DE4131553A1 - Piezoelektrischer transformator - Google Patents

Description

Stand der Technik

Bisher werden in praktisch allen Fällen von elektrischen Übertragern oder Spannungswandlern Transformatoren verwendet.

Transformatoren haben einen entscheidenden Nachteil:

Transformatoren sind schwere, dreidimensionale Gebilde.

In verschiedenen speziell neueren Anwendungen sind Transformatoren das schwerste und größte Bauteil. Piezotransformatoren können im wesentlichen zwei- oder eindimensionale Abmessungen aufweisen. (Nicht mathematisch zwei- oder eindimensional, eher im Sinn von flach oder dünn.)

Beschreibung

Die in/auf einem Piezokristall, durch den piezoelektrischen Effekt erzeugte Spannung wird durch die Kontraktion oder Ausdehnung eines anderen Piezokristalls verursacht. Das Patent bezieht sich damit ausdrücklich auf die doppelte Nutzung des Piezoelektrischen Effektes, wobei mindestens zwei Piezokristalle derart gekoppelt sind, daß nicht die mechanische Veränderung eines Kristalles als Endresultat erwünscht wird, sondern, wiederum die Erzeugung einer sekundären, elektrischen Spannung durch einen zweiten, gekoppelten Piezo, der mechanisch vom Primärpiezo beeinflußt wurde. (Primärpiezo analog der Primärspule eines Transformators).

Zur gegenseitigen mechanischen Kräfteübertragung sind mindestens zwei Piezokristalle mechanisch gekoppelt.

Damit ergeben sich folgende neue Möglichkeiten und Anwendungen:

Bau eines elektronischen Bauteils mit den Abmessungen eines integrierten Schaltkreises, in dem folgende Funktionen untergebracht sind:

Wechselrichter, Transformator und ggf. Gleichrichter. Die Anwendungen eines solchen Bausteins sind vielfältig.

Erzeugung der Hochspannung für eine Hintergrundbeleuchtung von Glimm- oder Fluoreszenzlampen eines LCD-Displays (Laptop, Meßgerät, Bordinstrument u. a.). Erzeugung einer Hochspannung für Kern­ strahlungsdetektoren (Zählrohre, Photomultiplayer, Ionisationskammer). Erzeugung von Funken (Verbrennungsmotoren, Öl-, Gas- und anderen Heizungen). Als besonders eindrucksvolles Beispiel sei eine Kraftfahrzeugzündung mit Hochspannungserzeugung im Zündkerzenstecker erwähnt. Dabei würden all die anfälligen Teile wie Unterbrecher, Zündspule, Zündverteiler und Zündkabel entfallen.

Claims (3)

1. Piezoelektrischer Spannungswandler, Piezo-Transformator, gekennzeichnet durch
2. 1. Die in/auf einem Piezokristall, durch den piezoelektrischen Effekt erzeugte Spannung wird durch die Kontraktion oder Ausdehnung eines anderen Piezokristalls verursacht. Das Patent bezieht sich damit ausdrücklich auf die doppelte Nutzung des Piezoelektrischen Effektes, wobei mindestens zwei Piezokristalle derart gekoppelt sind, daß nicht die mechanische Veränderung eines Kristalls als Endresultat erwünscht wird, sondern, wiederum die Erzeugung einer sekundären, elektrischen Spannung durch einen zweiten, gekoppelten Piezo, der mechanisch vom Primärpiezo beeinflußt wurde, (Primärpiezo analog der Primärspule eines Transformators). Dabei erfolgt die Übertragung der Energie auf mindestens einen Sekundärpiezo (analog der Sekundärspule eines Transformators).
3. 2. Zur gegenseitigen mechanischen Kräfteübertragung sind mindestens zwei Piezokristalle mechanisch gekoppelt.