Brevet FR3060856A1 — publié le 20180622

B15409 - DD17407YG 1 TRANSFORMATEUR PIEZOELECTRIQUE Domaine La présente demande concerne un transformateur de tension piézoélectrique et plus particulièrement un transformateur de tension piézoélectrique pour tension ayant une 5 fréquence comprise entre 1 Hz et 1000 Hz. Exposé de l'art antérieur Il est connu d'utiliser des matériaux piézoélectriques, tels que des céramiques piézoélectriques, pour réaliser des transformateurs de tension. Ces transformateurs de tension sont 10 généralement adaptés à des tensions périodiques ayant une fréquence comprise entre 10 kHz et 150 kHz. Il existe plusieurs types de transformateurs de tension piézoélectriques comme des transformateurs multicouches, des transformateurs circulaires ou encore des transformateurs de Rosen. 15 La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de transformateur de tension piézoélectrique 1. Le transformateur 1 est un transformateur de tension piézoélectrique de type multicouches. Le transformateur 1 comprend un empilement comprenant successivement du bas vers le haut en figure 1 : 20 - une électrode 3 ; - une couche piézoélectrique 5 ayant une épaisseur hl ; - une électrode 7 ; 3060856 B15409 - DD17407YG 2 - une couche piézoélectrique 9 ayant une épaisseur h2 ; et - une électrode 11. Une tension périodique d'entrée Vin est appliquée entre 5 les électrodes 3 et 7. Les électrodes 3 et 7 étant en contact avec la couche 5, un effet piézoélectrique inverse est produit et la couche 5 de matériau piézoélectrique se déforme mécaniquement. Cette déformation mécanique est communiquée à tout l'empilement et plus particulièrement à la couche piézoélectrique 9. Par effet 10 piézoélectrique direct, la couche 9 produit une tension de sortie Vout mesurée entre les électrodes 11 et 7. A titre d'exemple, lorsque les conditions suivantes sont réunies : - les couches 5 et 9 ont des surfaces identiques ; 15 - les couches 5 et 9 sont en un même matériau ; et - les épaisseurs des électrodes 3, 7 et 11 sont négligeables par rapport à celles des couches 5 et 9, les tensions Vin et Vout sont liées entre elles par la relation (1) suivante : 20 Vota Vin (1) h2 hl Le facteur d'amplification est donc le rapport entre l'épaisseur h2 de la couche 9 et l'épaisseur hl de la couche 5. Les épaisseurs hl et h2 sont donc choisies en fonction du facteur d'amplification souhaité. 25 Les couches piézoélectriques 5 et 9 sont généralement composées de céramiques piézoélectriques ayant un module d'Young supérieur à 70 GPa, par exemple de l'ordre de 100 GPa. Pour des épaisseurs de matériaux piézoélectriques comprises entre 1 mm et 10 mm, ce type de transformateur de tension peut traiter des 30 tensions périodiques ayant des fréquences comprises entre 30 kHz et 100 kHz. Il serait utile de pouvoir concevoir un transformateur de tension du type multicouches adapté à des tensions périodiques ayant des fréquences comprises entre 1 Hz et 1000 Hz. Un 3060856 B15409 - DD17407YG 3 transformateur de la sorte serait utile notamment pour des domaines dans lesquels sont utilisés des systèmes ou des microsystèmes basés sur des générateurs de type machine tournante comme des éoliennes ou des micro-turbines. Un inconvénient du transformateur de tension multicouches représenté en figure 1 est qu'il n'est pas adapté pour de telles fréquences. Résumé Un objet d'un mode de réalisation est de pallier tout ou partie des inconvénients des transformateurs piézoélectriques 10 décrits précédemment. Un autre objet d'un mode de réalisation est que le transformateur piézoélectrique soit adapté à être utilisé avec des tensions périodiques dont la fréquence est comprise entre 1 Hz et 1000 Hz. 15 Un autre objet d'un mode de réalisation est que le transformateur piézoélectrique comprenne des matériaux piézoélectriques autres que des céramiques piézoélectriques. Ainsi, un mode de réalisation prévoit un transformateur de tension comprenant une poutre ou membrane en un premier 20 matériau polymère ayant une fréquence de résonance comprise entre 1 Hz et 1000 Hz, et comprenant sur ladite poutre ou membrane un empilement comprenant successivement : une première électrode ; une première couche piézoélectrique en un deuxième matériau polymère ; une deuxième électrode ; une deuxième couche 25 piézoélectrique en un troisième matériau polymère identique au deuxième matériau polymère ou différent du deuxième matériau polymère ; et une troisième électrode. Selon un mode de réalisation, le premier matériau polymère a un module d'Young inférieur à 10 GPa. 30 Selon un mode de réalisation, le premier matériau polymère est du polyéthylène naphtalate ou du polyéthylène téréphtalate. Selon un mode de réalisation, les deuxième et troisième matériaux polymère comprennent du polyfluorure de vinylidène et/ou 35 au moins un copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment 3060856 B15409 - DD17407YG 4 un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le poly(fluorure de vinylidène - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. 5 Selon un mode de réalisation, le transformateur comprend en outre un support et dans lequel la poutre ou membrane est fixée par l'une de ses extrémités au support. Selon un mode de réalisation, le deuxième matériau polymère et le troisième matériau polymère sont identiques et 10 l'épaisseur de la première couche est différente de l'épaisseur de la deuxième couche. Selon un mode de réalisation, la poutre ou membrane a une longueur comprise entre 1 mm et 100 mm et une épaisseur comprise entre 50 fun et 200 gm, et dans lequel les première et 15 deuxième couches ont une épaisseur comprise entre 1 fun et 50 gm. Selon un mode de réalisation, l'empilement comprend en outre successivement, entre la première couche piézoélectrique et la deuxième électrode, une quatrième électrode et une troisième couche piézoélectrique en un quatrième matériau polymère. 20 Selon un mode de réalisation, le quatrième matériau polymère comprend du polyfluorure de vinylidène et/ou au moins un copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le 25 poly(fluorure de vinylidène - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. Selon un mode de réalisation, le transformateur comprend des moyens d'application d'une première tension entre la quatrième électrode et la première électrode et entre la quatrième électrode 30 et la deuxième électrode et comprenant des moyens de récupération d'une deuxième tension entre la troisième électrode et la deuxième électrode Selon un mode de réalisation, l'empilement comprend en outre successivement, entre la troisième couche et la deuxième 3060856 B15409 - DD17407YG 5 électrode, une cinquième électrode et une quatrième couche piézoélectrique en un cinquième matériau polymère. Selon un mode de réalisation, le cinquième matériau polymère comprend du polyfluorure de vinylidène et/ou au moins un 5 copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le poly(fluorure de vinylidène - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. Selon un mode de réalisation, le transformateur comprend des moyens d'application d'une première tension entre : la première électrode et la quatrième électrode ; la cinquième électrode et la quatrième électrode ; et la cinquième électrode et la deuxième électrode, et comprenant des moyens de récupération d'une deuxième tension entre la troisième électrode et la deuxième électrode. Selon un mode de réalisation, le transformateur comprend en outre un élément à rigidité commandable en contact avec l'empilement ou en contact avec la poutre ou membrane. Selon un mode de réalisation, l'élément à rigidité commandable comprend une cinquième couche piézoélectrique en un sixième matériau polymère. Brève description des dessins Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, 25 seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, précédemment décrite, illustre un transformateur de tension piézoélectrique ; 30 les figures 2A et 2B illustrent un mode de réalisation d'un transformateur de tension piézoélectrique ; les figures 3A à 3C illustrent des variantes de réalisation du transformateur de tension piézoélectrique représenté sur les figures 2A et 2B ; et 3060856 B15409 - DD17407YG 6 les figures 4 et 5 illustrent d'autres modes de réalisation d'un transformateur de tension piézoélectrique. Description détaillée De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes 5 références dans les différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés. Dans la description qui suit, lorsque l'on fait référence à des qualificatifs de position absolue, tels que les 10 termes "haut", "bas", etc., ou relative, tels que les termes "dessus", "supérieur", "inférieur", il est fait référence à l'orientation des figures. Sauf précision contraire, les expressions "sensiblement", et "de l'ordre de" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près. 15 Dans la suite de la description, le module d'Young d'un matériau élastique linéaire est défini par la constante qui relie la contrainte de traction ou de compression et la déformation du matériau. Dans la suite de la description, l'expression "élément 20 à base de polyfluorure de vinylidène (PVDF)" signifie un copolymère comprenant au moins 70 % en masse molaire du monomère fluorure de vinylidène (VDF) et éventuellement au moins un autre monomère comme par exemple le trifluoroéthylène (TrEE) ou le tétrafluoroéthylène (TEE). Les figures 2A et 2B sont respectivement une vue en coupe et une vue de dessus, partielles et schématiques, d'un mode de réalisation d'un transformateur de tension piézoélectrique 20 de type multicouches. Le transformateur de tension 20 est adapté à des tensions périodiques ayant une fréquence comprise entre 1 Hz et 1000 Hz, par exemple de l'ordre de 60 Hz. Le transformateur 20 comprend une poutre ou membrane P en un matériau polymère et comprend, sur la poutre ou membrane P, un empilement ET de couches piézoélectriques et de couches d'électrodes. Dans la suite de la description, on parlera de poutre P pour désigner la poutre ou membrane P. Les dimensions et 3060856 B15409 - DD17407YG 7 le matériau de la poutre P sont choisis pour que sa fréquence de résonance soit comprise entre 1 Hz et 1000 Hz, par exemple de l'ordre de 60 Hz. Le matériau composant la poutre P peut être un polymère de module d'Young inférieur à 10 GPa, par exemple de 5 l'ordre de 3 GPa. Un tel matériau est par exemple du polyéthylène naphthalate (PEN), du polyéthylène téréphtalate (PET), un polyimide ou un polycarbonate. La poutre P peut être fixée à l'une de ses extrémités à un support S, par exemple par une liaison rigide, l'autre extrémité de la poutre P étant libre. 10 L'empilement ET comprend : - une électrode E0 reposant sur la poutre P, par exemple en contact avec la poutre P ; - une couche piézoélectrique C1 d'épaisseur H1 en un matériau polymère reposant sur l'électrode E0, par exemple en 15 contact avec l'électrode E0 ; - une électrode Eref reposant sur la couche Cl, par exemple en contact avec la couche C1 ; - une couche piézoélectrique Cout d'épaisseur Hout en un matériau polymère, reposant sur l'électrode Eref, par exemple 20 en contact avec l'électrode Eref ; et - une électrode Eout reposant sur la couche Cout, par exemple en contact avec la couche Cout- L'empilement ET de couches piézoélectriques et d'électrodes est similaire au transformateur de tension 25 piézoélectrique décrit précédemment en relation avec la figure 1, à la différence que les couches piézoélectriques sont en un matériau polymère piézoélectrique. Les couches piézoélectriques C1 et Cout peuvent être en un même matériau ou en des matériaux différents. Les couches 30 piézoélectriques C1 et Cout sont chacune en un matériau polymère piézoélectrique, par exemple un composé à base de PVDF. Le composé à base de PVDF peut comprendre le seul polymère PVDF, un seul copolymère du PVDF, un mélange de deux ou plus de deux copolymères du PVDF, ou un mélange du polymère PVDF et d'au moins un copolymère 35 du PVDF. De préférence, le copolymère du PVDF est le poly(fluorure 3060856 B15409 - DD17407YG 8 de vinylidène - tri fluoro éthylène) (P(VDF-TrFE)), notamment le P(VDFx-TrFE100_x) où x est un nombre réel compris entre 60 et 80, notamment environ 70, le poly(fluorure de vinylidène), le poly(fluorure de vinylidène trifluoroéthylène 5 chlorofluoroéthylène) (P(VDF-TrFE-CEE)) ou le poly(fluorure de vinylidène - trifluoroéthylène - chlorotrifluoro éthylène) (P(VDF-TrFE-CTFE)). Chaque électrode E0, Eref et Eout est en un matériau conducteur électriquement. Selon un mode de réalisation, chaque 10 électrode est en un métal choisi parmi le groupe comportant l'or, le cuivre, l'argent, le titane et les alliages métalliques comprenant au moins l'un de ces métaux. Selon un mode de réalisation, chaque électrode E0, Eref, et Eout est en un polymère électriquement conducteur, par exemple en poly(3,4- 15 éthylènedioxythiophène) : poly(styrène sulfonate), couramment désigné par le sigle PEDOT : PSS. Selon un autre mode de réalisation, chaque électrode est une couche conductrice basée sur un composite de particules conductrices (particules d'argent, nanofils d'argent, nanotubes de carbone) et d'un matériau matrice 20 comme un polymère, garant de la flexibilité de l'électrode. La poutre P et les couches C1 et Cout sont, en vue de dessus, d'aires sensiblement égales. Selon un mode de réalisation, les électrodes E0, Eref et Eout sont de forme rectangulaire. On a représenté en figure 2B de façon très schématique 25 des plots de contact E0-A, Eref-A et Eout-A respectivement pour les électrodes E0, Eref et Eout. Ces plots de contact sont par exemple des allongements E0-A, Eref-A et Eout-A positionnés du côté du support S. Les allongements E0-A, Eref-A et Eout-A peuvent permettre de relier les électrodes à un circuit de commande non 30 représenté. La poutre P et l'empilement ET peuvent avoir une longueur L supérieure à 10 mm, par exemple comprise entre 10 mm et 100 mm, par exemple de l'ordre de 50 mm. La poutre P et l'empilement ET peuvent avoir une largeur / comprise entre 100 }gym 35 et 10 mm, par exemple de l'ordre de 1 mm. La poutre P a une 3060856 B15409 - DD17407YG 9 épaisseur Hp comprise entre 50 fun et 1 mm, par exemple de l'ordre de 100 gm. La couche C1 a son épaisseur H1 comprise entre 500 nm et 10 gm, par exemple de l'ordre de 2 gm. La couche Cout a son épaisseur Hout comprise entre 1 fun et 100 gm, par exemple de 5 l'ordre de 10 gm. Les électrodes E0, Eref et Eout peuvent avoir une épaisseur comprise entre 100 nm et 10 gm, par exemple de l'ordre de 500 nm. Le fonctionnement du transformateur de tension piézoélectrique 20 va maintenant être décrit. Une tension 10 périodique V1 est appliquée entre l'électrode E0 et l'électrode Eref Par effet piézoélectrique inverse, la couche piézoélectrique C1 vibre mécaniquement. Cette vibration mécanique est communiquée à l'empilement ET et à la poutre P. Ainsi la couche Cout piézoélectrique vibre et produit une tension périodique V2, entre 15 les électrodes Eout et Eref, par effet piézoélectrique direct. A titre d'exemple, on peut relier l'électrode Eref à une source d'un potentiel de référence, par exemple la masse, non représentée sur les figures. Selon un mode de réalisation, on peut relier l'électrode E0 à une source d'un potentiel d'entrée Vdd. La valeur 20 du potentiel Vdd est choisie pour obtenir avec le potentiel de référence la tension V1, entre les électrodes E0 et Eref. D'après la relation (1) décrite précédemment, les tensions V1 et V2 sont liées entre elles par la relation (2) suivante : H1 Hout v2 (2) 25 Le facteur d'amplification du transformateur est donc le rapport entre l'épaisseur Hout de la couche Cout et l'épaisseur H1 de la couche Cl. Les épaisseurs H1 et Hout sont donc choisies en fonction du facteur d'amplification souhaité. Selon un mode de réalisation, la fréquence de résonance 30 de la poutre P est sensiblement égale à la fréquence de la tension périodique V1, de façon à minimiser les pertes mécaniques. La poutre P peut avoir en outre un effet de tenue mécanique du transformateur 20. 3060856 B15409 - DD17407YG 10 Les figures 3A à 3C sont des vues en coupe de modes de réalisation de transformateurs 30 de tension piézoélectriques. Ces transformateurs de tension piézoélectriques sont du même type que celui décrit en relation avec les figures 2A et 2B, à la 5 différence que la couche piézoélectrique C1 est comprise dans un empilement ET' de couches piézoélectriques et d'électrodes. Les couches piézoélectriques de l'empilement ET' sont par exemple de même épaisseur ou d'épaisseurs différentes. Les couches piézoélectriques de l'empilement ET' sont en des matériaux 10 polymère piézoélectriques. Les couches piézoélectriques de l'empilement ET' sont de préférence en un même matériau. En revanche, la couche Cout peut être en un matériau différent de celui des couches piézoélectriques de l'empilement ET'. Les couches piézoélectriques de l'empilement ET' sont 15 chacune par exemple en un composé à base de PVDF. Le composé à base de PVDF peut comprendre le seul polymère PVDF, un seul copolymère du PVDF, un mélange de deux ou plus de deux copolymères du PVDF, ou un mélange du polymère PVDF et d'au moins un copolymère du PVDF. De préférence, le copolymère du PVDF est le poly(fluorure 20 de vinylidène - tri fluoro éthylène) (P(VDF-TrFE)), notamment le P(VDE'x-TrFE100_x) où x est un nombre réel compris entre 60 et 80, notamment environ 70, le poly(fluorure de vinylidène -), le poly(fluorure de vinylidène trifluoroéthylène chlorofluoroéthylène) (P(VDF-TrFE-CFE)) ou le poly(fluorure de 25 vinylidène - trifluoroéthylène chlorotrifluoro éthylène) (P(VDF-TrFE-CTFE)). Les électrodes de l'empilement ET' sont en un matériau conducteur électriquement. Selon un mode de réalisation, Les électrodes de l'empilement ET' sont en un métal choisi parmi le 30 groupe comportant l'or, le cuivre, l'argent, le titane et les alliages métalliques comprenant au moins l'un de ces métaux. Selon un mode de réalisation, chaque électrode de l'empilement ET' est en un polymère électriquement conducteur, par exemple en poly(3,4- éthylènedioxythiophène) : poly(styrène sulfonate), couramment 35 désigné par le sigle PEDOT : PSS. Selon un autre mode de 3060856 B15409 - DD17407YG 11 réalisation, chaque électrode est une couche conductrice basée sur un composite de particules conductrices (particules d'argent, nanofils d'argent, nanotubes de carbone) et d'un matériau matrice comme un polymère, garant de la flexibilité de l'électrode. 5 La figure 3A illustre le cas où l'empilement ET' comprend deux couches piézoélectriques C1 et C2 séparées par une électrode El. Plus particulièrement, l'empilement ET' comprend successivement : - la couche piézoélectrique C1 reposant sur l'électrode 10 E0, par exemple en contact avec l'électrode E0 ; - l'électrode El reposant sur la couche piézoélectrique Cl, par exemple en contact avec la couche C1 ; et - la couche piézoélectrique C2 reposant sur l'électrode El, par exemple en contact avec l'électrode El. 15 L'électrode Eref repose alors sur la couche C2, en étant par exemple en contact avec la couche C2. De la même façon qu'avec le transformateur 1 décrit précédemment en relation avec les figures 2A et 2B, les couches C1 et C2 sont excitées par la tension V1. La tension V2 est ensuite 20 générée entre les électrodes Eref et Eout par la couche Cout, par effet piézoélectrique direct. Selon un mode de réalisation, l'électrode Eref est reliée à la source du potentiel de référence. Dans ce cas, l'électrode E0 est en outre reliée à la source du potentiel de référence. L'électrode El est, quant à elle, reliée 25 à la source du potentiel Vdd- La figure 3B illustre le cas où l'empilement ET' comprend trois couches piézoélectriques Cl, C2 et C3 séparées par deux électrodes El et E2. Plus particulièrement, l'empilement ET' comprend successivement : 30 - la couche piézoélectrique C1 reposant sur l'électrode E0, par exemple en contact avec l'électrode E0 ; - l'électrode El reposant sur la couche piézoélectrique Cl, par exemple en contact avec la couche C1 ; - la couche piézoélectrique C2 reposant sur l'électrode 35 El, par exemple en contact avec l'électrode El ; 3060856 B15409 - DD17407YG 12 - l'électrode E2 reposant sur la couche piézoélectrique C2, par exemple en contact avec la couche C2 ; et - la couche piézoélectrique C3 reposant sur l'électrode E2, par exemple en contact avec l'électrode E2. 5 L'électrode Eref repose sur la couche C3, en étant par exemple en contact avec la couche C3. De la même façon qu'avec le transformateur 1 décrit précédemment en relation avec les figures 2A et 2B, les couches C1 et C2 sont excitées par la tension V1. La tension V2 est ensuite 10 générée entre les électrodes Eref et Eout par la couche Cout- Selon un mode de réalisation, l'électrode Eref est reliée à la source du potentiel de référence. Dans ce cas, les électrodes E0 et E2 sont reliées à la source du potentiel Vdd. L'électrode El est, quant à elle, reliée à la source du potentiel de référence. 15 La figure 3C illustre le cas où l'empilement ET' comprend n couches piézoélectriques Cl, C2, ..., Cn séparées par n-1 électrodes El, ..., En_i, n étant un nombre entier, par exemple compris entre 2 et 20 tel que la somme des épaisseurs des couches Cl, C2, ..., Cn et des épaisseurs des électrodes El, ..., En-1 20 soit inférieure à l'épaisseur Hp de la poutre. La première couche C1 repose sur l'électrode E0, en étant par exemple en contact avec l'électrode E0. La première électrode El repose sur la couche Cl, en étant par exemple en contact avec l'électrode Cl. Ainsi, chaque couche Ci, i étant un entier variant de 2 à n, repose 25 respectivement sur l'électrode Ei_l, par exemple en étant en contact avec l'électrode Ei_i. Et chaque électrode Ei_i repose respectivement sur la couche Ci_l, par exemple en étant en contact de la couche Ci_i. L'électrode Eref repose sur la dernière couche Cn de l'empilement ET', par exemple en étant en contact avec la 30 couche Cn. De la même façon qu'avec le transformateur 20 décrit précédemment en relation avec les figures 2A et 2B, les couches Cl, C2, ..., Cn sont excitées par la tension V1. La tension V2 est ensuite générée entre les électrodes Eref et Eout par la 35 couche Cout- Selon un mode de réalisation, l'électrode Eref est 3060856 B15409 - DD17407YG 13 reliée à la source du potentiel de référence. Les électrodes E0, El, ..., En_1 sont chacune reliée à la source du potentiel de référence ou à la source de potentiel Vdd. Pour appliquer une tension V1 à chaque couche piézoélectrique Cl, C2, ..., Cn, deux 5 types de branchement des électrodes El, E2, En_1 sont possibles. - Lorsque l'empilement ET' comprend un nombre n pair de couches piézoélectriques, les électrodes El, E3,..., En_1 sont reliées à la source de potentiel Vdd et les électrodes E0, 10 E2,... En_2 sont reliées à source de potentiel de référence. - Lorsque l'empilement ET' comprend un nombre n impair de couches piézoélectriques, les électrodes El, E3,..., En_2 sont reliées à la source de potentiel de référence et les électrodes E0, E2, En_1 sont reliées à la source de potentiel Vdd- 15 Un avantage de ce mode de réalisation est de permettre au transformateur de tension piézoélectrique de fournir une plus grande puissance de sortie. En effet, en appliquant n fois la tension V1, on multiplie par n la puissance d'entrée et ainsi la puissance de sortie. 20 La figure 4 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un transformateur de tension piézoélectrique 40. Le transformateur 40 est du même type que le transformateur 20 décrit en relation avec les figures 2A et 2B. Cependant, le transformateur 40 comprend en plus de la poutre P une poutre PR à 25 raideur variable. La face supérieure de la poutre PR est en contact avec une électrode ER1 et la face inférieure de la poutre PR, opposée à la face supérieure, est en contact avec une électrode ER2. De plus, si l'empilement ET est en contact avec la face supérieure de la poutre P, la face libre de l'électrode ER1 est 30 en contact la face inférieure, opposée à la face supérieure, de la poutre P. La poutre PR peut être en un matériau polymère piézoélectrique. La raideur de la poutre PR est contrôlée par effet piézoélectrique direct. La poutre PR est par exemple en un composé à base de PVDF. Le composé à base de PVDF peut comprendre 35 le seul polymère PVDF, un seul copolymère du PVDF, un mélange de 3060856 B15409 - DD17407YG 14 deux ou plus de deux copolymères du PVDF, ou un mélange du polymère PVDF et d'au moins un copolymère du PVDF. De préférence, le copolymère du PVDF est le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène) (P(VDF-TrFE)), notamment le P(VDFx-TrFEloo_x) où x est 5 un nombre réel compris entre 60 et 80, notamment environ 70, le poly(fluorure de vinylidène), le poly(fluorure de vinylidène trifluoroéthylène - chlorofluoroéthylène) (P(VDF-TrFE-CFE)) ou le poly(fluorure de vinylidène - trifluoroéthylène - chlorotrifluoro éthylène) (P(VDF-TrEL-CTFE)). La poutre PR a une longueur par 10 exemple comprise entre 10 mm et 100 mm, par exemple de l'ordre de 50 mm. La poutre PR a une largeur par exemple comprise entre 100 fun et 10 mm, par exemple de l'ordre de 1 mm. La poutre PR a une épaisseur par exemple comprise entre 500 nm et 10 par exemple de l'ordre de 2 gm. 15 Les électrodes ER1 et ER2 sont en un matériau conducteur électriquement. Selon un mode de réalisation, Les électrodes ER1 et ER2 sont en un métal choisi parmi le groupe comportant l'or, le cuivre, l'argent, le titane et les alliages métalliques comprenant au moins l'un de ces métaux. Selon un mode de 20 réalisation, chaque électrode ER1 et ER2 est en un polymère électriquement conducteur, par exemple en poly(3,4- éthylènedioxythiophène) : poly(styrène sulfonate), couramment désigné par le sigle PEDOT : PSS. Selon un autre mode de réalisation, chaque électrode est une couche conductrice basée 25 sur un composite de particules conductrices (particules d'argent, nanofils d'argent, nanotubes de carbone, et d'un matériau matrice comme un polymère, garant de la flexibilité de l'électrode. Le fonctionnement de ce mode de réalisation va 30 maintenant être décrit. En appliquant une tension Vctrl continue entre les électrodes ER1 et ER2, des contraintes mécaniques s'établissent par effet piézoélectrique dans la poutre PR. Ceci entraine une modification de la fréquence de résonance de la poutre P. La fréquence de résonance de la poutre P peut donc être 35 commandée en fonction de la tension Vctrl- Modifier la fréquence 3060856 B15409 - DD17407YG 15 de résonance de la poutre P peut permettre d'ajuster la fréquence de résonance du transformateur, par exemple pour compenser des variations parasites. Ces variations parasites peuvent être dues à la dispersion des procédés ou à certaines conditions 5 environnementales telles que la température. La figure 5 est une vue en coupe d'un mode de réalisation d'un transformateur de tension piézoélectrique 50. Le transformateur 50 est du même type que le transformateur 40 décrit en relation avec la figure 4. Cependant, le transformateur 50 10 comprend en outre une couche isolante électriquement Ciso, dont la face supérieure repose sur et par exemple en contact avec la face supérieure de l'électrode de sortie Eout- La poutre PR à raideur variable et les électrodes ER1 et ER2 peuvent être positionnées sur et en contact avec la couche isolante Ciso- Le 15 fonctionnement du transformateur 50 est le même que celui du transformateur 40 décrit en relation avec la figure 4. Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, la poutre PR et les électrodes ER1 et ER2 20 peuvent être disposées par exemple entre la poutre P et une couche isolante Ciso sur laquelle reposerait l'empilement ET. Divers modes de réalisation avec diverses variantes ont été décrits ci-dessus. On notera que l'homme de l'art pourra combiner divers éléments de ces divers modes de réalisation et 25 variantes sans faire preuve d'activité inventive. En particulier, les modes de réalisation décrits précédemment avec les figures 4 et 5 sont compatibles avec les modes de réalisation décrits précédemment avec les figures 3A à 3C. REVENDICATIONS1. Transformateur de tension comprenant une poutre ou membrane (P) en un premier matériau polymère ayant une fréquence de résonance comprise entre 1 Hz et 1000 Hz, et comprenant sur ladite poutre ou membrane (P) un empilement (ET) comprenant successivement : une première électrode (E0) ; une première couche (C1) piézoélectrique en un deuxième matériau polymère ; une deuxième électrode (Eref) ; une deuxième couche (Cout) piézoélectrique en un troisième matériau polymère identique au deuxième matériau polymère ou différent du deuxième matériau polymère ; et une troisième électrode (Fout)- 2. Transformateur selon la revendication 1, dans lequel 15 le premier matériau polymère a un module d'Young inférieur à 10 GPa. 3. Transformateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le premier matériau polymère est du polyéthylène naphtalate (PEN) ou du polyéthylène téréphtalate (PET). 20 4. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les deuxième et troisième matériaux polymère comprennent du polyfluorure de vinylidène et/ou au moins un copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de 25 vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le poly(fluorure de vinylidène - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. 5. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre un support (S) et dans 30 lequel la poutre ou membrane (P) est fixée par l'une de ses extrémités au support (S). 6. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le deuxième matériau polymère et le troisième matériau polymère sont identiques et l'épaisseur 3060856 B15409 - DD17407YG 17 de la première couche (C1) est différente de l'épaisseur de la deuxième couche (Cout). 7. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel la poutre ou membrane (P) a une 5 longueur comprise entre 1 mm et 100 mm et une épaisseur comprise entre 50 fun et 200 gm, et dans lequel les première et deuxième couches (C1, Cout) ont une épaisseur comprise entre 1 fun et 50 gm. 8. Transformateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'empilement (ET) comprend en 10 outre successivement, entre la première couche (C1) piézoélectrique et la deuxième électrode (Eref), une quatrième électrode (E1) et une troisième couche (C2) piézoélectrique en un quatrième matériau polymère. 9. Transformateur selon la revendication 8, dans lequel le quatrième matériau polymère comprend du polyfluorure de vinylidène et/ou au moins un copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le poly(fluorure de vinylidène - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. 10. Transformateur selon la revendication 8 ou 9, comprenant des moyens d'application d'une première tension (V1) entre la quatrième électrode (E1) et la première électrode (E0) 25 et entre la quatrième électrode (E1) et la deuxième électrode (Eref) et comprenant des moyens de récupération d'une deuxième tension (V2) entre la troisième électrode (Eout) et la deuxième électrode (Eref)- 11. Transformateur selon la revendication 8 ou 9, dans 30 lequel l'empilement (ET) comprend en outre successivement, entre la troisième couche (C2) et la deuxième électrode (Eref), une cinquième électrode (E2) et une quatrième couche (C3) piézoélectrique en un cinquième matériau polymère. 12. Transformateur selon la revendication 11, dans 35 lequel le cinquième matériau polymère comprend du polyfluorure de 3060856 B15409 - DD17407YG 18 vinylidène et/ou au moins un copolymère du polyfluorure de vinylidène, notamment un polymère choisi parmi le groupe comprenant le polyfluorure de vinylidène, le poly(fluorure de vinylidène - tri fluoro éthylène), le poly(fluorure de vinylidène 5 - tétra fluoro éthylène) et un mélange d'au moins deux de ces polymères. 13. Transformateur selon la revendication 11 ou 12, comprenant des moyens d'application d'une première tension (V1) entre : 10 la première électrode (E0) et la quatrième électrode (E1) ; la cinquième électrode (E2) et la quatrième électrode (E1) ; et la cinquième électrode (E2) et la deuxième 15 électrode (F. ,-ref), et comprenant des moyens de récupération d'une deuxième tension (V2) entre la troisième électrode (Eout) et la deuxième électrode (Eref). 14. Transformateur selon l'une quelconque des 20 revendications 1 à 13, comprenant en outre un élément à rigidité commandable (PR) en contact avec l'empilement (ET) ou en contact avec la poutre ou membrane (P). 15. Transformateur selon la revendication 14, dans lequel l'élément à rigidité commandable comprend une cinquième 25 couche (PR) piézoélectrique en un sixième matériau polymère.