П’єзоелектричний трансформатор

П'єзоелектричний трансформатор, який містить п'єзоелемент з двома системами електродів, до однієї з яких під'єднано джерело електричних коливань, а до другої - електричне навантаження, який відрізняється тим, що в п'єзотрансформатор введено додаткову систему електродів, а також дві котушки індуктивності, причому перша котушка індуктивності включена між другими електродами перших двох систем електродів і загальним проводом схеми, а друга - між першим електродом другої системи електродів та другим електродом третьої системи електродів, перший електрод третьої системи електродів підключений до електричного навантаження, а перший електрод першої системи електродів підключений до джерела електричних коливань, причому котушки індуктивності разом з міжелектродною ємністю п'єзоелемента утворюють коливальний контур, причому резонансна частота цього контуру дорівнює резонансній частоті п'єзоелемента, а величину цієї індуктивності визначають за формулою 1 L , 2 2 4 fpneCne Корисна модель відноситься до електронної техніки і може використовуватися у перетворювачах рівня сигналу. Відомий п'єзоелектричний трансформатор, який містить п'єзоелемент з двома системами електродів, до однієї з яких підключено джерело електричних коливань, а до другої - електричне навантаження (див. В.М. Шарапов и др. Пьезокерамические трансформаторы и датчики. - Черкассы: Вертикаль, 2010, рис.1.1). Недоліком цього п'єзотрансформатора є відносно невеликий коефіцієнт трансформації. Відомий також п'єзоелектричний трансформатор, який містить п'єзоелемент з двома системами електродів, до одної з яких підключено джерело електричних коливань, а до другої - електричне навантаження (див. В.М. Шарапов и др. Пьезокерамические трансформаторы и датчики. - Черкассы: Вертикаль, 2010, рис.2.1). Недоліком цього п'єзотрансформатора є відносно невеликий коефіцієнт трансформації. Вказаний п'єзоелектричний трансформатор найбільш близький до того, що заявляється, і вибраний як прототип. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення коефіцієнта трансформації шляхом включення в схему п'єзотрансформатора котушки індуктивності. П'єзоелектричний трансформатор містить п’єзоелемент з двома системами електродів, до однієї з яких під'єднано джерело електричних коливань, а до другої – електричне навантаження. П'єзоелектричний трансформатор відрізняється тим, що має додаткову систему електродів, а також дві котушки індуктивності, причому перша котушка індуктивності включена між другими електродами перших двох систем електродів і загальним проводом схеми, а друга - між першим електродом другої системи електродів та другим електродом третьої системи електродів, перший електрод третьої системи електродів підключений до електричного навантаження, а перший електрод першої системи електродів підключений до джерела електричних коливань, причому котушки індуктивності разом з міжелектродною ємністю п'єзоелемента створюють коливальний контур, причому резонансна частота цього контура дорівнює резонансній частоті п'єзоелемента, а величину цієї індуктивності визначають за формулою 1 , L 2 42 fpneCne (19) UA (11) 56934 (13) U де fpne - резонансна частота п'єзоелемента; Cne - міжелектродна ємність п'єзоелемента. 3 56934 fpne - резонансна частота п'єзоелемента; Cne - міжелектродна ємність п'єзоелемента. Зазначені ознаки є необхідними і достатніми для досягнення технічного результату. Технічним результатом є підвищення коефіцієнту трансформації. Корисна модель пояснюється кресленням, де: - на Фіг. показана схема п'єзоелектричного трансформатора, що заявляється. П'єзоелектричний трансформатор містить п'єзоелемент 1 з трьома системами електродів 2 і 3, 4 і 5, 7 і 8. Котушка індуктивності 9 включена між другими електродами 3, 5 перших двох систем електродів і загальним проводом схеми 10, а друга 11 між першим електродом 4 другої системи електродів та другим електродом 8 третьої системи електродів, перший електрод 7 третьої системи електродів підключений до електричного навантаження 12, а перший електрод 2 першої системи електродів підключений до джерела електричних коливань 13. Комп’ютерна верстка А. Рябко 4 П'єзоелектричний трансформатор працює наступним чином. Електричні коливання, які поступають з джерела 13, збуджують за рахунок зворотного п'єзоефекту механічні коливання в п'єзоелементі 1. За рахунок прямого п'єзоефекту на вихідній системі електродів 7, 8 створюється електрична напруга, яка поступає на електричне навантаження 12. Як показали експерименти, підключення котушок індуктивності 9, 11 призводить до підвищення коефіцієнта трансформації. Приклад конкретного застосування. В конкретному випадку використовувався п'єзоелемент виготовлений із п'єзокераміки ЦТС - 19,  653 мм, в якості джерела - генератор ГЗ - 106, електричного навантаження - мілівольтметр ВЗ38, котушки індуктивності - 4,5 мГн, та 4,5 мГн. Як показали експерименти, при підключенні котушки індуктивності коефіцієнт трансформації підвищився в 1,9 рази порівняно з п'єзотрансформатором без котушок. Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601