JPH0653569A - 高電圧発生装置 - Google Patents
高電圧発生装置Info
- Publication number
- JPH0653569A JPH0653569A JP4199833A JP19983392A JPH0653569A JP H0653569 A JPH0653569 A JP H0653569A JP 4199833 A JP4199833 A JP 4199833A JP 19983392 A JP19983392 A JP 19983392A JP H0653569 A JPH0653569 A JP H0653569A
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- JP
- Japan
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- piezoelectric transformer
- high voltage
- input
- inverter
- circuit
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- 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.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/80—Constructional details
- H10N30/802—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits
- H10N30/804—Circuitry or processes for operating piezoelectric or electrostrictive devices not otherwise provided for, e.g. drive circuits for piezoelectric transformers
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、回路構成を簡略化するとともに小
型、薄型、軽量とすることを目的とする。 【構成】 インバータ４の入・出力端子間に圧電トラン
ス１の両入力端子２ａ，２ｂと帰還抵抗５とを並列に接
続し、インバータ４の入・出力端子と接地間にそれぞれ
コンデンサ６，７を接続し、圧電トランス１の出力端子
３から高電圧を得るように構成したことを特徴とする。
型、薄型、軽量とすることを目的とする。 【構成】 インバータ４の入・出力端子間に圧電トラン
ス１の両入力端子２ａ，２ｂと帰還抵抗５とを並列に接
続し、インバータ４の入・出力端子と接地間にそれぞれ
コンデンサ６，７を接続し、圧電トランス１の出力端子
３から高電圧を得るように構成したことを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電トランスを用いた
高電圧発生装置に関する。
高電圧発生装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスを用いた従来の高電圧発生
装置としては、例えば図７に示すようなものがある。こ
の図は、圧電トランスの共振周波数に同期して発振をす
る自励式発振回路により、その圧電トランスを駆動する
ようにした回路例を原理的に示している。同図において
２１は圧電トランスであり、発振回路の帰還ループに挿
入されている。２２は巻き線トランス、２３は位相検出
器であり、この両者は圧電トランス２１の入力電圧−入
力電流の位相検出のための部品である。２４はトランジ
スタからなる増幅器、２５は負荷抵抗である。そして、
常に圧電トランス２１の入力電圧−入力電流の位相差が
零の共振周波数で動作し、内部抵抗が最小となる、つま
り帰還量の最大となる周波数で動作して圧電トランス２
１が駆動され、その出力端子から交流高電圧が発生して
負荷抵抗２５に供給されるようになっている。
装置としては、例えば図７に示すようなものがある。こ
の図は、圧電トランスの共振周波数に同期して発振をす
る自励式発振回路により、その圧電トランスを駆動する
ようにした回路例を原理的に示している。同図において
２１は圧電トランスであり、発振回路の帰還ループに挿
入されている。２２は巻き線トランス、２３は位相検出
器であり、この両者は圧電トランス２１の入力電圧−入
力電流の位相検出のための部品である。２４はトランジ
スタからなる増幅器、２５は負荷抵抗である。そして、
常に圧電トランス２１の入力電圧−入力電流の位相差が
零の共振周波数で動作し、内部抵抗が最小となる、つま
り帰還量の最大となる周波数で動作して圧電トランス２
１が駆動され、その出力端子から交流高電圧が発生して
負荷抵抗２５に供給されるようになっている。
【０００３】図８は、上記実施例の具体的な回路構成例
を示している。この構成例でも上記と同様に帰還ループ
に圧電トランス２１が挿入され、位相零の点で圧電トラ
ンス２１が駆動されるようになっている。また、この回
路では圧電トランス２１の出力が整流回路２６で整流さ
れ、直流高電圧が負荷に供給されるようになっている。
を示している。この構成例でも上記と同様に帰還ループ
に圧電トランス２１が挿入され、位相零の点で圧電トラ
ンス２１が駆動されるようになっている。また、この回
路では圧電トランス２１の出力が整流回路２６で整流さ
れ、直流高電圧が負荷に供給されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の高電圧発生装置
では、それを自励式発振回路で構成するための位相検出
器として巻き線トランスを併用しているため、高電圧発
生装置全体の大きさが大きくなり、元来圧電トランスが
持っている特長の小型、薄型、軽量というメリットを生
かせないという問題があった。
では、それを自励式発振回路で構成するための位相検出
器として巻き線トランスを併用しているため、高電圧発
生装置全体の大きさが大きくなり、元来圧電トランスが
持っている特長の小型、薄型、軽量というメリットを生
かせないという問題があった。
【０００５】そこで、本発明は、回路構成を簡略化する
とともに小型、薄型、軽量とすることができる高電圧発
生装置を提供することを目的とする。
とともに小型、薄型、軽量とすることができる高電圧発
生装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、インバータの入・出力端子間に圧電トラ
ンスの両入力端子と帰還抵抗とを並列に接続し、前記イ
ンバータの入・出力端子と接地間にそれぞれコンデンサ
を接続し、前記圧電トランスの出力端子から高電圧を得
るように構成してなることを要旨とする。
に、本発明は、インバータの入・出力端子間に圧電トラ
ンスの両入力端子と帰還抵抗とを並列に接続し、前記イ
ンバータの入・出力端子と接地間にそれぞれコンデンサ
を接続し、前記圧電トランスの出力端子から高電圧を得
るように構成してなることを要旨とする。
【０００７】
【作用】上記構成において、インバータ、帰還抵抗及び
コンデンサで圧電トランスの固有振動周波数と同一の共
振周波数で発振する自励発振が行われる。そして、この
発振信号により圧電トランスが駆動されて所要の振動が
発生し、出力端子から交流高電圧が発生する。
コンデンサで圧電トランスの固有振動周波数と同一の共
振周波数で発振する自励発振が行われる。そして、この
発振信号により圧電トランスが駆動されて所要の振動が
発生し、出力端子から交流高電圧が発生する。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【０００９】図１は、本発明の第１実施例を示す回路構
成図である。汎用ＩＣであるＣＭＯＳ−ＩＣインバータ
４の入・出力端子間に圧電トランス１の両入力端子２
ａ，２ｂと帰還抵抗５とが並列に接続され、インバータ
４の入・出力端子と接地間に発振回路を形成するための
コンデンサ６，７がそれぞれ接続されている。上記のイ
ンバータ４、帰還抵抗５及びコンデンサ６，７により、
圧電トランス１の固有振動周波数と同一の共振周波数で
発振する自励式発振回路が構成されている。圧電トラン
ス１は、図の左半分が駆動部、右半分が発電部であり、
両入力端子２ａ，２ｂは駆動部の両側面に設けられ、発
電部の先端側に出力端子３が設けられている。また、帰
還抵抗５はＣＭＯＳインバータ４にバイアスを与えるも
ので、一般的には交流的な影響を与えにくいように高抵
抗値が選ばれている。
成図である。汎用ＩＣであるＣＭＯＳ−ＩＣインバータ
４の入・出力端子間に圧電トランス１の両入力端子２
ａ，２ｂと帰還抵抗５とが並列に接続され、インバータ
４の入・出力端子と接地間に発振回路を形成するための
コンデンサ６，７がそれぞれ接続されている。上記のイ
ンバータ４、帰還抵抗５及びコンデンサ６，７により、
圧電トランス１の固有振動周波数と同一の共振周波数で
発振する自励式発振回路が構成されている。圧電トラン
ス１は、図の左半分が駆動部、右半分が発電部であり、
両入力端子２ａ，２ｂは駆動部の両側面に設けられ、発
電部の先端側に出力端子３が設けられている。また、帰
還抵抗５はＣＭＯＳインバータ４にバイアスを与えるも
ので、一般的には交流的な影響を与えにくいように高抵
抗値が選ばれている。
【００１０】高電圧発生装置は上述のように構成されて
おり、自励式発振回路で発振した発振信号が両入力端子
２ａ，２ｂに加えられると、電歪効果によって圧電トラ
ンス１の長さ方向に振動が発生する。この振動により出
力端子３から交流高電圧Ｖｏｕｔ（ＡＣ）が発生する。
おり、自励式発振回路で発振した発振信号が両入力端子
２ａ，２ｂに加えられると、電歪効果によって圧電トラ
ンス１の長さ方向に振動が発生する。この振動により出
力端子３から交流高電圧Ｖｏｕｔ（ＡＣ）が発生する。
【００１１】次いで、図２には、本発明の第２実施例を
示す。本実施例は、出力として直流高電圧を必要とする
場合の構成となっている。前記図１で示した回路構成の
圧電トランス１の出力端子３に整流回路８が接続され、
直流高電圧Ｖｏｕｔ（ＤＣ）が得られるようになってい
る。
示す。本実施例は、出力として直流高電圧を必要とする
場合の構成となっている。前記図１で示した回路構成の
圧電トランス１の出力端子３に整流回路８が接続され、
直流高電圧Ｖｏｕｔ（ＤＣ）が得られるようになってい
る。
【００１２】図３及び図４には、本発明の第３実施例及
び第４実施例をそれぞれ示す。これらの実施例は、ＣＭ
ＯＳインバータの代りに、ＮＡＮＤゲート９及びＮＯＲ
ゲート１０でインバータ動作が行われるようになってお
り、このような構成によっても、第１実施例等と同様の
動作を行わせることができる。
び第４実施例をそれぞれ示す。これらの実施例は、ＣＭ
ＯＳインバータの代りに、ＮＡＮＤゲート９及びＮＯＲ
ゲート１０でインバータ動作が行われるようになってお
り、このような構成によっても、第１実施例等と同様の
動作を行わせることができる。
【００１３】ここで、圧電トランス１の周波数特性を図
５に示す。圧電トランス１はそれ自体がセラミックス振
動子であるため、同図（ａ）に示すようにいくつかの固
有共振点１１を所有している。しかしこの中で、実際に
高い昇圧動作を行なえる周波数は限られており、これら
の点は図（ｂ）中の１２，１３で示す。いわゆるλ／２
モード（１２）、及びλモード（１３）のみと言っても
過言ではなく、λ／２モードでは周波数ｆ１で、またλ
モードでは周波数ｆ２でそれぞれ高い昇圧比を有してい
る。そして、更に高次の周波数ｆ３でも圧電トランスの
固有共振点が存在するが、ここでは図（ｂ）中の１４に
示すように昇圧比は低く、この周波数ｆ３では高電圧は
得られない。
５に示す。圧電トランス１はそれ自体がセラミックス振
動子であるため、同図（ａ）に示すようにいくつかの固
有共振点１１を所有している。しかしこの中で、実際に
高い昇圧動作を行なえる周波数は限られており、これら
の点は図（ｂ）中の１２，１３で示す。いわゆるλ／２
モード（１２）、及びλモード（１３）のみと言っても
過言ではなく、λ／２モードでは周波数ｆ１で、またλ
モードでは周波数ｆ２でそれぞれ高い昇圧比を有してい
る。そして、更に高次の周波数ｆ３でも圧電トランスの
固有共振点が存在するが、ここでは図（ｂ）中の１４に
示すように昇圧比は低く、この周波数ｆ３では高電圧は
得られない。
【００１４】したがって、図１〜図４に示した回路構成
において、このような高次の周波数で動作しないように
若干改良したのが図６に示す第５実施例の回路構成であ
る。この実施例では、上記昇圧比の低い周波数で動作し
ないように、インバータ４の出力端子と圧電トランス１
の入力端子２ｂとの間にダンピング抵抗１５が挿入され
ている。
において、このような高次の周波数で動作しないように
若干改良したのが図６に示す第５実施例の回路構成であ
る。この実施例では、上記昇圧比の低い周波数で動作し
ないように、インバータ４の出力端子と圧電トランス１
の入力端子２ｂとの間にダンピング抵抗１５が挿入され
ている。
【００１５】以上のように、各実施例によれば、圧電ト
ランスを駆動する自励式発振回路をＣＭＯＳ−ＩＣイン
バータ等を用いて構成したことで、回路全体が簡略化さ
れ、小型、薄型、軽量の高電圧発生装置を実現できる。
ランスを駆動する自励式発振回路をＣＭＯＳ−ＩＣイン
バータ等を用いて構成したことで、回路全体が簡略化さ
れ、小型、薄型、軽量の高電圧発生装置を実現できる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＣＭＯＳ−ＩＣ等のインバータを用いて圧電トランス駆
動用の自励式発振回路を構成したため、回路構成が簡略
化され、圧電トランスの特長である小型、薄型、軽量の
メリットを生かすことが可能となって装置全体を小型、
薄型、軽量とすることができる。
ＣＭＯＳ−ＩＣ等のインバータを用いて圧電トランス駆
動用の自励式発振回路を構成したため、回路構成が簡略
化され、圧電トランスの特長である小型、薄型、軽量の
メリットを生かすことが可能となって装置全体を小型、
薄型、軽量とすることができる。
【図１】本発明に係る高電圧発生装置の第１実施例を示
す回路図である。
す回路図である。
【図２】本発明の第２実施例を示す回路図である。
【図３】本発明の第３実施例を示す回路図である。
【図４】本発明の第４実施例を示す回路図である。
【図５】圧電トランスの周波数特性を示す特性図であ
る。
る。
【図６】本発明の第５実施例を示す回路図である。
【図７】従来の高電圧発生装置の回路構成を原理的に示
す回路図である。
す回路図である。
【図８】上記従来例の具体的な回路構成を示す回路図で
ある。
ある。
１ 圧電トランス ２ａ，２ｂ 圧電トランスの入力端子 ３ 圧電トランスの出力端子 ４ ＣＭＯＳ−ＩＣインバータ ５ 帰還抵抗 ６，７ コンデンサ
Claims (1)
- 【請求項１】 インバータの入・出力端子間に圧電トラ
ンスの両入力端子と帰還抵抗とを並列に接続し、前記イ
ンバータの入・出力端子と接地間にそれぞれコンデンサ
を接続し、前記圧電トランスの出力端子から高電圧を得
るように構成してなることを特徴とする高電圧発生装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199833A JPH0653569A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 高電圧発生装置 |
| US08/095,911 US5394048A (en) | 1992-07-27 | 1993-07-23 | High-voltage generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4199833A JPH0653569A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 高電圧発生装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0653569A true JPH0653569A (ja) | 1994-02-25 |
Family
ID=16414404
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4199833A Pending JPH0653569A (ja) | 1992-07-27 | 1992-07-27 | 高電圧発生装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5394048A (ja) |
| JP (1) | JPH0653569A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1094263A (ja) * | 1996-09-11 | 1998-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電トランス駆動装置、圧電トランスおよび液晶表示装置 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2751842B2 (ja) * | 1994-10-05 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスの駆動回路および駆動方法 |
| EP0758159B1 (en) * | 1995-08-07 | 2002-04-10 | Nec Corporation | Converter wherein a piezoelectric transformer input signal is frequency modulated by a pulse width modulated signal |
| US5892318A (en) * | 1997-01-02 | 1999-04-06 | Motorola Inc. | Piezoelectric transformer with multiple output |
| US5856728A (en) * | 1997-02-28 | 1999-01-05 | Motorola Inc. | Power transformer circuit with resonator |
| US6291925B1 (en) | 1998-01-12 | 2001-09-18 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and methods for reversible imaging of nonemissive display systems |
| US5969462A (en) * | 1998-06-18 | 1999-10-19 | Cts Corporation | Extensional mode piezoelectric crystal resonator with split electrodes and transformer driving circuit |
| EP0971336A3 (en) * | 1998-07-10 | 2000-04-05 | Massachusetts Institute Of Technology | Apparatus and methods for selective imaging in nonemissive display systems |
| DE102015112410A1 (de) | 2015-07-29 | 2017-02-02 | Epcos Ag | Verfahren zur Frequenzregelung eines piezoelektrischen Transformators sowie Schaltungsanordnung mit einem piezoelektrischen Transformator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3691410A (en) * | 1969-09-29 | 1972-09-12 | Denki Onkyo Co Ltd | Method of operating piezoelectric transformers |
| US3796897A (en) * | 1970-06-16 | 1974-03-12 | Denki Onkyo Co Ltd | High voltage generating apparatus utilizing piezoelectric transformers |
| US3690309A (en) * | 1970-08-05 | 1972-09-12 | Viktor Mikhailovich Pluzhnikov | Radiocapsule for registering ionizing radiation in the cavities of human bodies |
| SU584291A1 (ru) * | 1974-04-12 | 1977-12-15 | Shmelev Konstantin D | Стабилизатор посто нного тока |
| US4054936A (en) * | 1976-03-16 | 1977-10-18 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Gas ignition device |
| US4044317A (en) * | 1976-10-18 | 1977-08-23 | Cts Corporation | Crystal controlled square wave oscillator |
| US4376919A (en) * | 1979-10-16 | 1983-03-15 | Seikosha Co., Ltd. | Circuitry for switching effective electrode area on a crystal in a crystal oscillator to vary the oscillation frequency |
| US4303908A (en) * | 1980-06-03 | 1981-12-01 | American District Telegraph Company | Electronic sounder |
| US5050085A (en) * | 1990-06-22 | 1991-09-17 | Siemens Automotive L.P. | Engine control microprocessor start-up circuit |
-
1992
- 1992-07-27 JP JP4199833A patent/JPH0653569A/ja active Pending
-
1993
- 1993-07-23 US US08/095,911 patent/US5394048A/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1094263A (ja) * | 1996-09-11 | 1998-04-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 圧電トランス駆動装置、圧電トランスおよび液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5394048A (en) | 1995-02-28 |
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