JPH0158645B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0158645B2 JPH0158645B2 JP13467980A JP13467980A JPH0158645B2 JP H0158645 B2 JPH0158645 B2 JP H0158645B2 JP 13467980 A JP13467980 A JP 13467980A JP 13467980 A JP13467980 A JP 13467980A JP H0158645 B2 JPH0158645 B2 JP H0158645B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic capacitor
- nonlinear
- pulse
- nonlinear ceramic
- barium titanate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Ceramic Capacitors (AREA)
- Inorganic Insulating Materials (AREA)
Description
本発明はチタン酸バリウムを主成分とした誘電
性磁器組成物よりなる非線形セラミツクコンデン
サに関するものであり、誘導性素子との結合によ
り高電圧パルスを発生させることを特徴としたも
のである。 従来からパルス発生器として誘導性素子とペロ
ブスカイト型構造のもつ非線形コンデンサとから
なる構造のものが知られている。 このペロブスカイト型誘電体素子はチタン酸バ
リウムやチタン酸鉛などの多結晶固溶体が有効で
あることが知られているが、高いパルス電圧が再
現性よく得られない、またパルス電圧のバラツキ
が多いなどの欠点を有していた。 本発明は高いパルス電圧を再現性よく、またパ
ルス電圧のバラツキの少ない非線形セラミツクコ
ンデンサを提供するものである。 すなわち、ペロブスカイト型結晶構造を有する
チタン酸バリウム固溶体にフツ化物を添加するこ
とにより、高いパルス電圧を発生する非線形セラ
ミツクコンデンサを再現性よく得られることを見
出したものである。 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。 実施例 (1) 出発原料としてBaCO3，TiO2，SnO2，CrF3を
第１表に示すような組成に計量し、水、メノウの
玉石と共にポリエチレンポツトで約16時間湿式混
合し、濾過、乾燥し、調整原料を得た。これを
1120℃で２時間仮焼し、さらに水、メノウの玉石
と共にポリエチレンポツトにて約16時間粉砕し、
濾化乾燥した原料に有機結合剤を約3.0％添加し
顆粒状とし、1ton／cm2の圧力にて直径16.0mmφ、
厚み0.65mmの円板状に成形する。次いで1350℃に
て約２時間焼成し、得られた磁器に12.0mmφの銀
電極を塗布し、800℃30分焼付し、非線形コンデ
ンサ用の素子を得た。誘電率、tanδ、絶縁抵抗
（IR）、パルス電圧の各電気特性を測定し、その
結果を第１表に示した。
性磁器組成物よりなる非線形セラミツクコンデン
サに関するものであり、誘導性素子との結合によ
り高電圧パルスを発生させることを特徴としたも
のである。 従来からパルス発生器として誘導性素子とペロ
ブスカイト型構造のもつ非線形コンデンサとから
なる構造のものが知られている。 このペロブスカイト型誘電体素子はチタン酸バ
リウムやチタン酸鉛などの多結晶固溶体が有効で
あることが知られているが、高いパルス電圧が再
現性よく得られない、またパルス電圧のバラツキ
が多いなどの欠点を有していた。 本発明は高いパルス電圧を再現性よく、またパ
ルス電圧のバラツキの少ない非線形セラミツクコ
ンデンサを提供するものである。 すなわち、ペロブスカイト型結晶構造を有する
チタン酸バリウム固溶体にフツ化物を添加するこ
とにより、高いパルス電圧を発生する非線形セラ
ミツクコンデンサを再現性よく得られることを見
出したものである。 以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。 実施例 (1) 出発原料としてBaCO3，TiO2，SnO2，CrF3を
第１表に示すような組成に計量し、水、メノウの
玉石と共にポリエチレンポツトで約16時間湿式混
合し、濾過、乾燥し、調整原料を得た。これを
1120℃で２時間仮焼し、さらに水、メノウの玉石
と共にポリエチレンポツトにて約16時間粉砕し、
濾化乾燥した原料に有機結合剤を約3.0％添加し
顆粒状とし、1ton／cm2の圧力にて直径16.0mmφ、
厚み0.65mmの円板状に成形する。次いで1350℃に
て約２時間焼成し、得られた磁器に12.0mmφの銀
電極を塗布し、800℃30分焼付し、非線形コンデ
ンサ用の素子を得た。誘電率、tanδ、絶縁抵抗
（IR）、パルス電圧の各電気特性を測定し、その
結果を第１表に示した。
【表】
第１表においてNo.２〜６，No.９〜17が本発明
品、No.１，７，８は参考のために示した特性であ
り、本発明の範囲外である。 なお、第１表に示した電気特性は、容量（誘電
率）、tanδは1KHz1Vrmsにて測定し、絶縁抵抗
（IR）は100VDCを30秒間印加後の値である。 第１図は本発明の非線形セラミツクコンデンサ
を用いた螢光灯の無接点起動用パルス発生器の回
路の一実施例を示し、ａは誘導性素子（安定器）、
ｂは螢光灯、b1，b2は螢光灯のフイラメント、ｃ
は本発明に係る非線形セラミツクコンデンサ、ｄ
はスイツチング回路、ｅは商用周波数の電源で、
スイツチング回路ｄがオープンの時、非線形セラ
ミツクコンデンサｃの両端には第２図ロに示すよ
うな波形が観測され、本発明に係る磁器組成を有
する非線形セラミツクコンデンサｃと誘導性素子
ａによりパルスが発生している。 すなわち、本発明に係る非線形セラミツクコン
デンサは、第３図に示すような良好な角形ヒステ
リシスを有しており、E0、−E0近傍で自発分極量
である。D0の電荷量が急変するため、充放電を
くり返すことにより、誘導性素子により逆起電力
に相応するパルスが第２図ロに示すように誘起さ
れる。しかし第２図ロのパルスでは螢光灯を点灯
するに充分なパルスは得られない。 第１図においてスイツチング回路ｄにより、第
４図に示すように非線形セラミツクコンデンサに
印加される電圧を調整することにより、極めて高
いパルスを誘起し得るものとなつた。 交流波形において第４図イのE0近傍（第３図
のE0と対応する）のａ点にて、スイツチング回
路ｄはOFFとなり、−E0の電圧になる前のｂ点に
てスイツチング回路ｄはONとなるようにする
と、第４図のａ点においては、第２図イのパルス
に、第１図の誘導性素子ａと非線形セラミツクコ
ンデンサｃによる誘起電圧（Ｌ×di／dt）が重なり、 第４図ロに示すように極めて高いパルス電圧を発
生させ得る。 第４図イにおいて、ｃ点にてスイツチング回路
をONにした場合は、負方向にも高パルスが発生
するためｂ点にてONする必要がある。 第４図の波形が第１図の螢光灯の回路に印加さ
れた場合、破線部分は誘導性素子ａのみのインピ
ーダンスとなり、螢光灯ｂの両端のフイラメント
b1，b2が加熱され、第４図ロのパルスにより、放
電が誘起され螢光灯が点灯する。 なお、実施例１に示した本発明に係る磁器組成
を有する非直線性セラミツクコンデンサのパルス
電圧は、第１図の回路により測定したものであ
る。 本発明に係る磁器組成の特徴は、添加物として
フツ化物を用いる点にある。 第２表はCr2O3，CrCO3を添加した特性例を示
した。
品、No.１，７，８は参考のために示した特性であ
り、本発明の範囲外である。 なお、第１表に示した電気特性は、容量（誘電
率）、tanδは1KHz1Vrmsにて測定し、絶縁抵抗
（IR）は100VDCを30秒間印加後の値である。 第１図は本発明の非線形セラミツクコンデンサ
を用いた螢光灯の無接点起動用パルス発生器の回
路の一実施例を示し、ａは誘導性素子（安定器）、
ｂは螢光灯、b1，b2は螢光灯のフイラメント、ｃ
は本発明に係る非線形セラミツクコンデンサ、ｄ
はスイツチング回路、ｅは商用周波数の電源で、
スイツチング回路ｄがオープンの時、非線形セラ
ミツクコンデンサｃの両端には第２図ロに示すよ
うな波形が観測され、本発明に係る磁器組成を有
する非線形セラミツクコンデンサｃと誘導性素子
ａによりパルスが発生している。 すなわち、本発明に係る非線形セラミツクコン
デンサは、第３図に示すような良好な角形ヒステ
リシスを有しており、E0、−E0近傍で自発分極量
である。D0の電荷量が急変するため、充放電を
くり返すことにより、誘導性素子により逆起電力
に相応するパルスが第２図ロに示すように誘起さ
れる。しかし第２図ロのパルスでは螢光灯を点灯
するに充分なパルスは得られない。 第１図においてスイツチング回路ｄにより、第
４図に示すように非線形セラミツクコンデンサに
印加される電圧を調整することにより、極めて高
いパルスを誘起し得るものとなつた。 交流波形において第４図イのE0近傍（第３図
のE0と対応する）のａ点にて、スイツチング回
路ｄはOFFとなり、−E0の電圧になる前のｂ点に
てスイツチング回路ｄはONとなるようにする
と、第４図のａ点においては、第２図イのパルス
に、第１図の誘導性素子ａと非線形セラミツクコ
ンデンサｃによる誘起電圧（Ｌ×di／dt）が重なり、 第４図ロに示すように極めて高いパルス電圧を発
生させ得る。 第４図イにおいて、ｃ点にてスイツチング回路
をONにした場合は、負方向にも高パルスが発生
するためｂ点にてONする必要がある。 第４図の波形が第１図の螢光灯の回路に印加さ
れた場合、破線部分は誘導性素子ａのみのインピ
ーダンスとなり、螢光灯ｂの両端のフイラメント
b1，b2が加熱され、第４図ロのパルスにより、放
電が誘起され螢光灯が点灯する。 なお、実施例１に示した本発明に係る磁器組成
を有する非直線性セラミツクコンデンサのパルス
電圧は、第１図の回路により測定したものであ
る。 本発明に係る磁器組成の特徴は、添加物として
フツ化物を用いる点にある。 第２表はCr2O3，CrCO3を添加した特性例を示
した。
【表】
原料組成の調整方法は、実施例(1)に示したと同
様の方法によつて実施した。 第１表と第２表の特性結果より、明らかに
CrCO3，Cr2O3にて得られるパルス電圧は極めて
低い値であり、本発明の磁器組成物におけるフツ
化物の顕著な効果であることは明らかで、通常の
酸化物、炭酸塩で得られない高電圧パルスが得ら
れる。 さらにCrF3以外のフツ化物につき、実施例に
基づき説明する。 実施例 (2) 特許請求組成のうち、Bax（Ti0.94Sn0.06）O3を
主成分とし、各々フツ化物を添加し、その添加量
を第３表に示し、BaCO2，TiO2，SnO2に対し
て、各フツ化物は試薬クラス以上を使用し、例え
ば、AgF，CoF3，ZnF2，KFなど水溶性のもの
はアセトンを用い、他のフツ化物で水に溶けない
ものは水を用い、玉石と共にポリエチレンポツト
にて約16時間混合し、濾化、乾燥し調整原料を得
た。 以下は、実施例(1)と全く同一手法を用い、その
特性結果を第３表に示す。 第１表、第２表の結果より、CrF3，CaF2，
SnF2，CeF3，BaF2では900V以上のパルス電圧
が得られ、この素子を用いると従来の螢光灯のグ
ロースタータ方式による点灯では数秒間かかつた
ものが、約0.4〜0.5秒間で点灯し、螢光灯の性能
向上に寄与するばかりでなく、フイラメントの過
加熱が防止される。 また、第１，２，３表において、フツ化物以外
のCr2O3，CaCO3，SrCO3，MnOの添加の例を示
したが、各フツ化物は極めて高いパルスが得られ
るが、他の金属塩をほぼ同量添加してもフツ化物
の添加と同等特性が得られない。 フツ化物の添加量は、0.005重量％〜1.0重量％
を請求範囲としており、例えばCrF3の場合は0.05
〜0.1重量％の添加量が適当であり、1.0重量％の
添加でも400V以上のパルスが得られており、ま
た0.005重量％より少ない添加ではその効果が表
れないため特許請求の範囲を限定した。
様の方法によつて実施した。 第１表と第２表の特性結果より、明らかに
CrCO3，Cr2O3にて得られるパルス電圧は極めて
低い値であり、本発明の磁器組成物におけるフツ
化物の顕著な効果であることは明らかで、通常の
酸化物、炭酸塩で得られない高電圧パルスが得ら
れる。 さらにCrF3以外のフツ化物につき、実施例に
基づき説明する。 実施例 (2) 特許請求組成のうち、Bax（Ti0.94Sn0.06）O3を
主成分とし、各々フツ化物を添加し、その添加量
を第３表に示し、BaCO2，TiO2，SnO2に対し
て、各フツ化物は試薬クラス以上を使用し、例え
ば、AgF，CoF3，ZnF2，KFなど水溶性のもの
はアセトンを用い、他のフツ化物で水に溶けない
ものは水を用い、玉石と共にポリエチレンポツト
にて約16時間混合し、濾化、乾燥し調整原料を得
た。 以下は、実施例(1)と全く同一手法を用い、その
特性結果を第３表に示す。 第１表、第２表の結果より、CrF3，CaF2，
SnF2，CeF3，BaF2では900V以上のパルス電圧
が得られ、この素子を用いると従来の螢光灯のグ
ロースタータ方式による点灯では数秒間かかつた
ものが、約0.4〜0.5秒間で点灯し、螢光灯の性能
向上に寄与するばかりでなく、フイラメントの過
加熱が防止される。 また、第１，２，３表において、フツ化物以外
のCr2O3，CaCO3，SrCO3，MnOの添加の例を示
したが、各フツ化物は極めて高いパルスが得られ
るが、他の金属塩をほぼ同量添加してもフツ化物
の添加と同等特性が得られない。 フツ化物の添加量は、0.005重量％〜1.0重量％
を請求範囲としており、例えばCrF3の場合は0.05
〜0.1重量％の添加量が適当であり、1.0重量％の
添加でも400V以上のパルスが得られており、ま
た0.005重量％より少ない添加ではその効果が表
れないため特許請求の範囲を限定した。
【表】
【表】
チタン酸バリウム固溶体のAxByO3のＡ／Ｂ比を
1.02〜0.95と限定したのは、Ａ／Ｂが1.02以上の場
合、焼結が困難であり、また、Ａ／Ｂが0.95以下の
場合、融着が生じ好ましくない。
また、本発明はBa（Ti，Sn）O3の多結晶固溶
体について説明したが、これに限定されるもので
はなく、室温近傍で高いパルス電圧を発生させる
ために、Sn以外の他の固溶体成分、例えば（Ba，
Sr）TiO3，Ba（Ti，Zr）O3などのキユリー点を
変化させるSr，Pb，ZrおよびCaなどを固溶させ
たチタン酸バリウム固溶体においても同等の特性
が得られるものである。 本発明に係る磁器組成を有する非線形セラミツ
クコンデンサの用途としては、螢光灯の点灯にと
どまらず、高圧パルスを必要とする。 例えば、都市ガス、プロパンガスの点火装置、
水銀灯、ナトリウムランプなどの放電灯の点灯起
動回路およびその他パルス発生器など広い用途が
考えられ、電子工業に大きく寄与し得るものであ
る。
体について説明したが、これに限定されるもので
はなく、室温近傍で高いパルス電圧を発生させる
ために、Sn以外の他の固溶体成分、例えば（Ba，
Sr）TiO3，Ba（Ti，Zr）O3などのキユリー点を
変化させるSr，Pb，ZrおよびCaなどを固溶させ
たチタン酸バリウム固溶体においても同等の特性
が得られるものである。 本発明に係る磁器組成を有する非線形セラミツ
クコンデンサの用途としては、螢光灯の点灯にと
どまらず、高圧パルスを必要とする。 例えば、都市ガス、プロパンガスの点火装置、
水銀灯、ナトリウムランプなどの放電灯の点灯起
動回路およびその他パルス発生器など広い用途が
考えられ、電子工業に大きく寄与し得るものであ
る。
第１図は本発明の非線形セラミツクコンデンサ
を用いた螢光灯の無接点起動用パルス発生器の回
路図、第２図は第１図における波形図を示し、イ
は入力電源電圧波形、ロは非線形セラミツクコン
デンサの両端にかかる電圧波形、第３図は非線形
セラミツクコンデンサのヒステリシス特性図、第
４図は第１図の回路により印加されるパルス電圧
波形図で、イは非線形セラミツクコンデンサに印
加される電圧波形、ロは誘導性素子により誘起さ
れた電圧波形である。
を用いた螢光灯の無接点起動用パルス発生器の回
路図、第２図は第１図における波形図を示し、イ
は入力電源電圧波形、ロは非線形セラミツクコン
デンサの両端にかかる電圧波形、第３図は非線形
セラミツクコンデンサのヒステリシス特性図、第
４図は第１図の回路により印加されるパルス電圧
波形図で、イは非線形セラミツクコンデンサに印
加される電圧波形、ロは誘導性素子により誘起さ
れた電圧波形である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チタン酸バリウムを主成分とする多結晶固溶
体組成に対し、Ca，Ag，Cr，Co，Sr，Fe，Zn，
Ｋ，Ce，Pb，Ni，Ba，Bi，Mg，Mnのフツ化
物を0.005〜1.0重量％添加含有したことを特徴と
する非線形セラミツクコンデンサ。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の非線形セラミツ
クコンデンサにおいて、チタン酸バリウムの多結
晶固溶体の化学式が （Ba1-xSrx）TiO3、Ba（Ti1-xSnx）O3 あるいはBa（Ti1-xSrx）O3と表す時、Ｘの値
がＸ＝0.01〜0.12であることを特徴とする非線形
セラミツクコンデンサ。 ３ 特許請求の範囲第２項記載の非線形セラミツ
クコンデンサにおいて、チタン酸バリウムの多結
晶固溶体をAxByO3と表した時、0.95≦Ｘ／Ｙ≦
1.02であることを特徴とする非線形セラミツクコ
ンデンサ。 ４ パルス発生器の起動用素子として用いること
を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の非線形
セラミツクコンデンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13467980A JPS5759313A (en) | 1980-09-27 | 1980-09-27 | Nonlinear ceramic condenser |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13467980A JPS5759313A (en) | 1980-09-27 | 1980-09-27 | Nonlinear ceramic condenser |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5759313A JPS5759313A (en) | 1982-04-09 |
| JPH0158645B2 true JPH0158645B2 (ja) | 1989-12-13 |
Family
ID=15134029
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13467980A Granted JPS5759313A (en) | 1980-09-27 | 1980-09-27 | Nonlinear ceramic condenser |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5759313A (ja) |
-
1980
- 1980-09-27 JP JP13467980A patent/JPS5759313A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5759313A (en) | 1982-04-09 |
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