Brevet FR2315197A1 — publié le 19770114

La présente invention concerne le domaine de la aonstruction des appareils et instruments et a plus précisément, pour objet un transformateur piézoélectrique. Un transforinateur#piézoélectrique, de méme qu'un transformateur électromagnétique est prévu pour transformer une impédance, amplifier le courant ou la tension d'un signal, modifier la phase d'un signal de 1800, etc. D'autre part; il permet d'éliminer le couplage électrique et/ou galvanique entre des circuits électriques etpeut comporter plusieurs entrées et sorties. A la différence des transformateurs electromagnétiques ordinaires les transformateurs piézoélectriques sont des dispositifs qui transforment l'énergie électrique en énergie d 'oscillations mécaniques élastiques avec sa transformation consécutive en énergie électrique. La transformation de l'énergie est réalisée grace à l'effet piézoélectrique direct et inverse que'on observe dans certains corps solides appelés piézoélectriques. A la différence des transformateurs électromainétiques, les transformateurs piézoélectriques fonctionnent dans une gamme de fréquences étroite, précisément aux fréquences proches de la propre fréquence de résonance électromécanique du corps solide disposé dans un bottier et isole acoustiquement de celui-ci. Etant donné que dans le résonateur mécanique, grâce à l'effet piézoélectrique, est introduite une élasticité et une masse supplémentaires de la part du circuit électrique, la résonance d'un tel corps est appelée électromécanique et le corps solide est appelé résonateur électromécanique. On connaît un transformateur piézoélectrique réalisé sous la forme d'au moins deux plaques piézoélectriques raccordées acoustiquement entre elles, qui effectuent la transformation de l'énergie électrique. L'une des plaques effectue la transformation de l'énergie électrique appliquée à elle en énergie mécanique et constitue un excitateur, tandis que l'autre réalise la transformation de l'énergie mécanique en énergie électrique et représente un générateur. L'énergie électrique transformée est appliquée à l'excitateur au moyen d'électrodes d'entrée et l'énergie transformée est prélevée sur le générateur au moyen d'électrode de sortie. Dans le transformateur connu, les plaques de l'excitateur et du générateur sont disposées dans un même plan. la tension de sortie d'un tel transformateur piézoélectrique dépend de la longueur du résonateur électromécanique et des propriétés du matériau piézoélectrique à partir duquel il est réalisé. Par exemple, la longueur d'un résonateur électromécanique réalisé en matériau piézoélectrique à base de titanate, zirconate de plomb (plu) est de 20 cm, si le transformateur piézoélectrique est prévu pour alimenter les kinéscopes des téléviseurs en couleur à tension de 25 kV et le redressement est réalisé selon un montage doubleur de tension.Il est évident que l'encombrement d'un tel transformateur fait qu'il n'est as raisonnable de l'utiliser pour les récepteurs de télévision sans faire appel à des schémas multiplicateurs de tension coûteux, La fréquence de service du transformateur piézoélectrique connu est donnée par la formule : f=N .m L N étant la constante de fréquence du matériau du résonateur, X, la longueur du résonateur électromagnétique m, le numéro du mode des oscillations acoustiques exitées. La constante fréquentielle des matériaux à base de titanate, zirconate de plomb (PZT) est égale en moyenne à 2000 Hz m (herz x mètre). Par conséquent la longueur d'un transformateur piézoélectrique pour l'alimentation des téléviseurs à fréquence de service égale à 15 625 Hz est égale à 14 cm sans le boîtier et à 15 cm à peu près en boîtier. De telles dimensions sont évidemment inadmissibles pour des récepteurs de télévision portables. Si la fréquence de travail est égale à 50 Hz, 400 Hz ou 1 000 Hz, la longueur du transformateur piézoélectrique est respectivement égale à 40 m, 5m ou 2m. Ainsi, pour les transformateurs piézoélectriques dont les plaques de l'excitateur et du générateur sont disposées dans le méme plan, il y a un problème de réduction de la fréquence de travail. Un autre problème est la création de transformateurs piézoélectriques à haute tension avec une puissance inférieure à 1 W. D'ordinaire, pour réduire la puissance d'un transformateur piézoélectrique, on réduit la section des plaques. Cependant, dans ce cas, la capacité de sortie du transformateur piézoélectrique diminue, et elle devient comparable et meme inférieure à la capacité du redresseur, qui constitue la charge du transformateur. En résultat, le rapport de transformation et la tension de sortie du transformateur diminuent considérablement. Le rapport de transformation de la tension des transformateurs piézoélectriques connus dépend des propriétés du matériau et du rapport entre la longueur et l'épaisseur des plaques piézoélectriques. De ce fait le rapport de transformation de la tension est limité par les dimensions géométriques du résonateur. D'ordinaire, pour les transformateurs piézoélectriques connus le rapport de transformation de la tension ne dépasse pas 100 en pleine charge, ce qui s'avère insuffisant pour de nombreuses applications de celui-ci. C'est pourquoi un des problèmesà surmonter lors de la mise au point des transformateurs piézoélectriques est l'augmentation du rapport de transformation de la tension. La présente invention a pour but l'élimination des inconvénients mentionnés. La présente invention vise par conséquent un transformateur piézoélectrique à haute tension à encombrement réduit, pouvant fonctionner aux basses fréquences (ne dépassant pas 50-60 Hz#. Ce problème est résolu du fait que dans un transformateur piézoélectrique réalisé en utilisant des plaques en matériau piésoélectrique raccordées entre elles, qui effectuent la transformation de énergie électrique et dont une partie de la plaque réalisant la transformation de l'énergie électrique appliquée à elle par des électrodes d'entrée, en énergie mécanique, constitue l'excitateur, et l'autre partie de la plaque, réalisant la transformation de l'énergie mécanique en énergie électrique, prélevée sur celles-ci au moyen d'électrodes de sortie, constitue le générateur, selon l'invention les plaques, au moins en un endroit de leur raccordement acoustique, sont installées sous un certain angle l'une par rapport à l'autre. il est avantageux de raccorder acoustiquement encore une plaque à l'endroit de raccordement des plaques sous un certain angle, ou bien, encore une paire de plaques également raccordées sous un angle l'une par rapport à l'autre, et aux extrémités desdites plaques on peut monter des masses. il est avantageux que les plaques piézoélectriques soient séparées à l'endroit de leur raccordement acoustique sous un angle par une couche de matériau solide. Une partie de l'une des plaques au moins peut etre réalisée en métal, ou l'une des plaques peut titre réalisée en métal. il est préférable de réaliser au moins l'une des plaques sous forme d'un bilame piézoélectrique. il est avantageux de fixer les plaques indiquées soit à l'endroit de leur raccordement acoustique, soit au centre de chaque plaque. La réalisation du piézotransformateur selon la construction proposée permet d'augmenter presque de deux fois son rapport de transformation de tension et la tension de sortie de celui-ci en comparaison des piézotransformateurs connus. D'autre part, en se basant sur les conceptions proposées on peut réaliser des transformateurs piézoélectriques à haute tension à micropuissance et des transformateurs piézoélectriques avec des fréquences de travail atteignant plusieurs dizaines de herz, prévus pour fonctionner à partir d'un secteur 220 V/TO Hz. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et faite en se féférant aux dessins annexés, qui représentent : - la figure 1, une vue d'ensemble d'un transformateur piézoélectrique réalisé selon la présente invention - la figure 2, la construction d'un transformateur piézoélectrique avec des plaques raccordées sous un angle (la moitié supérieure du boîtier est enlevée), selon l'invention ; - les figures 3a, b, c, d et 4a, b, c, diverses formes de résonateurs électromécaniques pour transformateur piézoélectrique, selon l'invention ; - la figure Sa, un exemple de disposition d'une masse concentrée à l'extrémité de la plaque, selon l'invention ;; - les figures 5b, c, l'emplacement de la masse concentrée, avec moment d'inertie réglable, à I1 extrémité de. la plaque, selon l'invention ~ - les figures 6a, b, c, d, e, diverses variantes de raccordement des plaques sous un angle, selon l'invention ; - la figure 7, un exemple de raccordement acoustique des plaques piézoélectrique et métallique, selon l'invention - les figures 8a à 8h, diverses conceptio#ns des excitateurs et des générateurs d'un transformateur piézoélectrique, selon l'invention ; - les figures 9a, b, c, d, diverses variantes de disposition des électrodes sur la plaque et la polarisation qui leur correspond, selon l'invention ;; - les figures 10a et b, deux variantes possibles du raccordement acoustique de l'excitateur et du générateur à l'aide d'appliques en matériau diélectrique, lorsqu'elles se trouvent dans le même plan, selon l'invention ; - les figures lia et b, des exemples de conception des plaques réalisées sous forme de bilames piézoélectriques, selon l'invention ; - les figures 12a, b, c, et 13 a, b, c, d, divers types de polarisation des plaques réalisées en matériau piézoélectrique bimorphe en combinaison avec les branchements possibles de leurs électrodes, selon l'invention - les figures 14a, b, c, d, e, f, divers types de polarisation et de branchement électrique des électrodes des plaques raccordées sous un angle, selon l'invention ;; - les figures 15a, b, c, divers types de polarisation et de branchement électrique des électrodes des plaques réalisées sous forme de bilames piézoélectriques et raccordées sous un angle, selon l'invention - la figure 16 représente en axonométrie un transformateur piézoélectrique en cas d'excitation d'oscillations transversales (le couvercle supérieur est déposé), selon l'invention ; - les figures 17a, b, c, un exemple de fixation de la sortie haute tension au côté en bout du générateur, selon l'invention Le transformateur piézoélectrique faisant l'objet de la présente demande de brevet comporte un résonateur électromécanique 1 (figure 1), réalisé au moins avec deux plaques 2, 3 (figure 2) raccordées acoustiquerent sous un angle l'une par rapport à l'autre.Le résonateur électromécanique 1 est disposé dans un bottier 4 (figures 1, 2) et y est fixé au moyen d'éléments de fixation 5. A la surface des plaques 2, 3, du résonateur électromécanique t sont déposées, par exemple parsie électrochimique, des électrodes 6. Les électrodes 6, à l'aide des connexions 7, sont raccordées à des bornes de sortie 8 du boitier 4 du transformateur, auxquelles sont raccordées une source d'alimentation extérieure et une charge (non représentées sur les figures 1, 2). Les plaques 2, 3, du résonateur électromécanique 1 comportent un excitateur 9 qui est raccordé à l'aide des électrodes d'entrée 6" à la source d'alimentation et un générateur 10 auquel est raccordée la charge à l'aide des électrodes de sortie 6". L'excitateur 9 est une partie du résonateur électromécanique 1, qui excite dans ce dernier des oscillations acoustiques. Dan g e générateur 10, qui constitue également une partie du résonateur électromécanique 1, au contraire, l'énergie des oscillations acoustiques est transformée en énergie électrique. L'excitateur 9 et le générateur 10 forment la partie piézoélectrique active du résonateur électromécanique 1. Ils peuvent être disposés dans une ou dans deux plaques différentes et se trouver dans un ou dans deux plans différents. D'autre part, le résonateur électromécanique t peut comporter une partie piézoélectrique passive, dans laquelle il ne se produit pas la transformation électromécanique de l'énergie. Dans le cas où les deux plaques 2 et 3 sont raccordées acoustiquement sous un angle l'une par rapport à l'autre (figure 3a), lors de l'excitation du résonateur électromécanique 1 des moments d'inertie déséquilibrés peuvent apparaître, qui altèrent les paramètres du transformateur. Afin d'éliminer, ces moments d'inertie on raccorde au moins une plaque-12 (figure 3b) à l'endroit 11-de raccordement acoustique des plaques 2 et 3. En l'absence de ces moments d'inertie, l'une des plaques 12 (figure 3c) est utilisée pour la fixation du résonateur électromécanique 1. Pour augmenter la puissance transmise on augmente le nombre d'excitateurs et de générateurs. Alors on raccorde à l'endroit de raccordement Il deux plaques 12 et 13, (figure 3d), ou un plus grand nombre de plaques. Le résonateur électromécanique 1, qui se compose de deux plaques 2, 3 (figure 3a) raccordées acoustiquement sous un angle l'une par rapport à l'autre, possède ses propres fréquences d'oscillations transversales (oscillations de- flexion). Alors les premières fréquences propres(dites "du premier mode") des oscillations longitudinales et transversales sont respectivement deux fois et six fois inférieures à la fréquence (du premier mode) des oscillations d'une plaque. Pour les oscillations longitudinales les fréquences propres sont déterminées par la longueur de la plaque, pour les oscillations transversales, par le moment d'inertie par rapport à l'endroit Il de raccordement des plaques. Pour augmenter le moment d'inertie et réduire la fréquence du transformateur piézoélectrique on raccorde acoustiquement encore deux plaques 14, 15 (figure 4a) ou un plus grand nombre de plaques 14, 15, 16, 17 (figure 4b), liées entre elles sous un angle. L'encombrement du transformateur piézoélectrique peut entre réduit en raccordant acoustiquement au bout libre de l'une des plaques 2, sous un angle obtus, encore une paire de plaques 18, 19 (figure 4c) raccordées également entre elles sous un angle. Le moment d'inertie des plaques par rapport à l'endroit 11 de leur raccordement acoustique peut être accru également en fixant à l'une des plaques, par exemple à la plaque 2 (figure 5a), une masse concentrée 20, ralisée par exemple en laiton ou en tungstène. Il convient de disposer les masses aux bouts libres des plaques, et la modification du moment inertie est réalisée, par exemple, en raccoRdant la masse 20 au moyen d'une tige souple 21 (figure 5b). En recourbant la tige 21 pour l'amener à la position représentée en pointillés on réduit la fréquence de travail du transformateur piézoélectrique.Pour l'accord de la fréquence de résonance sur la fréquence nominale on peut égalerent-utiliser une casse 20', dont le moment d'inertie est modifié en déplaçant réciproquement ses parties constitutives, par exemple en déplaçant une vis t (figure 5c). Ensuite, la position de la vis 22 est fixée. Le raccordement acoustique des plaques sous un angle l'une par rapport à l'autre est réalisée de différentes manières. En premier lieu les plaques 2 et 3, disposées sous un angle (figures Sa, b) peuvent être réalisées sous la forme d'un corps unique, par exemple en les découpant en un seul morceau de matériau. Cependant, au point de vue de la technologie, il est avantageux de réaliser séparément chaque plaque 2 et 3 puis, par exemple, de les coller ensemble avec une couche de colle 23 (figure 6c). Ceci permet également de réaliser l'excitateijr et le générateur, lorsqu'ils sont disposés dans des plaques différentes, en matériaux différents, selon les exigences auxquelles ils doivent satisfaire, en améliorant ainsi sensiblement les paramètres du transformateur piézoélectrique. Lorsque l'endroit 11 de raccordement acoustique des plaques sert à la fixation d'un résonateur électromécanique 1, on place à cet endroit, entre les extrémités des plaques 2 et 3, un corps solide 24 (figure 6d) réalisé, par exemple, en matériau diélectrique à perméabilité diélectrique élevée, par exemple en radiocéramique. Pour augmenter la résistance mécanique de la jonction, le corps solide 24 embrasse l'extrémité de chaque plaque 2 et 3 de deux côtés (figure 6e). Une ouverture 25 pratiquée dans le corps solide 24 sert à le fixer sur +roi du boîtier du transformateur piézoélectrique. Une partie de l'une des plaques 2 (3) de la partie piézoélectrique passive du résonateur électromécanique 1 peut être métallique. Pour simplifier la technologie de préparation du résonateur électromécanique 1, la partie métallique 26 (figure 7) de la plaque 2 (3) est réalisée en deux couches collées l'une sur l'autre. En outre, une des plaques 2 ou 3 de la partie piézoélectrique passive du résonateur électromécanique peut être entièrement réalisée en métal. La partie piézoélectrique active du résonateur électromécanique 1, c'est-à-dire l'excitateur 9 et le générateur 10 (figure 1), est réalisée en matériau piézoélectrique avec un coefficient de couplage électromécanique élevé, par exemple en céramique piézoélectrique à base de titanate, zirconate de plomb. Les figures 8a, b, c, d, représentent un exemple de réalisation constructie e la partie piézoélectrique active d'un transformateur piézoélectrique lorsque l'excitateur 9 et Se générateur 10 sont réalisés sous la forme de plaques disposées dans un plan. La seconde plaque est disposée sous un angle par rapport aux lames indiquées et constitue la partie piézoélectrique passive de ce transformateur.Si le transformateur piézoélectrique doit posséder une faible impédance d'entrée, les électrodes d'entrée 6' de l'excitateur 9 sont portées sur ses côtés latéraux (figures 8a, c). Lorsqu'on veut obtenir une impédance d'entrée élevée, l'une des électrodes d'entrée 6' de l'excitateur 9 est portée sur son côté en bout, et l'autre embrasse sous la forme d'un anneau 27 l'excitateur 9 (figure 8b. L'une des électrodes d'entrée de l'excitateur 9 (figures 8a, b) peut également constituer l'électrode de sortie du générateur 10. Dans ce cas, la seconde électrode de sortie 6" du générateur 10 est portée sur le côté en bout de celui-ci. Le générateur 10 peut également posséder deux électrodes de sortie 6#" distinctes (figures 8c). Dans ce cas on les porte sur les faces latérales du générateur 10 (figure 8c) ou bien l'une des électrodes de sortie 6" (figure 8d) du générateur est portée sur son côté en bout, tandis que l'autre, sous forme d'anneau, embrasse le générateur 10. La partie active piézoélectrique du résonateur électromacanique 1 peut comporter plusieurs excitateurs 9 et générateurs 10. Par exemple, deux excitateurs 9 et un générateur 10 séparés par une couche 29 en matériau piézoélectriquement passif. Pour simplifier la conception du transforrateur piiezoélectrique, l'dxcitateur 9 et le générateur 1C (figure2) peuvent être disposés dans des plaques 2 et 3 différentes du résonateur électromécanique 1 se trouvant dans des plans différents. Alors les électrodes de l'excitateur 9 et du générateur 10 sont portées soit sur les faces en bout (figure 9a) soit sur les faces latérales (figure 9b). Le couplage électrique entre l'excitateur 9 et le générateur 10 est éliminé en les écartant l'un de l'autre (figures 10a, b). Leur raccordement acoustique est réalisé à l'aide d'appliques diélectriques 30 ou à l'aide de ganitures diélectriques 31, réalisées en matériau à faible permeabiXité diélectrique, par exemple en quartz ou en verre. Lors de la fabrication du transformateur piézoélectrique on peut utiliser pour le générateur 10 et l'excitateur 9 des matériaux piézoélectriques soit monocristallins soit polycristallins. Si l'on choisit un matériau polycrietallin, il doit être polarisé. Le sens de polarisation doit correspondre à la direction du champ électrique agissant lors de la polarisation, désigné sur les dessins par des flèches. La disposition des électrodes de l'excitateur 9 et du générateur 10, ainsi que la polarisation pour chaque variante de réalisation de celles-ci, sont représentées schématiquement sur la figure 8 (a, b, c, d, e, f, g, h) et la figure 9 (a, b, c, d). Les flèches doubles représentent les deux directions possibles de polarisation du matériau. Les structures décrites de l'excitateur 9 et du générateur 10 sont prévues pour l'excitation des oscillations longitudinales dans le résonateur électromécanique 1. Pour obtenir un transformateur piézoélectrique avec des basses fréquences de service, au moins son générateur 10 doit être réalisé en bilame piézoélectrique. Un bilame piézoélectrique est une plaque se composant de deux couches 32, 33 (figures lia, b) polarisées et branchées électriquement de telle manière qu'à chaque moment le sens de polarisation d'une couche 32 coincide avec la direction du champ électrique appliqué, tandis que le sens de polarisation de la seconde couche 33 est dirigé en opposition avec le champ électrique appliqué.Pour satisfaire à ces exigences, l'excitateur 9 est réalisé en deux couches 32, 33 (figure t2a) polarisées dans le mOme sens et branchées électriquement en parallèle. Pour accroftre l'impédance d'entrée du transformateur piézoélectrique, l'excitateur 9 est réalisé en deux couches 32 et 33 (figure 12b) polarisées en opposition et branchées électriquement en série. On obtient une impédance d'entrée encore plus importante du transformateur piézoélectrique en réalisant l'excitateur 9 avec deux couches 32, 33 polarisées en opposition le long des plaques (figure 12c) et branchées électriquement en parallèle. Si l'êxcitateur 9 et le générateur 10 sont réalisés dans chaque couche piézoélectrique du bilame dans un transformateur piézoélectrique avec excitation d'oscillations transversales, les couches 32, 33 peuvent titre couplées dans l'excitateur 9 (figures ixia, b) soit en série, soit en parallèle. Dans le générateur 10 (figures 13a, b, c, d) on utilise d'ordinaire un couplage en parallèle des deux couches 32, 33 polarisées dans le sens longitudinal, ce couplage étant réalisé à l'aide des électrodes 34 de connexion à la surface de la plaque, comme représenté sur les figures 13a, b, c, d. Lorsque le générateur 10 (figure 14) et l'excitateur 9 sont disposés sur deux plaques différentes 2, 3, se trouvant dans des plans différents du résonateur électromécanique 1, il faut accorder le couplage des électrodes 6 et le sens de polarisation de celles-ci avec le choix de la fréquence de service du transformateur piézoélectrique. Lorsque le transformateur fonctionne avec le premier et le second modes d'oscillations longitudinales (selon la longueur des plaques 2, 3) l'excitateur 9 et le générateur 10 sont disposés sur des plaques différentes, respectivement 2, 3, se trouvant dans des plans différents (figure Ira), Lors du fonctionnement avec le second mode d'oscillations longitudinales (la répartition des sollicitations mécaniques d'après leur valeur absolue le long des plaques 2, 3 est représentée en pointillés dur les figures 14b, c, d, les excitateurs 9 (figure 14b) se trouvant dans les plaques 2, 3 sont polarisés en opposition et sont branchés électriquement en parallèle, tandis que les générateurs 10 dans les mêmes plaques 2, 3 sont polarisés dans le même sens et sont branchés électriquement en parallèle. Lors du fonctionnement du transformateur piézoélectrique avec le premier mode d'oscillations longitudinales (le long des plaques 3, 2), lorsque L'endroit de leur raccordement 11 (figures 14c, d) se situe au maximum des contraintes mécaniques, les excitateurs 9 sont à disposer dans le domaine du minimum (figure 14c) ou du maximum (figure 14d) des contraintes mécaniques. Le premier cas est utilisé si l'on veut obtenir une tension maximale à la sortie du transformateur, et le second, lorsqu'on veut réduire l'impédance de sortie du transformateur en régime de transmission d'une puissance maximale. Alors la polarisation des excitateurs 9 (figures 14c, d), dans le cas de leur connexion en parallèle, est réalisée dans le même sens, tandis que la polarisation des générateurs 10 est effectuée en sens opposés. Les générateurs 10 peuvent être branchés en parallèle (figure t4c) ou en série (figure 14d). Dans le second cas, le sens de polarisation de l'un des générateurs 10 est modifié pour la direction opposée. Sur la figure 14c, les excitateurs 9 sont également branchés en série. Si on raccorde encore une plaque 12 (figure 14e) les excitateurs sont placés dans les deux plaques extrêmes 2, 3, qui sont polariséessen opposition, et on les branche électriquement en parallèle, tandis que le générateur 10 est disposé dans la plaque centrale et il est polarisé le long de la plaque 12. Pour réduire considérablement l'impédance de sortie du transformateur piézoélectrique, le générateur 10 (figure 14f) est réalisé avec deux couches, et ses couches 32, 33 sont raccordées électriquement en parallèle. Les transformateurs piézoélectriques pour des fréquences de service inférieures t kHz, dont les excitateurs 9 (figure 15) et les générateurs 10 sont disposés dans chacune des plaques 2 3 du résonateur électromécanique 1, les couches inférieures et extérieures 32, 33 des générateurs 10 sont polarisées dans le sens de la longueur des plaques 2, 3 en opposition (figures 15a, b,c) et branchées électriquement en parallèle. Les couches inférieures et extérieures 32, 33 des Excitateurs 9, dans le cas de leur branchement électrique en parallèle, sont polarisées dans le m#me sens. Les excitateur 9 des plaques 2 et 3 sont polarisés en opposition (figure isba). En cas de branchement an série des excitateurs 9 des plaques 2 et 3, leurs couches intérieures 32 sont polarisées, par exemple, dans le sens opposé à celui des aiguilles d'une montre, tandis que les couches extérieures 33 sont polarisées dans le sens des aiguilles d'une montre (figure 1 5c). Dans un transformateur piézoélectrique avec une forte impédance d'entrée, les couches extérieures 33 (figure 15c) sont polarisées dans le sens de la longueur des plaques 2 et 3, vers l'endroit de leur raccordement 11 tandis que les couches intérieures 32 sont polarisées en partent de l'endroit 11 de leur raccordement. On peut également réaliser une polarisation inverse des couches 32 et 33, non représentée sur la figure 15. Vu que le résonateur électromécanique est un système à résonance, il faut#l'isoler acoustiquement du bottier du transformateur. C'est pourquoi le résonateur électromécanique ne peut tore fixé qu'aux endroits ou l'influence de la fixation est la plus faible. Lors de ;'excitation d'oscillations longitudinales de premier mode dans un résonateur cet endroit est l'endroit .11 de raccordement des plaques 2 et 3 (figures 3a, b, c, d). C'est pourquoi la fixation est réalisée à l'aide de la plaque supplémentaire 12 raccordée à l'endroit Il de raccordement des plaques 2 et 3 (figure 3c). Lors de l'excitation de second mode d'oscillations longitudinales la fixation est réalisée à l'endroit de raccordement de l'excitateur et du générateur, à condition que les générateurs et l'excitateur soient réalisées en lames quart d'onde, c'est-à-dire que leur longueur est égale à un quart de la longueur d'onde des oscillations acoustiques. Pour les résonateurs électromécaniques, dans lesquels on excite des oscillations transversales, cet endroit est également l'endroit 11 de raccordement des plaques 2 et 3 (figure 3). Ia fixation en cet endroit est réalisée à l'aide, par exemple, d'une plaquette de serrage 35 et d'une vis 36 (figure 16). Pour assurer la résistance mécanique des transformateurs piézoélectriques basse fréquence vis-à-vis du choc, le déplacement des plaques du résonateur est limité par des butées extérieure 37 et intérieure 38 sur lesquelles les plaques viennent s'appuyer au moment des chocs. Simultanément, les butées 37, 38 sont utilisées à stabiliser la tension de sortie du transformateur piézoélectrique. Dans ce cas, elles limitent l'amplitude de déplacement des plaques 2 et 3 du résonateur électromécanique 1, et par conséquent, la valeur de la tension de sortie. Le déplacement de la butée 37, par exemple, à l'aide d'une vis 39, permet d'obtenir différentes valeurs de la tension stabilisée à la sortie du transformateur piézoélectrique. Pour le réglage définitif de la fréquence du transformateur après son assemblage, on prévoit des ouvertes 40 dans la partie supérieure du boîtier pour pouvoir accéder aux vis de réglage 22 des masses concentrées 20. Au cas où on dispose le résonateur électromécanique 1 dans un boîtier métallique 4, il faut que la distance entre le boîtier 4 et son générateur 10 dépasse la distance nécessaire à prévenir un claquage électrique. A det effet le générateur est placé dans le bottier à une distance de parois de ce dernier égale à U U o U, étant la tension de sortie du transformateur piézoélectrique UO la tension de claquage électrique de l'air. Les bornes de sortie 8 (figure 16) sont alors fixées au moyen d'isolateurs 41, par exemple en verre. L'un des problèmes de la mise au point d'un transformateur piézoélectrique est la réalisation de la connexion électrique 7 (figure 17a) de l'électrode de sortie à haute tension 6" du générateur 10, qui est d'ordinaire disposée à l'endroit des vitesses oscillatoires maximales. Pour éviter la rupture de la connexion haute tension 7, qui le plus souvent est un conducteur à brin unique ou multibrin et pour élimIner les pertes d'énergie duales à la ionisation, connexion est entourée d'une couche 42 de matériau diélectrique amustiquement visqueux, par exemple du polyéthklène. La connexion 7 est fixée, par exemple, par soudage à l'électrode de sortie 6" du générateur 10 et est fixée à l'aide d'un étrier 43 au générateur 10 du transformateur piézoélectrique. Afin d'éliminer les pertes dehonisation sur la face en bout du générateur 10, à l'endroit où se trouve l'électrode de sortie 6", les angles de la face en bout sont arrondis. Lorsque les tensions de sortie dépassent 10 kV, la face en bout haute tension du générateur 10 avec la connexion 7 sont recouverts d'une couche de diélectrique 44 (figures 17b, c). On va maintenant considérer le fonctionnement du transformateur piézoélectrique. Lorsque la tension est branchée aux bornes de connexion 8 (figures 1 2) de l'excitateur 9 (figure 2) elle est transmise à travers les connexions 7 aux électrodes 6 de l'excitateur 9. Alors gracie à l'effet piézoélectrique inverse, l'excitateur 9 modifie périodiquement ses dimensions à la fréquence de la tension d'alitentation. GrGce à ceci, des oscillations élastiques longitudinales sont excitées dans le résonateur électromécanique 1, qui se déplacent dans le sens de la longueur des plaques 2, 3 on créant des ondes longitudinales de réflexion. Grtce au couplage acoustique pistant entre les plaques 2, 3, les ondes se propagent pratiquement sans pertes de la plaque 2 à la plaque 3. Après leur réflexion à plusieurs reprises par les bouts libres, elles forment des séries d'ondes directes et réfléchies qui, selon un principe de superposition, s'additionnent en formant des ondes stationnaires mécaniques. L'saplitude de l'onde stationnaire est maximale si la longueur des plaques 2, 3 du résonateur électronécanique 1 est multiple de t /4, où A est la longueur de l'onde stationnaire. L'apparition d'une onde stationnaire provoque l'apparition de contraintes mécaniques dans l'excitateur 9, comme dans le générateur 10 (figures 14b, c, d). Cette contrainte mécanique gracie à l'effet piézoélectrique direct est transformée tension électrique sur les électrodes de sortie 6" (figure 2) du généra#teur 10 qui est transmise à travers les connexions 7 et les bornes de connexion 8 à une charge (non représentée sur les figures). Un transformateur piézoélectrique dont le résonateur électromécanique comporte trois plaques 2, 3, 12 (figure 3b) fonctionne de façon analogue, avec cette différence que l'excitation du résonateur électromécanique 1 est réalisée avec deux plaques 2 et 3. Alors, les moments d'inertie qui sont crées par les déplacements des plaques 2, 3 de l'excitateur 9-se compensent. Lorsque le transformateur piézoélectrique fonctionne à partir de deux sources d'alimentation, non représentées sur la figure 3, les plaques 12 et 13 sont utilisées comme des excitateurs séparés (9). lors de l'excitation d'oscillations longitudinales le principe de fonctionnement du transformateur piézoélectriq ne dépend pas de la position et de la configuration des électrodes 6. Mais la disposition des électrodes 6 influence les paramètres du transformateur piézoélectrique et en premier lieu les impédances d'entrée et de sortie. La disposition des électrodes 6 sur les surfaces latérales de l'excitateur 9 et du générateur 10 (figures 8c, 9b) accrort leur capacité. L'emplacement des électrodes 6 sur le c8té en bout du générateur 10 et sur l'excitateur 9, au contraire, permet d'obtenir une faible capacité. D'autre part, la réalisation de l'excitateur 9 avec des électrodes d'entrée 6' sur les surfaces latérales et du générateur 10 avec des électrodes de sortie 6" à son bout (figure 8a) permet d'obtenir un coefficient maximal de transformation de la tension dépassant 1 000. La disposition des plaques 2, 3 sous un angle l'une par rapport à l'autre permet d'augmenter de deux fois la longueur du générateur 10, et par conséquent, la tension de sortie. Ainsi, un générateur de 110 mm de longueur permet d'obtenir à la sortie du transformateur une tension variable de 12 kV pour une puissance de la charge atteignant 20 à 30 W. Un tel transformateur peut entre utilisé pour l'alimentation anodique des kinéoscopes des récepteurs de télévision en couleur, etc@. La réalisation du résonateur électromécanique 1 avec trois plaques 2, 3, 12 (figure 3b) permet de créer des transformateurs piézoélectriques à faible encombrement avec une fréquence de service égale à 15 625 Hz (fréquence de balayage de ligne) et de 60 mm de longueur pour les récepteurs de télévision portables. Les rapports qui existent entre la position des électrodes 6 et les paramètres d'un transformateur piézoélectriques sont valables pour un transformateur piézoélectrique dont l'excitateur 9 et le générateur 10 sont réalisés sous la forme de bilame piézoélectriques (figures 12a, b, c ; 13a, b, c) avec cette différence que les impédances d'entrées et de sortie d'un transfirrmateur piézoélectrique avec une excitation d'oscillations transversales (figures 15, 16) sont de 10 fois supérieures, que pour les transformateurs piézoélectriques avec une excitation d'ondes longitudinales (figures 1, 14) grace à la faible fréquence de service. Le principe de fonctionnement d'un transformateur piézoélectrique avec une excitation d'oscillations transversales (figure 16) diffère du principe de fonctionnement d'un transformateur avec une excitation d'oscillations longitudinales (figure 1) du fait que l'excitateur 9 excite des oscillations transversales dans le résonateur électromécanique 1, ce qui est obtenu par une combinaison de la disposition des électrodes 6, de la polarisation et du branchement électrique des électrodes 6. La fréquence de travail d'un transformateur piézoélectrique à excitation des oscillations transversales est changée au moyen de la masse concentrée 20 (figure 16). En modifiant la position de la vis de réglage 22, et partant, le moment d'inertie des plaques 2, 3, on effectue l'accord du transformateur piézoélectrique sur la fréquence déterminée de la source d'alimentation. La réalisation du résonateur électromécanique 1 aec une excitation d'oscillations transversales et avec une masse 20 fixée permet de réaliser un transformateur à fréquence de 50 Hz de 50 mm de longueur seulement. La tension de sortie d'un tel transformateur atteint 5000 V, la puissance consommée étant inférieure à 0,1 W. Ceci ouvre de nouvelles possibilités d'applications des transformateurs piézoélectriques, et en général, des transformateurs de tension électrique. 1a réalisation du résonateur électomécanique 7 (figures 4a, b, c) sous la forme de quatre (six) plaques 2, 3, 14, 15, 16, 17, 18, 19 permet de réduire encore de plusieurs fois la longueur du transformateur et de sa fréquence de travail. Les transformateurs piézoélectriques sont surtout utilisés pour les circuits de transformation d'une basse tension continue en haute tensioncontinue pour l'alimentation des appareils du type compteur de Geiger-.üller, des tubes à rayons cathodiques etc. Au point de vue économique il est avantageux d'utiliser les transformateurs piézoélectriques faisant l'objet de la présente demande de brevet pour 11 alimentation anodique des kinescopes pour les téléviseurs portables et stationnaires nor et blanc et en couleur. Il est avantageux de les utiliser pour l'allumage des appareils b décharge gazeuse par exemple des lampes électroluminescentes à lumière du jour ; pour l'impression photo-offset et thermoplastique ; pour l'alimentation des microphone à condensateur etc. Dans les cas indiqués les transformateurs piézoélectriques peuvent être alimentés directement à partir d'un secteur à fréquence industrielle de 50 (60) Hz ou à partir de sources avec d'autres fréquences normalisées 30, 400 et 1000 Hz. les transformateur piézoélectriques peuvent aussi être utilisés pour les systèmes d'allumage sans contact des moteurs à combustion interne, pour les flashs et autres utilisations. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS 1. Transformateur piézoélectrique réalisé sur la base de plaques en matériau piézoélectrique raccordées acoustiquernent entre elles et qui réalisent la transformation de l'énergie électrique, et dans lequel une partie de chaque plaque, réalisant la transformation en énergie mécanique de l'énergie électrique appliquée à ladite partie au moyen d'électrodes d'entrée, constitue un excitateur, tandis que l'autre partie de la plaque, réalisant la transformation de ladite énergie mécanique en énergie électrique qui est prélevée sur cette partie à l'aide d'électrodes de sortie, constitue un générateur, caractérisé en ce que les plaques, au moins en un endroit de leur raccordement acoustique, sont disposées sous un angle l'une par rapport à l'autre. 2. Transformateur piézoélectrique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'à l'endroit de raccordement acoustique des plaques sous un angle est raccordée acoustiquement au moins encore une plaque. 3. Transformateur piézoélectrique selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'à l'endroit de raccordement acoustique des plaques sous un angle est raccordée au moins encore une paire de plaques, également raccordées sous un angle l'une part rapport à l'autre. 4. Transforoeateur piézoélectrique selon l'une des revendications 1, 2, et 3, caractérisé en ce qu'aux bouts libres des plaques indiquées sont fixées des masses. 5. Transformateur piézoélectrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques, à l'endroit de leur raccordement acoustique sous un angle, sont séparées par-une couche de matériau solide. 6. Transformateur piézoélectrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'une partie d'au moins l'une des plaques est réalisée en métal. 7. Transformateur piézoélectrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'une des plaques est réalisée en métal. 8. Transformateur piézoélectrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins une partie de l'une des plaques représente un bilame piézoélectrique. 9. Transformateur piézoélectrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques indiquées sont fixées à l'endroit de leur raccordement acoustique. 10. Transformateur piézoélectrique selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que les plaques indiquées sont fixées à leurs centres.