NL8200306A

NL8200306A - DEVICE FOR GENERATING AN ELECTRICAL CURRENT

Info

Publication number: NL8200306A
Application number: NL8200306A
Authority: NL
Original assignee: Brevetor Sa
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1982-01-28
Publication date: 1982-09-16
Also published as: FR2500692A1; JPS57184831A; DK52482A; GB2095053B; PT74461B; FR2500692B1; PT74461A; NO820530L; DE3202612C2; ES509257A0; IL64965A; NO152889C; IT8267098A0; ZA82848B; NO152889B; BE891895A; AR230531A1; IT1154475B; CH643413A5; GB2095053A

Description

- 1 - ΐ- .- ^ V Inrichting voor het opwekken van een electrische stroom.- 1 - ΐ- .- ^ V Device for generating an electric current.

<4·<4

De uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het opwekken van een electrische stroom, welke inrichting bestaat uit een mechanische energiebron, een mechand-elec-trische omzetter met piëzo-elektrisch kristalen uit een op 5 de electrode van de omzetter aangesloten electrische oplaad-keten, gevormd door het in serie schakelen van een condensator, een gelijkrichter en een vonkbrug, waarbij over de aansluitcontacten van de condensator een verbruiksketen is geschakeld.The invention relates to a device for generating an electric current, which device consists of a mechanical energy source, a mechanical electric converter with piezoelectric crystals from an electric charging circuit connected to the electrode of the converter, formed by connecting a capacitor, a rectifier and a spark gap in series, a supply circuit being connected across the capacitor terminals.

10 De uitvinding beoogt een inrichting voor het -opwekken van een electrische stroom te verschaffen, die onafhankelijk is van een cel of element of andere externe electrische energiebron, met welke inrichting het mogelijk is om de bezwaren, verbonden aan gebruikelijke voedingsinrichtingen te vermij-15 den. In het bijzonder bij inrichtingen, die moeten werken na een relatief lange opslagperiode of onwerkzame perioden of bij inrichtingen, waarin de levensduur, de prijs, het gewicht en de benodigde plaatsruimte van een cel een belang-rjjk bezwaar vormt, biedt de inrichting volgens de uitvinding 20 een zeer interessante oplossing. De inrichting volgens de uitvinding kan .ih .het bijzonder toepassing vinden bij een inrichting voor het vrijgeven van een explosief ontstekingsmiddel, bij een voedingsinrichting van een electronische keten zoals een logische keten of bij een voedingsinrichting 25 van een draagbaar electronisch toestel, dat onderworpen is aan mechanische werkingen, zoals schokken, versnellings- of vertragingsverschijnselen, die al naar het gelang het betreffende toepassingsgeval incidenteel of herhaaldelijk kunnen optreden.The object of the invention is to provide an apparatus for generating an electric current, which is independent of a cell or element or other external electric energy source, with which apparatus it is possible to avoid the drawbacks associated with conventional power supply devices . In particular with devices which have to operate after a relatively long storage period or inactive periods or with devices in which the service life, the price, the weight and the space required of a cell form an important drawback, the device according to the invention offers 20 a very interesting solution. The device according to the invention can find particular application in a device for releasing an explosive detonating agent, in a power supply device of an electronic circuit such as a logic circuit or in a power supply device in a portable electronic device, which is subject to mechanical effects, such as shocks, acceleration or deceleration phenomena, which may occur occasionally or repeatedly depending on the respective application case.

30 De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin bij wijze van voorbeeld een gunstige uitvoeringsvorm van de inrichting volgens de uitvin-1-ding is weergegeven.The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing, which shows by way of example a favorable embodiment of the device according to the invention.

Het in de enkele tekening weergegeven electrische schema 35 van de inrichting volgens de uitvinding beva t een piêzo- electrisch kristal 2, dat is ondergebracht in een doos 1, die kan zijn blootgesteld aan de kracht F \an een mechanische energiebron. 3n serie met het pöèzo-electrische kristal zijn 8200306 - 2 - een condensator 3, een diode 4 en een vonkbrug 5 geschakeld. Ben verdere diode 6 is parallel geschakeld over het piëzo-electrische kristal 2 en de vonkbrug 5. Een verbruiksketen 7 is parallel geschakeld over de condensator 3.The electrical scheme 35 of the device according to the invention shown in the single drawing contains a piezoelectric crystal 2, which is housed in a box 1, which may be exposed to the force F of a mechanical energy source. In a series with the poezoelectric crystal, 8200306-2 - a capacitor 3, a diode 4 and a spark gap 5 are connected. A further diode 6 is connected in parallel over the piezoelectric crystal 2 and the spark gap 5. A consumption circuit 7 is connected in parallel over the capacitor 3.

5 Het pièzo-electrische kristal kan van een gangbaar type zijn zoals bij voorbeeld dat, welke beschreven is in het boek "Piezoelectric ceramics", uitgegeven door J. van Randeraat e.a. N.V.Phlips’ Gloeilampenfabrieken, Eindhoven, 2e druk 1974, voor een ontsteekinrichting (hoofdstuk 3, 10 blz. 23-39).The piezoelectric crystal can be of a conventional type such as, for example, that described in the book "Piezoelectric ceramics", published by J. van Randeraat et al. NVPhlips' Gloeilampenfabrieken, Eindhoven, 2nd edition 1974, for an ignition device ( Chapter 3, 10 pp. 23-39).

Volgens de uitvinding kan door het in serie schakelen van een vonkbrug 5 en een condensator 3 in combinatie met de diodei 4 en 6 aan de condensator 3 met een capaciteit van bij voorbeeld in de orde van grootte van een micro Farad 15 en spanning van enige volts tot enige tientallen volts worden opgezameld. In sommige toepassingsgevallen kan gebruik worden gemaakt van capaciteiten van 20 micro Farad voor het opzamelen van een spanning van 10 volts c£ van capaciteiten van 0,1 micro Farad voor het opzamelen van een 20 spanning van 140 volts, of anders gezegd, men kan aldus een e rsrgiehoeveelheid van circa 1 mj.According to the invention, by connecting a spark gap 5 and a capacitor 3 in combination with the diodes 4 and 6 to the capacitor 3 in series, a capacity of, for example, the order of magnitude of a micro Farad 15 and voltage of a few volts until a few dozen volts are collected. In some application cases, use can be made of capacities of 20 micro Farad for collecting a voltage of 10 volts, or capacities of 0.1 micro Farad for collecting a voltage of 140 volts, or in other words, one can thus a quantity of approximately 1 mj.

De vonkbrug 5 speelt een belangrijke rol in deze inrichting, daar het niet mogelijk is om direct vanuit een pièzo-electrisch kristal een condensator van relatief aanzienlijke 25 capac iteit op te laden tot voldoende spanningswaarde voor het voeden van bij voorbeeld een relatief gecompliceerde electronische keten.The spark gap 5 plays an important role in this device, since it is not possible to charge a capacitor of relatively considerable capacitance directly from a piezoelectric crystal to a sufficient voltage value for supplying, for example, a relatively complicated electronic circuit.

Met behulp van de dioden 4 en 6 kan de condensator 3 worden opgeladen met positieve en negatieve stroompulsen.Using the diodes 4 and 6, the capacitor 3 can be charged with positive and negative current pulses.

30 De verbruiksketen 7 kan bij voorbeeld een electronische keten met hoge impedantie zijn of in een bijzonder geval het ontstekingsmiddel van een ontstekerinrichting, of verder elke andere geschikte keten.The consumer circuit 7 may be, for example, a high impedance electronic circuit or, in particular, the igniter of an igniter, or otherwise any suitable circuit.

De bekrachtiging van het piezo- electrische kristal 2 35 kan bij voorbeeld een afzonderlijke schok verschaffen voor het vrijgeven van een ontsteker of een versnelde of vertraagde beweging van een beweegbare drager van de voedings-inrichting. De inrichting kan bij voorbeeld zijn gemonteerd op een projectiel en een veiligheidsinrichting besturen of 40 kan worden gedragen door een persoon of worden genonteerd 8200306 V- ~ if'11'' - 3 - op een voertuig.For example, actuation of the piezoelectric crystal 2 may provide a separate shock to release an igniter or accelerated or decelerated movement of a movable carrier of the power supply. For example, the device may be mounted on a projectile and control a safety device or 40 may be carried by a person or mounted 8200306 V- 'if'11' '- 3 - on a vehicle.

In alle toepassingsgevallen heeft deelectrische energiebron een onbepaalde levensduur en vertoont een zeer hoge werkingsbetrouwbaarheid.In all application cases, the electric energy source has an indefinite life and shows a very high operational reliability.

-Conclusies- 8200306-Conclusions- 8200306

Claims

Device for generating an electric current, which device consists of a mechanical energy source, of a mechanoelectric converter with piezoelectric crystal and of an electric charging circuit, closed on the 5 electrodes of the converter, characterized in that the charging circuit consists of a series circuit of a capacitor (3), a rectifier (4) and a. spark gap (5), in which a supply circuit (7) is connected across the condenser terminals. 10

Device for generating an electric current according to claim 1, characterized in that it contains a two-phase rectifier (4,6). 8200306