WO2011160751A1 - High-voltage generator - Google Patents
High-voltage generator Download PDFInfo
- Publication number
- WO2011160751A1 WO2011160751A1 PCT/EP2011/002583 EP2011002583W WO2011160751A1 WO 2011160751 A1 WO2011160751 A1 WO 2011160751A1 EP 2011002583 W EP2011002583 W EP 2011002583W WO 2011160751 A1 WO2011160751 A1 WO 2011160751A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- piezo
- voltage
- voltage generator
- elements
- piezoelectric elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K3/00—Circuits for generating electric pulses; Monostable, bistable or multistable circuits
- H03K3/02—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses
- H03K3/53—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback
- H03K3/537—Generators characterised by the type of circuit or by the means used for producing pulses by the use of an energy-accumulating element discharged through the load by a switching device controlled by an external signal and not incorporating positive feedback the switching device being a spark gap
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N2/00—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction
- H02N2/18—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators
- H02N2/183—Electric machines in general using piezoelectric effect, electrostriction or magnetostriction producing electrical output from mechanical input, e.g. generators using impacting bodies
Definitions
- the invention relates to a high voltage generator, in particular for use as a disturbance frequency generator, which comprises at least one consisting of a plurality n Piezo piezoelectric column for converting mechanical pressure into electrical voltage, wherein the number of piezoelectric elements is n> 3, and the Voltage can be short-circuited via at least one spark gap.
- the piezoelectric elements are usually stacked arranged one above the other.
- the mutually facing electrodes of adjacent piezoelectric elements are electrically conductively connected to each other, so that the piezoelectric elements of the corresponding piezo-column form a series circuit. Therefore, if pressure is exerted on the ends of the piezo-column, the result is a total voltage nx Uo, where Uo means the peak value of the surge voltage generated by the individual piezoelectric element.
- Uo means the peak value of the surge voltage generated by the individual piezoelectric element.
- a spark gap which may be ignited or spark ignited, the stored energy in the piezoelectric elements then discharges into a load (for example, an antenna of the jammer).
- voltages of up to 250 kV can be generated by stacking serially connected piezo elements. Desirable or desirable, however, are voltages in the megavolt range.
- a high-voltage generator in which two piezoelectric columns are electrically connected in opposite directions in series via an electrically conductive coupling piece.
- electrodes extend from the front ends of the columns into the region of the coupling piece along the piezo columns and serve here as spark electrodes for spark gaps towards the coupling piece and between each other.
- the two piezoelectric columns are formed by stacked piezoelectric elements, the electrodes of adjacent piezoelectric elements are electrically connected directly to each other, so in turn result series circuits with the disadvantages mentioned above.
- the invention has for its object to provide a high voltage generator of the type mentioned, with the voltages can be generated by increasing the number of piezoelectric elements over a value of 250 kV.
- the invention is based essentially on the idea of making the stacking of the individual piezoelectric disks on the principle of a Marx generator. Since the pressed piezo disks behave like charged ceramic capacitors, it is possible to discharge them like the capacitors in a Marx generator.
- DE 199 59 358 C2 describes an autonomous RF radiation source which uses a Marx generator, by which a plurality of repetitive surge voltages are successively generated and emitted successively to the target via the UWB pulse generator and the broadband antenna.
- the electrical circuit of the high voltage generator according to the invention thus resembles the circuit of a Marx generator for generating surge voltages.
- a number of electrically parallel-connected capacitors are first charged and then connected in series at a predetermined point in time via spark gaps, in order thereby to generate a corresponding multiplication of the voltage.
- the main difference is that no charging of the individual capacitors by high voltage electrical is necessary, but that the piezoelectric disks are compressed by a high pressure within milliseconds. Since individual disks at the same pressure hold higher voltages than a stack of disks, the stack is constructed so that each disk is insulated from each other and only when reaching a maximum voltage value at each disk by spark gaps a series circuit is formed and the voltage thus depends on the number of discs multiplied.
- the addition of the impulse voltages generated by the individual piezo elements still occurs in the high voltage generator according to the invention by exerting a corresponding pressure on the piezo column, but only after reaching the SChaltprimarily on the piezo column by ignition the spark gaps between the electrodes of adjacent piezoelectric elements, the individual piezoelectric elements electrically form a series circuit, the voltage on the piezoelectric column is multiplied correspondingly in dependence on the number of piezoelectric elements. Surprisingly, this process substantially improves the high-voltage strength of the piezoelectric column compared with known arrangements.
- the high voltage is generated only for (very short) the period of time by being needed.
- the voltage at the antenna is thus increased again, so that lower input voltages stronger HPEM pulses (HPEM: High Power Electromagnetics) can be generated.
- the high-voltage generator 1 comprises a piezo column 100 composed of a number n of stack-shaped piezo elements 2, which is connected to a load (antenna) 4 via a first spark gap 3.
- the number of piezo elements should be 2 "n"> 3.
- Each piezoelectric element 2 comprises a part 5 of a piezoelectric material (for example a ceramic), on which two opposite electrodes 6, 7 are applied.
- a piezoelectric material for example a ceramic
- Adjacent piezoelectric elements 2 of the high-voltage generator 1 are electrically separated from each other by an insulating disc 8.
- the two electrodes 6, 7 of adjacent piezoelectric elements 2, which are separated by an insulating disk are electrically connected to one another via a second spark gap 9.
- the electrodes 6 are connected via a discharge resistor 10 to ground 11 of the high voltage generator 1.
- the pressure on the disk package 100 is freely selectable at the top, wherein the dielectric strength of the individual elements / disks 2 and the mechanical pressure resistance must be taken into account.
- An increase in the energy content of the system can - regardless of the number of slices and / or the constant pressure on the discs 2- additionally be made by increasing the maximum open circuit voltage U 0 . This depends on the piezoelectric voltage constants, the pressure and the distance between the electrodes.
Landscapes
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Generation Of Surge Voltage And Current (AREA)
Abstract
Description
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Hochspannungsgenerator High voltage generator
Die Erfindung betrifft einen Hochspannungsgenerator, insbesondere zur Verwendung als Störfrequenz-Generator, der mindestens eine aus eine Vielzahl n Piezoelementen bestehende Piezo-Säule zum Wandeln von mechanischem Druck in elektrische Spannung um- fasst, wobei die Anzahl der Piezoelemente n > 3 beträgt, und die Spannung über mindestens eine Funkenstrecke kurzschließbar ist. The invention relates to a high voltage generator, in particular for use as a disturbance frequency generator, which comprises at least one consisting of a plurality n Piezo piezoelectric column for converting mechanical pressure into electrical voltage, wherein the number of piezoelectric elements is n> 3, and the Voltage can be short-circuited via at least one spark gap.
Durch die zunehmende Komplexität von Sensorik, Elektronik, Mikroelektronik in modernen intelligenten Verteidigung-, Kommunikations- und Überwachungssystemen steigt zum einen die Leistungsfähigkeit dieser Systeme, zum anderen können diese aber aufgrund ihrer Baueigenschaften sehr anfällig für elektromagnetische Felder hoher Leistungsdichte sein (HPME- High Power Electromagnetics). Diese in der Praxis verbringbaren Quellen ermöglichen es, die Sensorik und / oder Elektronik mit geringen kollateralen Schäden zu stören bzw. sogar zu zerstören (DE 103 42 7360 A1). The increasing complexity of sensor technology, electronics, microelectronics in modern intelligent defense, communication and monitoring systems increases the performance of these systems, but on the other hand they can be very susceptible to electromagnetic fields of high power density (HPME - High Power Electromagnetics ). These sources, which can be used in practice, make it possible to disrupt or even destroy the sensors and / or electronics with little collateral damage (DE 103 42 7360 A1).
Neben Explosivstoffen als Energiequelle (DE 100 44 867 A1) ist die Umsetzung der mechanischen in elektrische Energie mittels piezoelektrischen Keramiken bekannt. Durch Druck auf eine solche Keramik wird elektrische Spannung erzeugt, die Keramik verhält sich wie ein einfacher geladener Keramikkondensator. Die Energiedichte ist zwar um eine Größenordnung niedriger, als im Explosivstoff, aber immer nach ausreichend für das gegebene Volumen. In addition to explosives as an energy source (DE 100 44 867 A1), the conversion of the mechanical into electrical energy by means of piezoelectric ceramics is known. By pressure on such a ceramic electrical voltage is generated, the ceramic behaves like a simple charged ceramic capacitor. The energy density is an order of magnitude lower than in the explosive, but always sufficient for the given volume.
Bei derart bekannten Hochspannungsgeneratoren werden die Piezoelemente üblicherweise stapeiförmig übereinander angeordnet. Dabei sind die einander zugewandten Elektroden benachbarter Piezoelemente elektrisch leitend miteinander verbunden, sodass die Piezoelemente der entsprechenden Piezo-Säule eine Serienschaltung bilden. Wird daher auf die Enden der Piezo-Säule Druck ausgeübt, so ergibt sich eine Gesamtspannung n x Uo, wobei Uo der Scheitelwert der von dem einzelnen Piezoelement erzeugten Stoßspannung bedeutet. Über eine Funkenstrecke, die fremd gezündet oder selbstzündend sein kann, entlädt sich die in den Piezoelementen gespeicherte Energie dann in eine Last (beispielsweise eine Antenne des Störsenders). In such known high-voltage generators, the piezoelectric elements are usually stacked arranged one above the other. The mutually facing electrodes of adjacent piezoelectric elements are electrically conductively connected to each other, so that the piezoelectric elements of the corresponding piezo-column form a series circuit. Therefore, if pressure is exerted on the ends of the piezo-column, the result is a total voltage nx Uo, where Uo means the peak value of the surge voltage generated by the individual piezoelectric element. Over a spark gap, which may be ignited or spark ignited, the stored energy in the piezoelectric elements then discharges into a load (for example, an antenna of the jammer).
Wie Versuche der Anmelderin gezeigt haben, lassen sich durch die Stapelung seriell geschalteter Piezoelemente Spannungen bis maximal 250 kV erzeugen. Erwünscht bzw. erstrebenswert sind jedoch Spannungen im Megavoltbereich. As tests by the Applicant have shown, voltages of up to 250 kV can be generated by stacking serially connected piezo elements. Desirable or desirable, however, are voltages in the megavolt range.
Aus der DE 101 50 636 C2 ist ein Hochspannungsgenerator bekannt, bei dem über ein elektrisch leitendes Koppelstück zwei Piezo-Säulen elektrisch gegensinnig in Serie geschaltet sind. Dabei erstrecken sich längs der Piezo-Säulen Elektroden von den Stirnenden der Säulen in den Bereich des Koppelstückes und dienen hier als Funkenelektroden für Funkenstrecken zum Koppelstück hin und zwischen einander. From DE 101 50 636 C2, a high-voltage generator is known in which two piezoelectric columns are electrically connected in opposite directions in series via an electrically conductive coupling piece. In this case, electrodes extend from the front ends of the columns into the region of the coupling piece along the piezo columns and serve here as spark electrodes for spark gaps towards the coupling piece and between each other.
Auch bei diesem Hochspannungsgenerator werden die beiden Piezo-Säulen durch übereinander gestapelte Piezoelemente gebildet, wobei die Elektroden benachbarter Piezoelemente elektrisch direkt miteinander verbunden sind, sodass sich wiederum Serienschaltungen mit den vorstehend erwähnten Nachteilen ergeben. Also in this high-voltage generator, the two piezoelectric columns are formed by stacked piezoelectric elements, the electrodes of adjacent piezoelectric elements are electrically connected directly to each other, so in turn result series circuits with the disadvantages mentioned above.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochspannungsgenerator der eingangs erwähnten Art anzugeben, mit dem Spannungen durch Erhöhung der Anzahl der Piezoelemente auch über einen Wert von 250 kV erzeugt werden können. The invention has for its object to provide a high voltage generator of the type mentioned, with the voltages can be generated by increasing the number of piezoelectric elements over a value of 250 kV.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unteransprüche. This object is achieved by the features of claim 1. Further, particularly advantageous embodiments of the invention disclose the dependent claims.
Die Erfindung beruht im Wesentlichen auf dem Gedanken, die Stapelung der einzelnen Piezoscheiben nach dem Prinzip eines Marx- Generators vorzunehmen. Da die gepress- ten Piezoscheiben sich wie geladene Keramikondensatoren verhalten, ist es möglich, sie wie die Kondensatoren in einem Marx- Generator zu entladen. - Die DE 199 59 358 C2 beschreibt eine autonome RF- Strahlenquelle, die einen Marx- Generator verwendet, durch den nacheinander mehrere repetierte Stoßspannungen erzeugt und über den UWB- Pulser sowie die Breitbandantenne nacheinander auf das Ziel abgestrahlt werden. - Die elektrische Schaltung des erfindungsgemäßen Hochspannungsgenerators ähnelt somit der Schaltung eines Marx -Generators zur Erzeugung von Stoßspannungen. Allerdings werden bei dem hier verwendeten Marx- Generator zunächst eine Anzahl elektrisch parallelgeschalteter Kapazitäten aufgeladen und dann zu einem vorbestimmten Zeitpunkt über Funkenstrecken in Serie geschaltet, um dadurch eine entsprechende Vervielfachung der Spannung zu erzeugen. The invention is based essentially on the idea of making the stacking of the individual piezoelectric disks on the principle of a Marx generator. Since the pressed piezo disks behave like charged ceramic capacitors, it is possible to discharge them like the capacitors in a Marx generator. DE 199 59 358 C2 describes an autonomous RF radiation source which uses a Marx generator, by which a plurality of repetitive surge voltages are successively generated and emitted successively to the target via the UWB pulse generator and the broadband antenna. - The electrical circuit of the high voltage generator according to the invention thus resembles the circuit of a Marx generator for generating surge voltages. However, in the case of the Marx generator used here, a number of electrically parallel-connected capacitors are first charged and then connected in series at a predetermined point in time via spark gaps, in order thereby to generate a corresponding multiplication of the voltage.
Demgegenüber erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsgenerator keine parallele Aufladung von Kapazitäten, sondern elektrisch isolierte, aber mechanisch parallel zueinander angeordnete Piezoelemente erzeugen durch Ausübung eines entsprechend hohen Druckes jeweils eine Stoßspannung mit dem Scheitelwert U0. Durch Zünden der Funkenstrecken zwischen den Elektroden benachbarter Piezoelemente erfolgt anschließend, ähnlich wie bei dem Marxgenerator, eine entsprechende Vervielfachung der Spannung an der Piezo-Säule in Abhängigkeit von der Anzahl der Piezoelemente. In contrast, in the high voltage generator according to the invention no parallel charging of capacitances, but electrically isolated, but mechanically mutually parallel piezoelectric elements generate by exerting a correspondingly high pressure in each case a surge voltage with the peak value U 0 . By igniting the spark gaps between the electrodes of adjacent piezoelectric elements, a corresponding multiplication of the voltage on the piezoelectric column as a function of the number of piezoelectric elements then takes place, similar to the Marx generator.
Der wesentliche Unterschied ist also, dass keine Aufladung der einzelnen Kondensatoren durch elektrische Hochspannung notwendig ist, sondern, dass die Piezoscheiben durch einen hohen Druck innerhalb von Millisekunden zusammengepresst werden. Da einzelnen Scheiben bei gleichem Druck höhere Spannungen als ein Stapel von Scheiben halten, wird der Stapel so aufgebaut, dass jede Scheibe gegeneinander isoliert ist und erst beim Erreichen eines maximalen Spannungswertes an jeder einzelnen Scheibe durch Funkenstrecken eine Reihenschaltung entsteht und die Spannung sich somit abhängig von der Anzahl der Scheiben vervielfacht. Im Gegensatz zu den bekannten Hochspannungsgeneratoren der gattungsgemäßen Art, erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Hochspannungsgenerator bei Ausübung eines entsprechenden Druckes auf die Piezo-Säule noch keine Addition der durch die einzelnen Piezoelementen erzeugten Stoßspannungen, sondern erst wenn nach Erreichen der SChaltspannung auf die Piezo-Säule durch Zünden der Funkenstrecken zwischen den Elektroden benachbarter Piezoelemente die einzelnen Piezoelemente elektrisch eine Serienschaltung bilden, wird die Spannung an der Piezo-Säule in Abhängigkeit von der Anzahl der Piezoelemente entsprechend vervielfacht. Überraschenderweise wird durch diesen Vorgang die Hochspannungsfestigkeit der Piezo-Säule gegenüber bekannten Anordnungen wesentlich verbessert. The main difference is that no charging of the individual capacitors by high voltage electrical is necessary, but that the piezoelectric disks are compressed by a high pressure within milliseconds. Since individual disks at the same pressure hold higher voltages than a stack of disks, the stack is constructed so that each disk is insulated from each other and only when reaching a maximum voltage value at each disk by spark gaps a series circuit is formed and the voltage thus depends on the number of discs multiplied. In contrast to the known high-voltage generators of the generic type, the addition of the impulse voltages generated by the individual piezo elements still occurs in the high voltage generator according to the invention by exerting a corresponding pressure on the piezo column, but only after reaching the SChaltspannung on the piezo column by ignition the spark gaps between the electrodes of adjacent piezoelectric elements, the individual piezoelectric elements electrically form a series circuit, the voltage on the piezoelectric column is multiplied correspondingly in dependence on the number of piezoelectric elements. Surprisingly, this process substantially improves the high-voltage strength of the piezoelectric column compared with known arrangements.
Es ist dabei angedacht, die jeweils benachbarten Piezoelemente einer Piezo-Säule elektrisch voneinander isoliert anzuordnen und die einander zugewandten Elektroden benach- barter Piezoelemente jeweils über eine eigene Funkenstrecke miteinander zu verbinden, sodass sich erst nach Zündung der Funkenstrecken eine Serienschaltung der Piezoelemente und damit eine Erhöhung der Gesamtspannung ergibt. It is envisaged to arrange the respectively adjacent piezo elements of a piezoelectric column electrically insulated from one another and to contrast the electrodes facing one another. Barter piezoelectric elements in each case to connect via a separate spark gap with each other, so that only after ignition of the spark gaps results in a series connection of the piezoelectric elements and thus an increase in the total voltage.
Vorteilhafterweise wird die Hochspannung lediglich für (sehr kurzen) den Zeitraum erzeugt, indem sie benötigt wird. Zugleich ist es möglich, durch die Funkenstrecken an einer Induktivität ein resonantes Umladen in einen kapazitiven Resonator mit Antenne zu erzeugen. Die Spannung an der Antenne wird dadurch nochmals erhöht, sodass mit niedrigeren Eingangsspannungen stärkere HPEM-Pulse (HPEM: High Power Electromagnetics) erzeugt werden können. Advantageously, the high voltage is generated only for (very short) the period of time by being needed. At the same time it is possible to generate by the spark gaps at an inductance resonant transfer into a capacitive resonator with antenna. The voltage at the antenna is thus increased again, so that lower input voltages stronger HPEM pulses (HPEM: High Power Electromagnetics) can be generated.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden, anhand einer Figur erläuterten Ausführungsbeispiel. Further details and advantages of the invention will become apparent from the following, explained with reference to a figure embodiment.
In der Figur ist mit 1 ein Hochspannungsgenerator bezeichnet. Der Hochspannungsgenerator 1 umfasst eine aus eine Anzahl n stapeiförmig angeordneten Piezoelementen 2 sich zusammensetzende Piezo-Säule 100, die über eine erste Funkenstrecke 3 mit einer Last (Antenne) 4 verbunden ist. Dabei sollte die Anzahl der Piezoelemente 2„n" > 3 sein. In the figure, 1 denotes a high voltage generator. The high-voltage generator 1 comprises a piezo column 100 composed of a number n of stack-shaped piezo elements 2, which is connected to a load (antenna) 4 via a first spark gap 3. The number of piezo elements should be 2 "n"> 3.
Jedes Piezoelement 2 umfasst ein Teil 5 aus einem piezoelektrischen Material (beispielsweise einer Keramik), auf den zwei gegenüberliegende Elektroden 6, 7 aufgebracht sind. Each piezoelectric element 2 comprises a part 5 of a piezoelectric material (for example a ceramic), on which two opposite electrodes 6, 7 are applied.
Benachbarte Piezoelemente 2 des Hochspannungsgenerators 1 sind elektrisch voneinander jeweils durch eine Isolierscheibe 8 getrennt. Dabei sind die jeweils beiden durch eine Isolierscheibe getrennten Elektroden 6, 7 benachbarter Piezoelemente 2 elektrisch über eine zweite Funkenstrecke 9 miteinander verbunden. Außerdem sind die Elektroden 6 über einen Entladewiderstand 10 mit Masse 11 des Hochspannungsgenerators 1 verbunden. Adjacent piezoelectric elements 2 of the high-voltage generator 1 are electrically separated from each other by an insulating disc 8. In each case, the two electrodes 6, 7 of adjacent piezoelectric elements 2, which are separated by an insulating disk, are electrically connected to one another via a second spark gap 9. In addition, the electrodes 6 are connected via a discharge resistor 10 to ground 11 of the high voltage generator 1.
Wird nun in Richtung des mit 12 bezeichneten Pfeils Druck auf die„n" übereinander gestapelten Piezoelemente ausgeübt, so ergibt sich an den Elektroden 6, 7 jedes der Piezoelemente 2 eine Stoßspannung mit dem Scheitelwert U0. If pressure is now exerted in the direction of the arrow labeled 12 on the "n" piezo elements stacked on top of one another, a surge voltage with the peak value U 0 results at the electrodes 6, 7 of each of the piezo elements 2.
Zündet nun eine Funkenstrecke 9, wovon eine oder mehrere fremd gezündet sein können, verschiebt sich die Spannung des nächsten Piezoelementes so, dass eine Addition erfolgt. Die Spannung erhöht sich an der darauf folgenden (zweiten) Funkenstrecke 9 dabei schlagartig. Eine Kettenreaktion setzt ein und innerhalb von Nanosekunden sind alle Funkenstrecken 9 durchgeschaltet und die maximale Spannung des gesamten Stapels von n Piezoelementen 2 beträgt Uges = n x U0. Now ignites a spark gap 9, one or more of which may be foreign ignited, the voltage of the next piezoelectric element shifts so that an addition he follows. The voltage increases abruptly at the following (second) spark gap 9. A chain reaction sets in and within nanoseconds all spark gaps 9 are switched through and the maximum voltage of the entire stack of n piezo elements 2 is U ges = nx U 0 .
Die im elektrischen Feld gespeicherte Gesamtenergie entlädt sich nun über die Funkenstrecke 3 in die Last 4. The total energy stored in the electric field now discharges via the spark gap 3 into the load 4.
Durch eine geschickte Wahl der Induktivität in der Zuleitung zur Last 4 ist es möglich die Spannung an der Last 4 zusätzlich zu erhöhen, sodass es möglich ist eine Spannung ULast > Uges zu erreichen. By a clever choice of the inductance in the feed line to the load 4, it is possible to increase the voltage at the load 4 in addition, so that it is possible to achieve a voltage U load > Uges.
Der Druck auf das Scheibenpaket 100 ist nach oben hin frei wählbar, wobei die Spannungsfestigkeit der einzelnen Elemente / Scheiben 2 und die mechanische Druckfestigkeit berücksichtig werden müssen. Eine Steigerung des Energiegehaltes des Systems kann - unabhängig der Anzahl der Scheiben und / oder des konstanten Drucks auf die Scheiben 2- zusätzlich durch die Steigerung der maximal möglichen Leerlaufspannung U0 vorgenommen werden. Diese hängt von der piezoelektrischen Spannungskonstanten, dem Druck und dem Abstand der Elektroden ab. The pressure on the disk package 100 is freely selectable at the top, wherein the dielectric strength of the individual elements / disks 2 and the mechanical pressure resistance must be taken into account. An increase in the energy content of the system can - regardless of the number of slices and / or the constant pressure on the discs 2- additionally be made by increasing the maximum open circuit voltage U 0 . This depends on the piezoelectric voltage constants, the pressure and the distance between the electrodes.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Hochspannungsgenerator1 high voltage generator
2 Piezoelement 2 piezo element
3 (erste) Funkenstrecke 3 (first) spark gap
4 Last 4 load
5 Teil 5 part
6,7 Elektroden 6.7 electrodes
8 Isolierscheibe 8 insulating disc
9 (zweite) Funkenstrecke 9 (second) spark gap
10 Entladewiderstand10 discharge resistance
11 Masse 11 mass
12 Pfeil 12 arrow
100 Piezo-Säule 100 piezo column
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102010024845.2 | 2010-06-23 | ||
| DE102010024845.2A DE102010024845B4 (en) | 2010-06-23 | 2010-06-23 | High voltage generator |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2011160751A1 true WO2011160751A1 (en) | 2011-12-29 |
Family
ID=44351485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/EP2011/002583 Ceased WO2011160751A1 (en) | 2010-06-23 | 2011-05-25 | High-voltage generator |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102010024845B4 (en) |
| WO (1) | WO2011160751A1 (en) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1302025A (en) * | 1969-01-10 | 1973-01-04 | ||
| US4051396A (en) * | 1974-02-28 | 1977-09-27 | Channel Products, Inc. | Encapsulation to prevent fracture of piezoelectric high voltage mechanism |
| DE10044867A1 (en) | 2000-09-12 | 2002-03-21 | Rheinmetall W & M Gmbh | Explosive-powered RF radiation source |
| DE10150636A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-05-08 | Diehl Munitionssysteme Gmbh | High-voltage generator, in particular for use as an interference frequency generator |
| DE19959358C2 (en) | 1999-12-09 | 2003-10-23 | Rheinmetall W & M Gmbh | Autonomous RF radiation source |
| DE10342730A1 (en) | 2003-09-16 | 2005-04-21 | Rheinmetall Waffe Munition | High-power generator for generating a broadband electromagnetic pulse |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS609582Y2 (en) * | 1978-04-07 | 1985-04-04 | 日本特殊陶業株式会社 | Piezoelectric element mounting device |
| DE10342736A1 (en) | 2003-09-16 | 2005-04-21 | Dirk Vinson | Smoking filters especially for water pipe has selected plastic sleeves filled with granular filter for different smoke cleaning effects |
-
2010
- 2010-06-23 DE DE102010024845.2A patent/DE102010024845B4/en active Active
-
2011
- 2011-05-25 WO PCT/EP2011/002583 patent/WO2011160751A1/en not_active Ceased
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1302025A (en) * | 1969-01-10 | 1973-01-04 | ||
| US4051396A (en) * | 1974-02-28 | 1977-09-27 | Channel Products, Inc. | Encapsulation to prevent fracture of piezoelectric high voltage mechanism |
| DE19959358C2 (en) | 1999-12-09 | 2003-10-23 | Rheinmetall W & M Gmbh | Autonomous RF radiation source |
| DE10044867A1 (en) | 2000-09-12 | 2002-03-21 | Rheinmetall W & M Gmbh | Explosive-powered RF radiation source |
| DE10150636A1 (en) * | 2001-10-12 | 2003-05-08 | Diehl Munitionssysteme Gmbh | High-voltage generator, in particular for use as an interference frequency generator |
| DE10150636C2 (en) | 2001-10-12 | 2003-08-21 | Diehl Munitionssysteme Gmbh | High-voltage generator, in particular for use as an interference frequency generator |
| DE10342730A1 (en) | 2003-09-16 | 2005-04-21 | Rheinmetall Waffe Munition | High-power generator for generating a broadband electromagnetic pulse |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102010024845A1 (en) | 2011-12-29 |
| DE102010024845B4 (en) | 2016-02-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1895653B1 (en) | Method and device for creating and emitting a high performance microwave impulse | |
| EP0024576B1 (en) | Apparatus producing fast pulsed discharges in a laser, particularly for high-energy lasers | |
| EP1189492B1 (en) | Explosive activated RF source | |
| EP1620946B1 (en) | Trigger / ignition device in a marx generator provided with n step capacitors | |
| EP1769569B1 (en) | High-voltage switch and use thereof in a microwave generator | |
| EP1435129B1 (en) | High voltage generator, especially for using as a noise frequency generator | |
| DE102010024845B4 (en) | High voltage generator | |
| DE102013005095A1 (en) | Device for generating microwaves | |
| DE102005002279A1 (en) | microwave generator | |
| WO2017060104A1 (en) | Piezoelectric transformer | |
| DE102019109543B3 (en) | Multiple spark gap in stack arrangement with high voltage trigger circuit | |
| DE10316120B4 (en) | microwave generator | |
| WO2009043364A1 (en) | Protective circuit for the input-side protection of an electronic device operating in the maximum frequency range | |
| DE19959358A1 (en) | Autonomous radio frequency source has autonomous primary energy supply, radio frequency radiation source, voltage increasing module and ultra-wideband pulser | |
| DE102018214000A1 (en) | DC switching device and its use | |
| EP1175009B1 (en) | Compact current pulse supply | |
| DE102012101558A1 (en) | The spark gap arrangement | |
| EP3613135B1 (en) | Circuit for switching an ac voltage | |
| DE102019109542A1 (en) | Multiple spark gap in stack arrangement with multi-contact component for contacting and triggering | |
| DE102007044821A1 (en) | microwave generator | |
| DE2259378C3 (en) | Protection circuit for electric tinder | |
| EP4239884B1 (en) | Marx generator having a plurality of branches for respective marx voltages | |
| EP1517446A2 (en) | High power generator for producing a broad band electromagnetic pulse | |
| DE102010006073A1 (en) | Circuit for mobile communication devices, has variable capacitance and parallel interconnected branches, where each branch comprises basic element with adjustable capacitance | |
| EP1741184A1 (en) | Marx-generator and use of a high-voltage cable as high voltage decoupling |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 11723268 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 11723268 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |