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Piezo-Ansteuerschaltung aus Niedervoltversorgung

IP.com Disclosure Number: IPCOM000016948D
Original Publication Date: 1999-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-21
Document File: 2 page(s) / 18K

Publishing Venue

Siemens

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Stefan Krammes: AUTHOR

Abstract

Um piezoelektrische Signalgeber mit einer Spannungsquelle betreiben zu können, deren Spannungspegel geringer ist, als zum Erreichen des Nominalschalldrucks erforderlich wäre, sind Ansteuerschaltungen bekannt, die mit Hochsetzstellern und aktiven Entladeschaltungen die am piezoelektrischen Signalgeber erforderliche NF-Wechselspannung mit geeigneter Amplitude aus einer Niedervoltversorgung erzeugen. Dabei wird in jedem NF-Takt (in jeder Periode) nacheinander einmal die Lade- und einmal die Entladeschaltung aktiviert. Um einen gewissen Spannungspegel beim Auf- und Entladen einzuhalten, wird ein geschlossener Regelkreis eingesetzt, der mittels Spannungsteiler, Referenzspannungsquellen und Komparatoren die Spannung am piezoelektrischen Signalgeber überwacht und abwechselnd entsprechende Steuersignale an die Lade- und Endladeschaltung ausgibt. Solche Regelkreise werden üblicherweise in speziellen Ansteuerbausteinen integriert.

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Bauelemente

Piezo-Ansteuerschaltung aus Niedervoltversorgung

Idee: Stefan Krammes, Moers

Um piezoelektrische Signalgeber mit einer Spannungsquelle betreiben zu können, derenSpannungspegel geringer ist, als zum Erreichen des Nominalschalldrucks erforderlich wäre,sind Ansteuerschaltungen bekannt, die mit Hochsetzstellern und aktiven Entladeschaltungendie am piezoelektrischen Signalgeber erforderliche NF-Wechselspannung mit geeigneterAmplitude aus einer Niedervoltversorgung erzeugen. Dabei wird in jedem NF-Takt (in jederPeriode) nacheinander einmal die Lade- und einmal die Entladeschaltung aktiviert. Um einengewissen Spannungspegel beim Auf- und Entladen einzuhalten, wird ein geschlossenerRegelkreis eingesetzt, der mittels Spannungsteiler, Referenzspannungsquellen undKomparatoren die Spannung am piezoelektrischen Signalgeber überwacht und abwechselndentsprechende Steuersignale an die Lade- und Endladeschaltung ausgibt. Solche Regelkreisewerden üblicherweise in speziellen Ansteuerbausteinen integriert.

Eine kostengünstige Alternative zu den bekannten integrierten Regelkreisen stellt die in derFigur dargestellte Schaltung aus vergleichsweise wenigen Bauelementen dar. Das Aufladendes piezoelektrischen Signalgebers erfolgt hier vorteilhaft mit einem einzigen Energiepaket,anstelle einer Aufladung über pulsweitenmodulierte hochfrequente Stromimpulse. Da dieHöhe der Wechselspannungsamplitude am piezoelektrischen Signalgeber direkt proportionalzur magnetisch gespeicherten...