Op de Hannover Messe presenteerde het Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit (LBF) in Darmstadt een nieuw ontwikkelde piëzo versterkersysteem, LBF PIA genaamd. De modulair opgebouwde signaalversterkers voldoen aan de eisen met betrekking tot hoge vermogens en kwaliteit van de uitgangssignalen bij vermogenselektronica. De versterkers zijn geschikt voor het aansturen van piëzo-actuatoren in actieve, akoestische systemen voor geluiddemping. Door de opzet produceren ze een geringe vervorming, die vaak de oorzaak is van storende ruis bij het gebruik van piëzo-actuatoren.
De vermogenselektronica is een belangrijk, vaak onderschat onderdeel in een adaptronisch of mechatronisch systeem. Vooral de ontwikkeling van de vermogensversterker voor piëzoactuatoren vormt een uitdaging. De oorzaak ligt in de piëzo-actuatoren zelf, omdat deze voor de versterker een capacitieve belasting vormen. In tegenstelling tot op elektromagnetisme gebaseerde actuatoren – zoals een elektrodynamische luidspreker of trillingsomvormer – die een versterker inductief belasten, daalt de impedantie van piëzo-actuatoren lineaire met de frequentie. Piëzo-actuatoren worden daarom pas bij hogere frequenties levendig. Verstorende golflengtes van een controlesignaal kunnen, afhankelijk van de kwaliteit van de versterker, meer energie in het systeem sturen dan het basissignaal zelf.
Compacte piëzovesterker
In de praktijk van de actieve tonenregeling is dit meestal te merken. Met een trillingsensor kunnen gemeten laagfrequente trillingen weliswaar worden geregeld en gereduceerd, maar dit alleen kan worden bereikt door aanvullende, in de structuur ingevoerde trillingen met hogere frequenties. Akoestisch worden dan vaak alleen de niet gewenste trillingen waargenomen, waarop het oor bijzonder gevoelig reageert. Vandaar dat aan piëzoversterkers die adaptronisch worden gebruikt, bijzondere eisen worden gesteld met betrekking tot het vermogen en de kwaliteit van het uitgangssignaal. Tot nu toe was dit bij de standaard versterkers niet automatisch gewaarborgd.
Fraunhofer-LBF heeft nu een serie compacte piëzoversterkers voor mobiel gebruik ontwikkeld. Ze zijn geschikt voor een voeding van 12 V gelijkspanning. Om de versterkers betaalbaar te kunnen produceren, werd als basis een systeem met bouwstenen voor verschillende OEM-modulen opgezet. Hierdoor kunnen de uit twee bouwstenen bestaande module (Power Supply Module ofwel PSM en Piëzo Amplifier Module of PAM) voor bestaande piëzoversterkersystemen PIA op een individuele en flexibele wijze worden opgebouwd en afhankelijk van het gebruikte gebied op maat kunnen worden toegesneden.
Het systeem wordt op de markt gebracht door Isys Adaptive Solutions, eveneens in Darmstadt.
