch, for example in the form of a thyristor. Der Mindestaufwand für eine derartige Anordnung umfaßt demnach außer der eine Strahlung emittierenden Halbleiterdiode wenigstens eine Speisespannungsquelle, einen Ladewiderstand, einen Speicherkondensator, einen Thyristor und einen Steuergenerator für die Triggerung sowie die erforderlichen Schaltverbindun. The minimum effort for such an arrangement accordingly includes except the radiation-emitting semiconductor diode at least one supply voltage source, a charging resistor, a storage capacitor, a thyristor and a control generator for triggering as well as the required switching connections. gen.gene. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung der für den Betrieb von eine Strahlung aussendenden Halbleiterdioden notwendigen Stromimpulse zu finden, die einen Verzicht auf eine besondere Speisespannungsquelle einschließlich elektrischer Speicher- und Triggerelemente ermöglichen und somit die Voraussetzung für einen erweiterten Einsatz bzw. für eine umfassendere Anwendung von Halbleiterdioden schaffen, die bei Zufuhr eines entsprechenden Impulsstromes eine Strahlung emittieren, welche im unsichtbaren oder im sichtbaren Bereich liegen kann. The invention is based on the object of a method and a Device for generating the semiconductor diodes which emit radiation for the operation to find the necessary current pulses that dispense with a special supply voltage source including electrical storage and trigger elements enable and thus the prerequisite for an extended use or for a more comprehensive application of semiconductor diodes, which when a corresponding pulse current is supplied emit radiation which lies in the invisible or in the visible range can. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei dem Verfahren dadurch gelöst, daß ein Piezoelement kurzzeitig einer mechanischen Druck- oder Zugspannung unterworfen wird und die durch Umwandlung der mechanischen Energie gewonnene elektrische Energie mittels eines Übertragers in den Stromkreis der die Strahlung emittierenden Halbleiterdiode eingekoppelt wird. According to the invention, this object is achieved in the method by that a piezo element is briefly subjected to mechanical compressive or tensile stress and the electrical energy obtained by converting mechanical energy by means of a transformer in the circuit of the radiation-emitting semiconductor diode is coupled. Die Aufgabe wird hinsichtlich der Vorrichtung durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst. Das Übersetzungsverhältnis richtet sich dabei nach der Höhe der primärseitig erzeugten Spannung und nach der für das Pulsen der die Strahlung emittierenden Halbleiterdiode erforderlichen Stärke des Stromimpulses unter Berücksichtigung der dem Schaltkreis immanenten physikalischen und elektrischen Eigenschaften. Für einige Anwendungsfälle hat sich ein Übersetzungsverhältnis von üz 15 bis 20 zu 1 als hinreichend und zweckmäßig erwiesen. Dabei ist auch der mechanisch/elektrische Wirkungsgrad, das heißt, das Maß für die Umwandlung von mechanischer in piezoelektrische Energie, in Betracht zu ziehen. The object is achieved with regard to the device by the claim 5 specified features solved. The transmission ratio depends on the level of the voltage generated on the primary side and for the pulsing of the die Radiation-emitting semiconductor diode required strength of the current pulse taking into account the physical and electrical inherent in the circuit Properties. For some applications, a transmission ratio of üz 15 to 20 to 1 proved to be sufficient and appropriate. There is also the mechanical / electrical Efficiency, that is, the measure of the conversion from mechanical to piezoelectric Energy to consider. Einrichtungen zur Gewinnung elektrischer Energie aus mechanischer Energie mittels Piezoelemente sind an sich bekannt. Devices for generating electrical energy from mechanical Energy by means of piezo elements are known per se. So ist zur Beaufschlagung eines piezoelektrischen Elements bereits ein Schlagmechanismus konzipiert worden, der aus einem gegen die Kraft -einer Feder auslenkbaren Schlaghammer und einem die Schlagbewegung des Schlaghammers einleitenden Steuerteil besteht (DE-OS 30 32 961). So is already to act on a piezoelectric element a striking mechanism has been designed, which consists of a force against the force of a spring deflectable percussion hammer and one initiating the striking movement of the percussion hammer Control part consists (DE-OS 30 32 961). Ein solcher Schlagmechanismus setzt zwei eine Relativbewegung zueinander ausführende Rotationsteile voraus, wie sie bei einer Reibungskupplung vorhanden sind. Tritt durch Überlastung ein Schlupf zwischen den Rotationsteilen auf, so findet eine Verdrehung des am ersten Rotationsteil gehalterten, mit einem Fühler ausgestatteten Schlaghammers gegenüber einer mit dem anderen Rotationsteil drehfest verbundenen Steuerscheibe statt. Der Fühler des Schlaghammers kann nach anfänglicher, durch Nocken der Steuerscheibe verursachte Wegbewegung von einem piezoelektrisehen Element schließlich in einen mittig im Betätigungsnocken vorgesehenen Durchlaß eintauchen und eine vor dem Piezoelement angeordnete Schlagplatte beaufschlagen. Die dabei entstehende elektrische Energie wird auf eine Tragplatte weitergeleitet, die in Verbindung mit elektrischen Bauelementen ein Signal direkt oder über eine Antenne abstrahlen kann. Such a striking mechanism sets two movements relative to one another executing rotating parts ahead, as they exist in a friction clutch are. If there is a slip between the rotating parts due to overloading, then finds a rotation of the one which is held on the first rotating part and equipped with a feeler Percussion hammer opposite to a rotatably connected to the other rotating part Control disk instead. The feeler of the percussion hammer can after initial, through Cam of the control disk caused movement away from a piezoelectric element finally plunge into a passage provided in the center of the actuating cam and act on a striking plate arranged in front of the piezo element. The one with it The resulting electrical energy is passed on to a support plate, which is in Connection with electrical components a signal directly or via an antenna can radiate.
DE3303404A 1983-02-02 1983-02-02 Method of generating the current pulses needed to operate radiation-emitting semiconductor diodes and arrangement for carrying it out Expired DE3303404C1 (en)

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DE3303404A DE3303404C1 (en) 1983-02-02 1983-02-02 Method of generating the current pulses needed to operate radiation-emitting semiconductor diodes and arrangement for carrying it out
DE3323243A DE3323243A1 (en) 1983-02-02 1983-06-28 DEVICE FOR GENERATING THE CURRENT IMPULSES REQUIRED FOR THE OPERATION OF RADIATION-EMITTING SEMICONDUCTOR DIODES
EP84100807A EP0117437B1 (en) 1983-02-02 1984-01-26 Method of generating the current impulses necessary for the operation of radiation-emitting semiconductor diodes, and device for carrying out the method
DE8484100807T DE3461342D1 (en) 1983-02-02 1984-01-26 Method of generating the current impulses necessary for the operation of radiation-emitting semiconductor diodes, and device for carrying out the method
JP59016202A JPS59153100A (en) 1983-02-02 1984-02-02 Method and device for generating current pulse for operatinglight-emitting diode
US06/576,532 US4595864A (en) 1983-02-02 1984-02-02 Method of generating current pulses for operating a light-emitting diode and circuit arrangement for carrying out the method

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238425C1 (en) * 1992-11-13 1994-02-03 Hirschmann Richard Gmbh Co Operating glass breakage alarm installation - using voltage provided by piezo element in response to mechanical vibration to provide alternating magnetic field
EP0813075A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-17 Inter Company Computer, Engineering, Design Services, in het kort : " Concept Design", naamloze vennootschap Proximity detecting device
WO1999023749A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Martyn Sergeevich Nunuparov Method of power supply for electronic systems and device therefor

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2577300Y2 (en) * 1991-05-30 1998-07-23 株式会社明電舎 Breaker

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808418A (en) * 1973-04-02 1974-04-30 A Conard Light flashing apparatus
DE3032961A1 (en) * 1980-09-02 1982-03-11 Jean Walterscheid Gmbh, 5204 Lohmar IMPACT MECHANISM FOR IMPACTING A PIEZOELECTRICAL ELEMENT

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3808418A (en) * 1973-04-02 1974-04-30 A Conard Light flashing apparatus
DE3032961A1 (en) * 1980-09-02 1982-03-11 Jean Walterscheid Gmbh, 5204 Lohmar IMPACT MECHANISM FOR IMPACTING A PIEZOELECTRICAL ELEMENT

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4238425C1 (en) * 1992-11-13 1994-02-03 Hirschmann Richard Gmbh Co Operating glass breakage alarm installation - using voltage provided by piezo element in response to mechanical vibration to provide alternating magnetic field
EP0813075A1 (en) * 1996-06-12 1997-12-17 Inter Company Computer, Engineering, Design Services, in het kort : " Concept Design", naamloze vennootschap Proximity detecting device
WO1999023749A1 (en) * 1997-10-30 1999-05-14 Martyn Sergeevich Nunuparov Method of power supply for electronic systems and device therefor
EP1050955A1 (en) * 1997-10-30 2000-11-08 NUNUPAROV, Martyn Sergeevich Method of power supply for electronic systems and device therefor
EP1050955A4 (en) * 1997-10-30 2001-06-27 Martyn Sergeevich Nunuparov Method of power supply for electronic systems and device therefor

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JPS59153100A (en) 1984-08-31

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