Кольцевой магнитоэлектрический трансформатор
Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована в цепях переменного тока для преобразования напряжения. Кольцевой магнитоэлектрический трансформатор представляет собой структуру, состоящую из конденсатора, диэлектриком которого является объемный магнитострикционно-пьезоэлектрический композиционный материал в форме плоского кольца, на внутреннюю и внешнюю поверхность которого нанесены электроды, и намотанной на него катушки индуктивности. При подаче на конденсатор переменного напряжения в пьезоэлектрической фазе композиционного материала создаются механические напряжения, которые передаются в магнитострикционную фазу, вследствие чего происходит изменение намагниченности, приводящее к индуцированию ЭДС в намотанной на образец катушке индуктивности. Предложенный кольцевой магнитоэлектрический трансформатор отличается тем, что при использовании в качестве диэлектрика композиционного материала в форме плоского кольца с равномерной обмоткой все магнитное поле концентрируется внутри кольца, что приводит к увеличению эффективности действия трансформатора и уменьшению потерь энергии. 1 ил.
Полезная модель относится к радиоэлектронике и может быть использована в радиотехнике для преобразования переменного напряжения.
В классическом исполнении трансформатор состоит из магнитопровода с намотанными на него двумя или более электрическими обмотками. Передача энергии из одной цепи в другую производится благодаря явлению взаимной индукции [см. Л.А.Бессонов «Теоретические основы электротехники». Издание девятое переработанное и дополненное. Москва, «Высшая школа», 1996 г., 639 с.]. Недостатком его является громоздкость элементов конструкции, связанная с наличием двух обмоток - первичной и вторичной.
Известен также автотрансформатор, содержащий одну обмотку, но при этом обмотка низшего напряжения является частью обмотки высшего напряжения, вследствие чего не осуществляется гальванической развязки между входной и выходной цепью.
Наиболее близким по техническому решению, принятому за прототип, является магнитоэлектрический преобразователь напряжения, представляющий собой образец из композиционного феррит-пьезоэлектрического материала в форме тонкого диска, на нижней и верхней поверхности которого нанесены тонкие металлические контакты [см. RU 
99246, H01L 41/083, H01L 41/107 от 10.11.2010].
Недостатком известного магнитоэлектрического преобразователя является использование диэлектрика в форме диска, в результате чего значительная часть магнитного потока рассеивается через верхнюю и нижнюю поверхность диска, что приводит к потерям энергии и уменьшению коэффициента магнитоэлектрического преобразования.
Задача, на решение которой направлено заявляемое предложение, состоит в улучшении характеристик и повышение эффективности действия устройства.
Для решения данной задачи предложен кольцевой магнитоэлектрический трансформатор. Для пояснения предполагаемой полезной модели предложен чертеж, где изображен общий вид кольцевого магнитоэлектрического трансформатора.
Устройство представляет собой структуру, состоящую из конденсатора, диэлектриком которого является объемный магнитострикционно-пьезоэлектрический композиционный материал в форме плоского кольца 1. На внутренней и внешней поверхности кольца нанесены тонкие металлические контакты 2, предназначенные для подачи входного сигнала. Диэлектрик конденсатора предварительно радиально поляризован при помощи подачи на обкладки конденсатора постоянного напряжения. На конденсатор намотана катушка индуктивности 3, содержащая N витков.
Устройство работает следующим образом: к электродам прикладывают переменное напряжение частотой 
, создающее в пьезоэлектрической фазе композита механические напряжения. Эти напряжения, посредством механического взаимодействия между компонентами, передаются в магнитострикционную фазу, в результате чего происходит изменение намагниченности, приводящее к изменению магнитного потока, пронизывающего намотанную на образец катушку, что приводит к возникновению ЭДС индукции.
В отличие от прототипа, кольцевой магнитоэлектрический трансформатор представляет собой образец из объемного магнитострикционно-пьезоэлектрического композиционного материала в форме плоского кольца, вследствие чего все магнитное поле концентрируется внутри диэлектрика, что приводит к уменьшению рассеяния магнитного поля, уменьшению потерь энергии и повышению эффективности действия устройства.
Таким образом, предлагаемая полезная модель позволяет значительно улучшить характеристики устройства, уменьшить рассеяние магнитного поля и, тем самым, уменьшить потери и повысить эффективность действия магнитоэлектрического трансформатора.
Кольцевой магнитоэлектрический трансформатор, представляющий структуру из конденсатора и намотанной на него катушки индуктивности, отличающийся тем, что структура выполнена в виде включенного во входную цепь магнитоэлектрического конденсатора, диэлектриком которого является объемный магнитострикционно-пьезоэлектрический композиционный материал в форме плоского кольца, на внутреннюю и внешнюю поверхность которого нанесены электроды, а выходной сигнал снимается с катушки индуктивности.
