DE102007035889B4

DE102007035889B4 - Layer structure for a pulse capacitor for generating a high voltage pulse, pulse capacitor, circuit arrangement therewith and its use

Info

Publication number: DE102007035889B4
Application number: DE200710035889
Authority: DE
Inventors: Thorsten Dr. Steinkopff; Steffen Dr. Walter
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-07-31
Filing date: 2007-07-31
Publication date: 2009-09-17
Anticipated expiration: 2027-08-01
Also published as: DE102007035889A1

Abstract

Schichtaufbau (1) für einen Impulskondensator zum Erzeugen eines Hochspannungsimpulses mit:
a. einem Schichtstapel (10), in dessen Längsrichtung (L) abwechselnd Elektrodenschichten (30, 32, 34, 36) einer ersten elektrischen Polarität und Elektrodenschichten (40, 42, 46, 48) einer zweiten elektrischen Polarität übereinander angeordnet sind, zwischen denen jeweils eine dielektrische Keramikschicht (20) angeordnet ist,
b. mehreren Elektrodengruppen (31, 33, 35, 37) der ersten elektrischen Polarität, bei denen jeweils mindestens zwei benachbarte Elektrodenschichten (30, 32, 34, 36) der ersten elektrischen Polarität entlang eines ersten Wegs (W1), vorzugsweise parallel zur Längsachse (L) des Stapels (10), elektrisch leitend miteinander verbunden sind,
wobei eine erste Elektrodengruppe (31, 33, 35, 37) der ersten Polarität von einer darauf folgenden Elektrodengruppe (31, 33, 35, 37) der ersten Polarität mittels einer geradzahligen Anzahl von Keramikschichten beabstandet ist,
und wobei die erste Elektrodengruppe (31, 33, 35, 37) der ersten Polarität mit der darauf folgenden Elektrodengruppe (31, 33, 35,...Layer structure (1) for a pulse capacitor for generating a high-voltage pulse with:
a. a layer stack (10), in whose longitudinal direction (L) alternately electrode layers (30, 32, 34, 36) of a first electrical polarity and electrode layers (40, 42, 46, 48) of a second electrical polarity are arranged one above the other, between each one dielectric ceramic layer (20) is arranged,
b. a plurality of electrode groups (31, 33, 35, 37) of the first electrical polarity, in which at least two adjacent electrode layers (30, 32, 34, 36) of the first electrical polarity along a first path (W1), preferably parallel to the longitudinal axis (L ) of the stack (10), are electrically conductively connected to each other,
wherein a first electrode group (31, 33, 35, 37) of the first polarity is spaced from a subsequent electrode group (31, 33, 35, 37) of the first polarity by means of an even number of ceramic layers,
and wherein the first electrode group (31, 33, 35, 37) of the first polarity with the subsequent electrode group (31, 33, 35, ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schichtaufbau für einen Impulskondensator zum Erzeugen eines Hochspannungspulses, einen Impulskondensator mit einem derartigen Schichtaufbau, eine Schaltungsanordnung damit und deren Verwendung zum Erzeugen von Zündimpulsen. The The present invention relates to a layer structure for a Pulse capacitor for generating a high voltage pulse, a Pulse capacitor with such a layer structure, a circuit arrangement with it and their use for generating ignition pulses.

Im Stand der Technik sind elektrische Schaltungen bekannt, die zum Betreiben von Entladungslampen genutzt werden. Diese elektrischen Schaltungen dienen der Erzeugung eines Hochspannungsimpulses oder allgemein einer Zündspannung, die der Entladungslampe zugeführt wird. In derartigen elektrischen Schaltungen werden beispielsweise Spiralkondensatoren zum Erzeugen eines Hochspannungsimpulses eingesetzt. Aufbau und Funktionsweise derartiger Spiralkondensatoren, die häufig auch als Spiralgeneratoren zum Erzeugen des Hochspannungsimpulses bezeichnet werden, sind im Stand der Technik bekannt. Diese Spiralgeneratoren bestehen beispielsweise aus zwei zu einer Spirale gewickelten keramischen Schichten, zwischen denen und an die angrenzend Elektroden angeordnet sind. Derartige Spiralkondensatoren sind nicht immer optimal an den zur Verfügung stehenden Platz für eine oben genannte elektrische Schaltung anpassbar. Zudem wird permanent nach Herstellungsalternativen gesucht, um beispielsweise Kosten im Vergleich zum Stand der Technik einzusparen.in the State of the art electrical circuits are known, which are used for Operation of discharge lamps can be used. This electrical Circuits are used to generate a high voltage pulse or in general an ignition voltage, which fed to the discharge lamp becomes. In such electrical circuits, for example Spiral capacitors used to generate a high voltage pulse. construction and functioning of such spiral capacitors, which often referred to as spiral generators for generating the high voltage pulse are known in the art. These spiral generators For example, consist of two wound into a spiral ceramic Layers, between which and to the adjacent electrodes arranged are. Such spiral capacitors are not always optimal available standing room for an above-mentioned electrical circuit customizable. In addition, it will be permanent looking for manufacturing alternatives, for example, costs save in comparison to the prior art.

Aus der US 2 777 976 ist ein Schichtaufbau für einen Impulskondensator zum Erzeugen von Hochspannungsimpulsen bekannt. Bei diesem Schichtaufbau sind keramische Schichten aus Glimmer und Elektrodenschichten (Innenelektroden) abwechselnd übereinander gestapelt. Auch aus der US 5 835 338 A ist ein keramischer Mehrschichtkondensator bekannt. Als Dielektrikum wird dabei beispielsweise Bariumtitanat eingesetzt.From the US 2,777,976 For example, a layer structure for a pulse capacitor for generating high-voltage pulses is known. In this layer structure, ceramic layers of mica and electrode layers (internal electrodes) are alternately stacked on top of each other. Also from the US Pat. No. 5,835,338 a ceramic multilayer capacitor is known. Barium titanate is used as the dielectric, for example.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen im Vergleich zum Stand der Technik alternativen Schichtaufbau bereitzustellen, mit dem beispielsweise Hochspannungsimpulse für die Zündung von HID-Lampen generierbar sind.It is therefore the object of the present invention, a comparison to provide the prior art alternative layer construction, with the example high voltage pulses for the ignition of HID lamps can be generated are.

Die oben genannte Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, der Zeichnung und den abhängigen Ansprüchen hervor.The The above object is achieved by the subject-matter of the independent patent claim 1 solved. advantageous Embodiments and further developments of the present invention From the following description, the drawings and the dependent claims.

Die erfindungsgemäße Schichtaufbau dient als Impulskondensator dem Erzeugen eines Hochspannungsimpulses uns weist folgende Merkmale auf:

a. einem Schichtstapel, in dessen Längsrichtung abwechselnd Elektrodenschichten einer ersten elektrischen Polarität und Elektrodenschichten einer zweiten elektrischen Polarität übereinander angeordnet sind, zwischen denen jeweils eine dielektrische Keramikschicht angeordnet ist,
b. mehreren Elektrodengruppen der ersten elektrischen Polarität, bei denen jeweils mindestens zwei benachbarte Elektrodenschichten der ersten elektrischen Polarität entlang eines ersten Wegs vorzugsweise parallel zur Längsachse des Stapels, elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei eine erste Elektrodengruppe der ersten Polarität von einer darauf folgenden Elektrodengruppe der ersten Polarität mittels einer geradzahligen Anzahl von Keramikschichten beabstandet ist, und wobei die erste Elektrodengruppe der ersten Polarität mit der darauf folgenden Elektrodengruppe der ersten Polarität entlang eines zweiten Wegs, vorzugsweise parallel zur Längsachse des Stapels, elektrisch leitend verbunden ist, und
c. mehreren Elektrodengruppen der zweiten elektrischen Polarität, bei denen jeweils mindestens zwei benachbarte Elektrodenschichten der zweiten elektrischen Polarität entlang eines dritten Wegs, vorzugsweise parallel zur Längsachse des Stapels, elektrisch leitend miteinander verbunden sind, wobei eine erste Elektrodengruppe der zweiten Polarität von einer darauf folgenden Elektrodengruppe der zweiten Polarität mittels einer geradzahligen Anzahl von Keramikschichten beabstandet ist, und wobei die erste Elektrodengruppe der zweiten Polarität mit der darauf folgenden Elektrodengruppe der zweiten Polarität entlang eines vierten Wegs, vorzugsweise parallel zur Längsachse des Stapels, elektrisch leitend verbunden ist, wobei
d. der Schichtstapel im Querschnitt eine rechteckige Grundfläche und in seiner Längsrichtung vier Längsseiten aufweist und
e. jede Sorte von Wegen jeweils entlang einer der Längsseiten des Schichtstapels angeordnet ist.

The layer structure according to the invention serves as a pulse capacitor for generating a high-voltage pulse and has the following features:

a. a layer stack, in the longitudinal direction alternately electrode layers of a first electrical polarity and electrode layers of a second electrical polarity are arranged one above the other, between each of which a dielectric ceramic layer is arranged,
b. a plurality of electrode groups of the first electrical polarity, wherein at least two adjacent electrode layers of the first electrical polarity along a first path, preferably parallel to the longitudinal axis of the stack, are electrically conductively connected to each other, wherein a first electrode group of the first polarity of a subsequent electrode group of the first polarity is spaced apart by an even number of ceramic layers, and wherein the first electrode group of the first polarity with the subsequent electrode group of the first polarity along a second path, preferably parallel to the longitudinal axis of the stack, is electrically connected, and
c. a plurality of electrode groups of the second electrical polarity, wherein at least two adjacent electrode layers of the second electrical polarity along a third path, preferably parallel to the longitudinal axis of the stack, are electrically conductively connected to each other, wherein a first electrode group of the second polarity of a subsequent electrode group of the second Polarity is spaced apart by an even number of ceramic layers, and wherein the first electrode group of the second polarity is electrically conductively connected to the subsequent electrode group of the second polarity along a fourth path, preferably parallel to the longitudinal axis of the stack
d. the layer stack has in cross section a rectangular base and in its longitudinal direction four longitudinal sides and
e. each type of path is arranged along each of the long sides of the layer stack.

Im Vergleich zu bekannten Spiralkondensatoren basiert der erfindungsgemäße Schichtaufbau auf einem keramischen Vielschichtstapel. Derartige keramische Vielschichtstapel werden beispielsweise als piezoelektrische Multilayeraktoren eingesetzt. Diese bestehen aus abwechselnd angeordneten keramischen Dünnschichten und Elektroden, so dass im Allgemeinen eine keramische Dünnschicht durch Elektroden unterschiedlicher elektrischer Polarität begrenzt wird. Im Unterschied zu keramischen Vielschichtaktoren werden die im Stapel angeordneten Elektroden derart kontaktiert, dass ein Hochspannungs impuls in der Stapelkonstruktion generierbar ist. Zu diesem Zweck werden nicht entlang einer Längsseite des Stapels die Elektroden gleicher elektrischer Polarität miteinander verbunden. Stattdessen werden nur mindestens zwei Elektroden gleicher elektrischer Polarität jeweils zu Elektrodengruppen zusammengefasst, indem sie an der gleichen Längsseite des Stapels miteinander verbunden werden. Die Verbindung zwischen diesen Elektrodengruppen gleicher elektrischer Polarität erfolgt dann entlang einer anderen Längsseite des Stapels. Die Elektroden der anderen elektrischen Polarität werden ebenfalls zu Elektrodengruppen zusammengefasst, die jeweils mindestens zwei Elektroden gleicher elektrischer Polarität umfassen. Während die Elektroden innerhalb der einzelnen Elektrodengruppen der zweiten elektrischen Polarität an der gleichen Längsseite des Stapels miteinander verbunden sind, werden die Elektrodengruppen der zweiten elektrischen Polarität elektrisch untereinander an einer anderen Längsseite des Stapels miteinander verbunden. Diese spezielle Art der elektrischen Kontaktierung der Elektroden innerhalb der Stapelkonstruktion gewährleistet, dass ein elektrischer Spannungsimpuls in Längsrichtung des Stapels der Schichtaufbau durchlaufen kann, um auf dieser Grundlage in bekannter Weise einen elektrischen Hochspannungsimpuls erzeugen zu können. Das obere und untere Ende des Schichtaufbaus wird in Analogie zu den beiden Anschlußenden eines Spiralkondensators beschaltet, um beispielsweise einen Hochspannungsimpuls zu erzeugen. Mit dem vorgeschlagenen Schichtaufbau wird auf diese Weise auf bekannte Herstellungskonzepte zur Produktion von keramischen Vielschichtaktoren zurückgegriffen, die jedoch auf andere Weise elektrisch kontaktiert werden, um die Funktion bekannter Spiralkondensatoren zu erfüllen.In comparison to known spiral capacitors, the layer structure according to the invention is based on egg a ceramic multilayer stack. Such ceramic multilayer stacks are used, for example, as piezoelectric multilayer actuators. These consist of alternately arranged ceramic thin films and electrodes, so that in general a ceramic thin film is bounded by electrodes of different electrical polarity. In contrast to ceramic multilayer actuators, the electrodes arranged in the stack are contacted in such a way that a high-voltage pulse can be generated in the stack construction. For this purpose, the electrodes of the same electrical polarity are not connected to each other along one longitudinal side of the stack. Instead, only at least two electrodes of the same electrical polarity are combined into groups of electrodes by being connected to one another on the same longitudinal side of the stack. The connection between these electrode groups of the same electrical polarity then takes place along another longitudinal side of the stack. The electrodes of the other electrical polarity are likewise combined into electrode groups, which each comprise at least two electrodes of the same electrical polarity. While the electrodes within the individual electrode groups of the second electrical polarity are connected to one another on the same longitudinal side of the stack, the electrode groups of the second electrical polarity are electrically connected to one another on another longitudinal side of the stack. This special type of electrical contacting of the electrodes within the stack construction ensures that an electrical voltage pulse in the longitudinal direction of the stack can pass through the layer structure in order to be able to generate a high-voltage electrical pulse in a known manner on this basis. The upper and lower ends of the layer structure are connected in analogy to the two terminal ends of a spiral capacitor, for example, to generate a high voltage pulse. With the proposed layer structure is used in this way on known production concepts for the production of ceramic multilayer actuators, which, however, are electrically contacted in other ways to fulfill the function of known spiral capacitors.

Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfassen die Elektrodengruppen der ersten und zweiten elektrischen Polarität zwei, drei oder mehr Elektroden gleicher elektrischer Polarität, um den Schichtaufbau zu bilden.According to preferred embodiments of the present invention include the electrode groups of the first and second electrical polarity two, three or more electrodes of equal electrical polarity to the Layer structure to form.

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert. Diese Zeichnung zeigt in perspektivischer Ansicht eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schichtaufbaus.The The present invention will be described with reference to the accompanying Drawing closer explained. This drawing shows a schematic perspective view Representation of an embodiment of the layer structure according to the invention.

Die begleitende Zeichnung zeigt der Schichtaufbau 1 in einer perspektivischen schematischen Darstellung. Sie umfasst einen Stapel 10 mit der Längsachse L, der durch alternierend angeordnete keramische Dünnschichten 20 und Elektroden 30, 40 gebildet wird. Die Elektroden 30, 40 sind durch durchgezogene oder gestrichelte Linien veranschaulicht. Die gestrichelten Linien deuten Elektroden an, die im Inneren des Stapels 10 enden, während die durchgezogenen Linien Elektroden veranschaulichen, die bis an die Außenseite des Stapels 10 reichen. In Abhängigkeit von der Elektrodenkonstruktion ergeben sich unterschiedliche elektrische Kontaktierungs- bzw. Verbindungsmöglichkeiten.The accompanying drawing shows the layer structure 1 in a perspective schematic representation. It includes a stack 10 with the longitudinal axis L, the by alternately arranged ceramic thin films 20 and electrodes 30 . 40 is formed. The electrodes 30 . 40 are illustrated by solid or dashed lines. The dashed lines indicate electrodes inside the stack 10 while the solid lines illustrate electrodes that extend to the outside of the stack 10 pass. Depending on the electrode construction, different electrical contacting or connection possibilities result.

Die Elektroden 30, 40 gleicher elektrischen Polarität werden im Gegensatz zu bekannten Multilayerkondensatoren nicht entlang einer der Seiten A, B, C, D des Stapels 10 miteinander verbunden. Zentrales Merkmal von Impulsgeneratoren, insbesondere Spiralgeneratoren, ist die deutlich endliche Ausdehnung des Verbundes von dielektrischer, ferroelektrischer oder piezoelektrischer Keramik und von Innenelektroden, um die Erzeugung eines Laufzeit basierten Spannungsimpulses zu gewährleisten. Im hier beschriebenen Schichtaufbau 1 basierend auf der Stapeltechnologie wird die endliche Ausdehnung des Verbunds durch das spezielle Kontaktierungs- bzw. Verbindungsprinzip der Elektroden erzielt.The electrodes 30 . 40 same electrical polarity, in contrast to known multilayer capacitors not along one of the sides A, B, C, D of the stack 10 connected with each other. A central feature of pulse generators, in particular spiral generators, is the clearly finite extent of the composite of dielectric, ferroelectric or piezoelectric ceramic and of internal electrodes in order to ensure the generation of a transit time-based voltage pulse. In the layer structure described here 1 based on the stacking technology, the finite expansion of the composite is achieved by the special bonding principle of the electrodes.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden jeweils zwei Elektroden 30, 32, 34, 36 der ersten elektrischen Polarität, beispielsweise Plus, miteinander verbunden. Diese miteinander verbundenen Elektroden bilden die einzelnen Elektrodengruppen 31, 33, 35, 37 der ersten elektrischen Polarität. Auf diese Weise werden die Elektroden mit den Nummern 2 und 4 in der Elektrodengruppe 31 zusammenge fasst. Die Nummern der Elektroden ergeben sich aus der schematischen Darstellung des Schichtaufbaus 1, in der die Elektroden 30, 40 in Längsrichtung L des Stapels 10 von 1 bis 21 durchnummeriert sind.According to a first embodiment of the present invention, two electrodes each 30 . 32 . 34 . 36 the first electrical polarity, such as plus, connected together. These interconnected electrodes form the individual electrode groups 31 . 33 . 35 . 37 the first electrical polarity. In this way, the electrodes numbered 2 and 4 in the electrode group 31 summarized. The numbers of the electrodes are shown in the schematic representation of the layer structure 1 in which the electrodes 30 . 40 in the longitudinal direction L of the stack 10 from 1 to 21 are numbered.

Die elektrische Verbindung der Elektroden 30, 32, 34, 36 der ersten elektrischen Polarität innerhalb der Elektrodengruppen 31, 33, 35, 37 erfolgt an der Seite A des Stapels 10 entlang eines ersten Wegs W1. Vorzugsweise verläuft die elektrische Verbindung bzw. der erste Weg W1 annähernd parallel zur Längsrichtung L des Stapels 10.The electrical connection of the electrodes 30 . 32 . 34 . 36 the first electrical polarity within the electrode groups 31 . 33 . 35 . 37 takes place on the side A of the stack 10 along a first path W1. Preferably, the electrical connection or the first path W1 runs approximately parallel to the longitudinal direction L of the stack 10 ,

Die Elektrodengruppen 31, 33, 35, 37 der ersten elektrischen Polarität sind um eine geradzahlige Anzahl von Dünnschichten 20 voneinander beabstandet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel der begleitenden Zeichnung sind die Elektrodengruppen 31, 33, 35, 37 um zwei Dünnschichten 20 voneinander beabstandet.The electrode groups 31 . 33 . 35 . 37 The first electrical polarity is an even number of thin films 20 spaced apart. In the preferred embodiment of the accompanying drawings, the electrode groups are 31 . 33 . 35 . 37 around two thin layers 20 spaced apart.

Zudem sind jeweils benachbarte Elektrodengruppen 31, 33 und 33, 35 und 35, 37 entlang eines zweiten Wegs W2 elektrisch miteinander verbunden. Der zweite Weg W2 verläuft an einer anderen Seite des Stapels 10 als der Weg W1, bevorzugt an der Seite B des Stapels 10 annähernd parallel zur Längsrichtung L des Stapels 10.In addition, each adjacent electrode groups 31 . 33 and 33 . 35 and 35 . 37 along a second path W2 electrically connected to each other. The second path W2 runs on another side of the stack 10 as the path W1, preferably on the side B of the stack 10 approximately parallel to the longitudinal direction L of the stack 10 ,

In ähnlicher Weise wie die oben beschriebene elektrische Verbindung der Elektroden 30, 32, 34, 36 der ersten elektrischen Polarität erfolgt die elektrische Verbindung der Elektroden 40, 42, 44, 46 der zweiten elektrischen Polarität. Jeweils mindestens zwei benachbarte Elektroden 40, 42, 44, 46 der zweiten elektrischen Polarität werden elektrisch miteinander verbunden. Dadurch werden diese zu Elektrodengruppen 41, 43, 45, 47 zusammengefasst. Diese elektrischen Verbindungen der benachbarten Elektroden 40, 42, 44, 46 ist beispielsweise an der Seite C des Stapels 10, also entlang eines dritten Wegs W3, vorgesehen. Die auf diese Weise gebildeten benachbarten Elektrodengruppen 41, 43, und 43, 45 und 45, 47 werden eben falls elektrisch miteinander verbunden. Diese Verbindung verläuft entlang eines vierten Wegs W4, der beispielsweise an der Seite D des Stapels 10 annähernd parallel zur Stapelrichtung L verläuft.In a manner similar to the above-described electrical connection of the electrodes 30 . 32 . 34 . 36 the first electrical polarity is the electrical connection of the electrodes 40 . 42 . 44 . 46 the second electrical polarity. At least two adjacent electrodes each 40 . 42 . 44 . 46 the second electrical polarity are electrically connected together. As a result, they become electrode groups 41 . 43 . 45 . 47 summarized. These electrical connections of the adjacent electrodes 40 . 42 . 44 . 46 is for example on the side C of the stack 10 , ie along a third path W3, provided. The adjacent electrode groups formed in this way 41 . 43 , and 43 . 45 and 45 . 47 be just if electrically connected. This connection runs along a fourth path W4, for example on the side D of the stack 10 runs approximately parallel to the stacking direction L.

Während es bevorzugt ist, die Wege W1, W2, W3 und W4 annähernd parallel zur Stapelrichtung L verlaufen zu lassen, sind ebenfalls andere Verläufe denkbar, solange die elektrische Verbindung der unterschiedlichen Elektroden gewährleistet ist. Zudem ist es ebenfalls bevorzugt, die Wege W1, W2, W3, W4 anders anzuordnen, als es in der Zeichnung dargestellt ist. Die Wege W1, W2, W3, W4 müssen ausreichend auf der Umfangsfläche des Stapels 10 lateral voneinander beabstandet sein, so dass durch die Art der elektrischen Verbindung eine endliche Ausdehnung des Verbunds aus Dünnschichten 20 und Elektroden 30, 40 erzielt wird. Diese endliche Ausdehnung ermöglicht die Erzeugung eines Laufzeit basierten Spannungsimpulses innerhalb des Schichtaufbaus 1. Somit ist es ebenfalls bevorzugt, neben einer quadratischen oder rechteckigen Querschnittsfläche des Stapels 10 auch eine runde Querschnittsfläche zu nutzen. Auf diese Weise lassen sich Laufzeitunterschiede beziehungsweise -anpassungen innerhalb des Schichtaufbaus 1 realisieren.While it is preferable to let the paths W1, W2, W3 and W4 run approximately parallel to the stacking direction L, other courses are also conceivable as long as the electrical connection of the different electrodes is ensured. In addition, it is also preferable to arrange the paths W1, W2, W3, W4 differently than shown in the drawing. The paths W1, W2, W3, W4 must be sufficient on the peripheral surface of the stack 10 be laterally spaced from each other, so that by the nature of the electrical connection, a finite extent of the composite of thin films 20 and electrodes 30 . 40 is achieved. This finite extent enables the generation of a transit time based voltage pulse within the layer structure 1 , Thus, it is also preferable to have a square or rectangular cross-sectional area of the stack 10 also to use a round cross-sectional area. In this way, runtime differences or adjustments within the layer structure can be achieved 1 realize.

In den folgenden Tabellen 1 und 2 sind als bevorzugte Ausführungsformen vorliegender Erfindung elektrische Verbindungsmuster der Elektroden 30, 40 beschrieben. Tabelle 1 enthält das in der begleitenden Figur dargestellte Verbindungsmuster. Die Spalten 2 bis 5 beschreiben jeweils die elektrischen Verbindungen zwischen den einzelnen Elektroden auf den Seiten A, B, C, D des Stapels 10. Die Elektroden sind jeweils durch ihre Nummer identifiziert. Die möglichen Elektrodennummern gehen aus der begleitenden Zeichnung hervor, in der die Elektroden in Stapelrichtung L mit den Nummern 1 bis 21 durchnummeriert sind. Daher wird jeweils die in der Figur gezeigte Elektrodennummer 1 bis 21 genannt, um die elektrische Verbindung zwischen ausgewählten Elektroden 30, 40 deutlich zu machen. Beispielsweise sind auf der Seite A des Stapels 10 je weils die Elektroden 2 und 4, 6 und 8, 10 und 12, 14 und 16, 18 und 20 über den Weg W1 miteinander verbunden. Auf diese Weise werden die Elektrodengruppen 30, 32, 34, 36 gebildet, die nicht extra in Tabelle 1 genannt sind. Die Elektrodengruppen 30, 32, 34, 36 werden auf Seite B des Stapels 10 über den Weg W2 miteinander verbunden. Dies ist der Spalte „Verbindung der Elektroden auf Seite B” zu entnehmen. Dort sind nämlich die elektrischen Verbindungen zwischen den Elektroden 4 und 6, 8 und 10, 12 und 14, 16 und 18 aufgelistet. Entsprechend geht das weitere elektrische Verbindungs- oder Kontaktierungsprinzip aus den verbleibenden Spalten der Tabelle 1 hervor.In the following Tables 1 and 2, preferred embodiments of the present invention are electrical connection patterns of the electrodes 30 . 40 described. Table 1 contains the connection pattern shown in the accompanying figure. Columns 2 to 5 each describe the electrical connections between the individual electrodes on the sides A, B, C, D of the stack 10 , The electrodes are each identified by their number. The possible electrode numbers are apparent from the accompanying drawing, in which the electrodes are numbered in the stacking direction L with the numbers 1 to 21. Therefore, the electrode number 1 to 21 shown in the figure is referred to as the electrical connection between selected electrodes 30 . 40 make clear. For example, on page A of the stack 10 depending Weil the electrodes 2 and 4, 6 and 8, 10 and 12, 14 and 16, 18 and 20 connected to each other via the path W1. In this way the electrode groups become 30 . 32 . 34 . 36 formed, which are not mentioned separately in Table 1. The electrode groups 30 . 32 . 34 . 36 be on page B of the stack 10 connected via the path W2. This can be seen in the column "Connecting the electrodes on side B". Namely, the electrical connections between the electrodes 4 and 6, 8 and 10, 12 and 14, 16 and 18 are listed there. Accordingly, the further electrical connection or contacting principle is apparent from the remaining columns of Table 1.

Ein weiteres bevorzugtes Verbindungskonzept ist in Tabelle 2 beschrieben. Hier werden in den Elektrodengruppen jeweils drei Elektroden gleicher elektrischer Polarität miteinander verbunden. Die Elektrodengruppen werden durch die elektrischen Verbindungen auf den Seiten A und C des Stapels 10 gebildet (vgl. Spalten „Verbindung der Elektroden auf Seite A” und „Verbindung der Elektroden auf Seite C” der Tabelle 2). Die Elektrodengruppen gleicher elektrischer Polarität werden jeweils auf den Seiten B und D des Stapels 10 miteinander verbunden.Another preferred connection concept is described in Table 2. Here, three electrodes of the same electrical polarity are connected to each other in the electrode groups. The electrode groups are defined by the electrical connections on sides A and C of the stack 10 formed (see columns "connection of the electrodes on page A" and "connection of the electrodes on page C" of Table 2). The electrode groups of the same electrical polarity are respectively on sides B and D of the stack 10 connected with each other.

Gemäß dem in Tabelle 2 beschriebenen bevorzugten Schichtaufbau 1 werden die Elektrodengruppen gleicher elektrischer Polarität durch eine weitere Elektrodengruppe miteinander verbunden. Diese bevorzugte Ausführungsform findet beispielsweise Anwendung, wenn Elektrodengruppen gleicher Polarität um eine geradzahlige Anzahl von Dünnschichten 20 voneinander beabstandet sind, die größer als 2 ist.According to the preferred layer structure described in Table 2 1 the electrode groups of the same electrical polarity are connected to each other by a further electrode group. This preferred embodiment is used, for example, when electrode groups of the same polarity around an even number of thin films 20 spaced apart, which is greater than 2.

Die Elektroden 30, 40 im Stapel 10 können bis an die Außenseite des Stapels 10 reichen oder als vergrabene Elektroden realisiert sein (s. o.). Die elektrische Kontaktierung der Elektroden 30, 40 erfolgt beispielsweise über spezielle Bedruckungsmuster gemäß der Anmeldung 200604297 (internes Aktenzeichen). Bei vollaktiven Stapeln 10, d. h., die Elektroden 30, 40 reichen bis zur Außenseite des Stapels 10, finden beispielsweise in Vielschichtaktoren genutzte Maskenverfahren zur Kontaktierung und/oder Einzelkontaktierungen Anwendung.The electrodes 30 . 40 in the pile 10 can reach to the outside of the stack 10 be rich or realized as buried electrodes (see above). The electrical contacting of the electrodes 30 . 40 takes place, for example Example of special printing patterns according to the application 200604297 (internal file number). For fully active stacks 10 ie, the electrodes 30 . 40 reach to the outside of the stack 10 , For example, used in multilayer actuators mask method for contacting and / or Einzelkontaktierungen application.

Der erfindungsgemäße Schichtaufbau 1 hat den Vorteil, dass herkömmliche Vielschichtkondensatoren bzw. -aktoren mit einer modifizierten Kontaktierung zur Erzeugung von Hochspannungsimpulsen eingesetzt werden können. Auf diese Weise kann zur Herstellung des Schichtaufbaus auf bereits bestehende Serienanlagen zurückgegriffen werden. Dies ermöglicht den Verzicht auf die bislang genutzte Spiralstruktur und die damit verbundenen Nachteile bei der Herstellung und bei der Zuverlässigkeit von Spiralgeneratoren bzw. -kondensatoren. Des Weiteren kann die Formenvielfalt bekannter Vielschichtaktoren dazu genutzt werden, um den Schichtaufbau an verschiedene Einsatzgebiete bzw. Bauteilgeometrien, beispielsweise im Lampensockel von HID-Lampen, anzupassen. Zu diesem Zweck ist die geometrische Ausführung des Schichtaufbaus bezüglich der planaren Gestalt der Dünnschichten 20 quadratisch, rechteckig oder rund. Durch die geeignete Wahl der planaren Gestalt der Dünnschichten 20 sowie durch die gezielte Anordnung der Wege W1, W2, W3, W4 auf der Außenfläche des Stapels 10 lassen sich Laufzeitunterschiede und Laufzeitanpassungen für den erzeugten Spannungsimpuls erzielen. Es ist ebenfalls denkbar, dass mit Hilfe der oben beschriebenen Kontaktierung eine Mischung aus Reihen- und Parallelschaltung innerhalb des Schichtaufbaus 10 realisiert wird (vgl. beispielsweise Tabelle 2). Verbindung der Elektroden auf Seite A Verbindung der Elektroden auf Seite B Verbindung der Elektroden auf Seite C Verbindung der Elektroden auf Seite D elektrisch miteinander verbundene Elektroden 2-4 4-6 1-3 3-5 6-8 8-10 5-7 7-9 10-12 12-14 9-11 11-13 14-16 16-18 13-15 15-17 18-20 17-19 19-21 Tabelle 1 Verbindung der Elektroden auf Seite A Verbindung der Elektroden auf Seite B Verbindung der Elektroden auf Seite C Verbindung der Elektroden auf Seite D elektrisch miteinander verbundene Elektroden 1-3-5 5-7-9 2-4-6 6-8-10 9-11-13 13-15-17 10-12-14 14-16-18 usw. usw. usw. usw. Tabelle 2 The layer structure according to the invention 1 has the advantage that conventional multilayer capacitors or actuators can be used with a modified contact for the generation of high voltage pulses. In this way, recourse can be had to already existing serial systems for the production of the layer structure. This makes it possible to dispense with the previously used spiral structure and the associated disadvantages in the production and reliability of spiral generators or capacitors. Furthermore, the variety of shapes known multilayer actuators can be used to adapt the layer structure to different applications or component geometries, for example in the lamp base of HID lamps. For this purpose, the geometric design of the layer structure with respect to the planar shape of the thin films 20 square, rectangular or round. By the appropriate choice of the planar shape of the thin films 20 and by the targeted arrangement of the paths W1, W2, W3, W4 on the outer surface of the stack 10 It is possible to achieve runtime differences and runtime adjustments for the generated voltage pulse. It is also conceivable that with the aid of the above-described contacting a mixture of series and parallel connection within the layer structure 10 is realized (see, for example, Table 2). Connection of electrodes on side A Connection of electrodes on side B Connection of the electrodes on page C Connection of the electrodes on page D electrically connected electrodes 2-4 4-6 1-3 3-5 6-8 8-10 5-7 7-9 10-12 12-14 9-11 11-13 14-16 16-18 13-15 15-17 18-20 17-19 19-21 Table 1 Connection of electrodes on side A Connection of electrodes on side B Connection of the electrodes on page C Connection of the electrodes on page D electrically connected electrodes 1-3-5 5-7-9 2-4-6 6-8-10 9-11-13 13-15-17 10-12-14 14-16-18 etc. etc. etc. etc. Table 2

Claims

Layer structure ( 1 ) for a pulse capacitor for generating a high voltage pulse comprising: a. a layer stack ( 10 ), in the longitudinal direction (L) alternately electrode layers ( 30 . 32 . 34 . 36 ) of a first electrical polarity and electrode layers ( 40 . 42 . 46 . 48 ) of a second electrical polarity are arranged one above the other, between each of which a dielectric ceramic layer ( 20 ), b. several electrode groups ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first electrical polarity, in which in each case at least two adjacent electrode layers ( 30 . 32 . 34 . 36 ) of the first electrical polarity along a first path (W1), preferably parallel to the longitudinal axis (L) of the stack ( 10 ), electrically conductively connected to each other, wherein a first electrode group ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first polarity of a subsequent electrode group ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first polarity is spaced apart by means of an even number of ceramic layers, and wherein the first electrode group ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first polarity with the following electrode group ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first polarity along a second path (W2), preferably parallel to Longitudinal axis (L) of the stack ( 10 ), is electrically connected, and c. several electrode groups ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second electrical polarity, in which in each case at least two adjacent electrode layers ( 40 . 42 . 44 . 46 ) of the second electrical polarity along a third path (W3), preferably parallel to the longitudinal axis (L) of the stack ( 10 ), electrically conductively connected to each other, wherein a first electrode group ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second polarity from a subsequent electrode group ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second polarity is spaced apart by means of an even number of ceramic layers, and wherein the first electrode group ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second polarity with the following electrode group ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second polarity along a fourth path (W4), preferably parallel to the longitudinal axis (L) of the stack ( 10 ), is electrically connected, wherein d. the layer stack ( 10 ) Has a rectangular base in cross section and in its longitudinal direction four longitudinal sides (A, B, C, D) and e. each type of paths (W1, W2, W3, W4) each along one of the long sides (A, B, C, D) of the layer stack ( 10 ) is arranged.

Layer structure ( 1 ) according to claim 1, in which the electrode groups ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first electrical polarity and the electrode groups ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second electrical polarity each have two electrode layers ( 30 . 32 . 34 . 36 . 40 . 42 . 44 . 46 ) of equal electrical polarity.

Layer structure ( 1 ) according to claim 1, in which the electrode groups ( 31 . 33 . 35 . 37 ) of the first electrical polarity and the electrode groups ( 41 . 43 . 45 . 47 ) of the second electrical polarity each comprise three electrode layers of the same electrical polarity.

Pulse capacitor with a layer structure after one the claims 1 to 3.

Circuit arrangement with a pulse capacitor after Claim 4.

Use of the circuit arrangement according to claim 5 for generating ignition pulses of HID lamps.