Flache und leistungsstarke Piezo-Transformatoren

Auf Basis der Piezo-Technik hat Epcos einen neuartigen Transformator entwickelt. Im Gegensatz zum konventionellen elektromagnetischen Transformator, bei dem die Sekundär- und Primärseite über ein Magnetfeld gekoppelt sind, erfolgt beim Piezo-Transformator die Kopplung mechanisch. Genutzt wird dabei sowohl das piezoelektrische wie auch das inverse piezoelektrische Prinzip.

Mit dieser Technik lassen sich derzeit Leistungsdichten von bis zu 50 W/cm³ erzielen. Das momentan realisierbare Übersetzungsverhältnis liegt bei über 1 zu 1000. Dadurch lässt sich eine äußerst kompakte Bauform realisieren, insbesondere mit einer Bauhöhe von unter 1 mm. So erfüllt der Piezo-Transformator besonders die Forderung nach immer flacherer Bauweise, wie sie Hersteller von Mobiltelefonen immer wieder stellen. Wegen des in weiten Grenzen flexiblen Formfaktors eignen sich Piezo-Transformatoren nach Aussage von Epcos auch für Lampenvorschaltgeräte, Systeme und Geräte der Automobilelektronik, Konsumelektronik und Daten- und Kommunikationselektronik. Ein weiterer Vorteil ist der Wirkungsgrand von rund 95%, der damit deutlich über dem Wert von konventionellen elektromagnetischen Transformatoren liegt. Gerade bei Geräten, die mit Batterien oder Akkus betrieben werden, erhöht sich damit die Betriebsdauer.

Da die Kopplung der Primär- und Sekundärseite beim Piezo-Trafo rein mechanisch erfolgt, treten EMV-Probleme, wie sie bei elektromagnetischer Kopplung auftreten, nicht auf. Das kann entscheidend sein, wenn der Piezo-Transformator in unmittelbarer Nähe von empfindlichen MOS-ICs betrieben wird, die mit niedrigen Versorgungs- und Signalspannungen sowie hohen Impedanzen arbeiten.

Durch seine technischen Vorteile eignen sich Piezo-Transformatoren für alle Arten von DC/DC-Wandlern. Dazu zählen zum Beispiel:
- Low-Power-Versionen zur Versorgung von OLED-Displays für Mobiltelefone.
- Wandler für LED-Beleuchtungssysteme.
- Hochspannungswandler zur Zündung von kleinen Verbrennungsmotoren und zur Einstellung der Härte von Stoßdämpfern.