Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
Le transformateur piézoélectrique, de par sa structure physique et ses propriétés, trouve actuellement un nombre croissant d’applications en électronique de puissance. Le principe de son fonctionnement est basé sur l’exploitation de la double conversion électromécanique (effet piézoélectrique inverse) puis mécanoélectrique (effet piézoélectrique direct). Cet article débute par l’analyse des caractéristiques électriques de ces composants. Il s’attarde ensuite sur l’utilisation des transformateurs piézoélectriques dans des alimentations spécifiques à très forte compacité ou bien pour des niveaux de tension élevées.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Emmanuel SARRAUTE : Maître de conférences au CNAM - Chercheur au SATIE - ENS de Cachan
-
Dejan VASIC : Doctorant au SATIE - ENS de Cachan - Agrégé de Génie électrique
-
François COSTA : Professeur des Universités à l’IUFM de Créteil - Chercheur au SATIE - ENS de Cachan
INTRODUCTION
Depuis quelques années, le champ d’utilisation des matériaux piézoélectriques, historiquement réservés aux dispositifs électroacoustiques, aux capteurs mécaniques puis aux actionneurs de précision, continue de s’agrandir, notamment avec de nouvelles applications identifiées en « électronique de puissance » grâce à la mise en œuvre de transformateurs piézoélectriques. L’objectif de cet article est de présenter les potentialités offertes par ce nouveau type de composant en terme de réalisation d’alimentations spécifiques nécessitant par exemple une très forte compacité, et/ou des niveaux de tensions élevés, et/ou une forte isolation galvanique primaire-secondaire. Après quelques rappels sur les principes physiques mis en jeu, les auteurs présentent 1 les structures usuelles de transformateurs piézoélectriques. Leur mode de fonctionnement est ensuite étudié de façon détaillée (§ 2 et 3). Enfin, les structures de conversion statique ainsi que les régimes de commande associés sont posés et analysés 4.
L'expertise technique et scientifique de référence
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Conversion de l'énergie électrique
(269 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Modélisation1. Généralités
1.1 Applications
L’apparition des premiers transformateurs piézoélectriques coïncide avec le développement, dans les années 1950, des céramiques ferroélectriques de la famille cristalline des pérovskites. C’est en 1956 que C.A. Rosen [16] propose une structure de transformateur élévateur, fabriquée dans un barreau de titanate de barium (BaTiO 3) qui démontre l’intérêt de réaliser, très simplement, des transformateurs électriques compacts, de petites dimensions et avec de bonnes performances. Cependant, l’impact de cette démonstration n’a eu, à cette époque, qu’un écho très modeste en terme d’applications industrielles.
Ce sont sans doute les nouvelles préoccupations de miniaturisation des dispositifs, mais également les progrès réalisés dans l’élaboration des céramiques ferroélectriques, qui ont donnés, au début des années 1990, un regain d’intérêt pour les transformateurs piézoélectriques [19] [21]. Par la suite, de nombreux articles paraissent, mettant en œuvre de nouvelles structures avec différentes qualités de matériaux [14]...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Conversion de l'énergie électrique
(269 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Généralités
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - BAKER (E.M.), HUANG (W.) , CHEN (D.), LEE (F.C.) - Radial mode piezoelectric transformer design for fluorescent lamp ballast applications. - IEEE PESC 2002 Conference, Queensland, Australia, 23-27 june 2002.
-
(2) - BOVE (T.), WOLNY (W.) , RINGGAARD (E.), BREBOEL (K.) - * - Proceedings of ISAF’2000, august 2000.
-
(3) - CARSEN (B.) - Design techniques for transformer active reset circuit at high frequency and power level. - International High Frequency Power conversion Conference, pp. 235-246 (1990).
-
(4) - IKEDA (T.) - Fundamentals of piezoelectricity. - Oxford science publication (1996).
-
(5) - IMORI (M.), TANIGUCHI (T.) , MATSUMOTO (H.), SAKAI (T.) - A high voltage supply using a piezo ceramic transformer. - Nuclear science symposium 95, pp. 118-121 (1995).
-
(6) - IMORI (M.), TAIGUCHI (T.) , MATSUMOTO (H.) - A photomultiplier high...
1 Fabricants de matériaux et/ou de dispositifs piézoélectriques
(liste non exhaustive)
Ferroperm Piezoceramics A/S http://www.ferroperm-piezo.com
Morgan Electro Ceramics (MEC) http://www.morganelectroceramics.com
Murata Manufacturing Co., Ltd http://www.murata.com
Panasonic, Matsushita Electronic Components Co., Ltd http://panasonic.co.jp/maco/en/
Piezo Systems, Inc. http://www.piezo.com
Polytec-PI http://www.polytec-pi.fr
Saint-Gobain Quartz SAS http://quartz.saint-gobain.com
HAUT DE PAGE
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Conversion de l'énergie électrique
(269 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
