Article

1 - APPLICATIONS DE PUISSANCE DES MATÉRIAUX PIÉZOÉLECTRIQUES

2 - CONVERSION MÉCANIQUE/ÉLECTRIQUE (RÉCUPÉRATION D'ÉNERGIE)

3 - CONVERSION ÉLECTRIQUE/MÉCANIQUE (GÉNÉRATION ULTRASONORE ET ACTIONNEMENT)

4 - CONVERSION ÉLECTRO-MÉCANO-ÉLECTRIQUE (TRANSFORMATEUR ÉLECTRIQUE)

5 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : D3235 v1

Applications des éléments piézoélectriques en électronique de puissance

Auteur(s) : Dejan VASIC, François COSTA

Relu et validé le 25 mai 2022

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Présentation

RÉSUMÉ

Cet article s'intéresse aux applications de puissance des matériaux piézoélectriques. Ces matériaux sont utilisés depuis de nombreuses années, dans des applications telles que la génération ultrasonore ou l'actionnement. Récemment, d'autres applications sont apparues notamment avec le transformateur piézoélectrique et les micro-sources d'énergie. Le transformateur a trouvé un débouché commercial dans les alimentations de lampe à cathodes froides pour le rétro-éclairage. Les micro-sources piézoélectriques, dont l'énergie est issue de vibration ambiante, semblent promus à un bel avenir dans des applications telles que l'auto-alimentation des réseaux de capteurs abandonnés.

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ABSTRACT

The application of piezoelectric elements in power electronics

This article focuses on the power applications of piezoelectric materials. These materials have been used for many years in applications such as ultrasonic generation or actuation. Recently, other applications have emerged notably the piezoelectric transformer and micro-energy sources. The transformer has found a commercial outlet in the power supply of cold-cathode lamps used for backlighting. Piezoelectric micro-sources, the energy of which is derived from ambient vibrations, seem to predict a bright future for applications such as self-powered abandoned sensor networks.

Auteur(s)

  • Dejan VASIC : Maître de conférences à l'université de Cergy-Pontoise - Chercheur au laboratoire SATIE ENS Cachan

  • François COSTA : Professeur à l'université de Paris Est Créteil - Chercheur au laboratoire SATIE ENS Cachan

INTRODUCTION

Les matériaux piézoélectriques, qui réalisent une conversion électromécanique directe, sont utilisés depuis de nombreuses années dans des applications de puissance telles que la génération ultrasonore ou l'actionnement. Le champ d'utilisation de ces matériaux ne cesse de croître en électronique de puissance notamment avec le transformateur piézoélectrique et les microsources d'énergie.

Le transformateur piézoélectrique a trouvé un débouché commercial dans les alimentations de lampe à cathodes froides pour le rétro-éclairage des écrans à cristaux liquides grâce à ses performances en élévateur de tension.

Les microgénérateurs piézoélectriques dont l'énergie est issue de vibration ambiante ont un avenir prometteur dans des applications telles que l'autoalimentation des réseaux de capteurs abandonnés grâce à de bonnes performances de conversion électromécanique et une compatibilité avec les technologies de fabrication des microsystèmes.

L'objectif de ce dossier est de présenter les potentialités mais aussi les contraintes générées par l'utilisation des matériaux piézoélectriques dans différentes applications en électronique de puissance avec :

  • une introduction sur les matériaux piézoélectriques et une classification des modes de conversion (§ 1) ;

    les systèmes de récupération d'énergie (§ 2) ;

    l'alimentation des générateurs ultrasonores de puissance et des actionneurs (§ 3) ;

  • les structures de conversion statique utilisant des transformateurs piézoélectriques ainsi que les applications (§ 4).

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-d3235


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - HEYWANG (W.), LUBITZ (K.), WERSING (W.) -   Piezoelectricity, evolution and future of a technology.  -  Springer (2008).

  • (2) - IKEDA (T.) -   Fundamentals of piezoelectricity.  -  Oxford science publication (1996).

  • (3) - SAFARI (A.), KORAY (A.) -   Piezoelectric and acoustic materials for transducer applications.  -  Springer (2008).

  • (4) - BEEBY (S.P.), TUDOR (M.J.), WHITE (N.M.) -   Energy harvesting vibration sources for microsystems applications.  -  Meas. Sci. Technol., 17, p. R175-R195 (2006).

  • (5) - LI (P.), WEN (Y.), LIU (P.), LI (X.), JIA (C.) -   A magnetoelectric energy harvester and management circuit for wireless sensor network.  -  Sensors and Actuators A, 157, p. 100-106 (2010).

  • (6) - ANTON (R.S.), SODANO (A.H.) -   A review of power harvesting using piezoelectric materials (2003-2006).  -  Smart Mater. Struct., 16,...

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