JPH0951133A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
- Publication number
- JPH0951133A JPH0951133A JP7219498A JP21949895A JPH0951133A JP H0951133 A JPH0951133 A JP H0951133A JP 7219498 A JP7219498 A JP 7219498A JP 21949895 A JP21949895 A JP 21949895A JP H0951133 A JPH0951133 A JP H0951133A
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- Japan
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- ceramic plate
- piezoelectric ceramic
- piezoelectric transformer
- electrodes
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 共振周波数の変化が小さく、共振インピーダ
ンスが小さい、昇圧比の高い圧電トランスを得る。 【構成】 長手方向の中央部の幅を広くした圧電セラミ
ック板10の長手方向の中央部に表裏面に対向する入力電
極11、12を形成し、長手方向の端面に二つの出力電極1
3、14を形成する。入力電極の部分は圧電セラミック板
の厚み方向に分極しておき、その他の部分は分極方向を
異ならせる。
ンスが小さい、昇圧比の高い圧電トランスを得る。 【構成】 長手方向の中央部の幅を広くした圧電セラミ
ック板10の長手方向の中央部に表裏面に対向する入力電
極11、12を形成し、長手方向の端面に二つの出力電極1
3、14を形成する。入力電極の部分は圧電セラミック板
の厚み方向に分極しておき、その他の部分は分極方向を
異ならせる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷陰極蛍光管の点灯等
に用いる圧電トランスに係るもので、特に圧電セラミッ
ク板に配置される電極構造に関するものである。
に用いる圧電トランスに係るもので、特に圧電セラミッ
ク板に配置される電極構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】冷陰極蛍光管、複写機、静電除去器な
ど、高い駆動電圧を必要とする回路においては、従来巻
線トランスを用いて入力電圧を一次、二次巻線で昇圧し
て出力を得ている。最近、この昇圧回路に圧電トランス
を利用することが検討され、実用化されつつある。
ど、高い駆動電圧を必要とする回路においては、従来巻
線トランスを用いて入力電圧を一次、二次巻線で昇圧し
て出力を得ている。最近、この昇圧回路に圧電トランス
を利用することが検討され、実用化されつつある。
【０００３】図２は、その圧電トランスの例を示す斜視
図で、いわゆるRosen 型と呼ばれるものである。圧電セ
ラミック板20の一端側の表裏面に入力電極21を設け、反
対側の端面に出力電極23を設けたものである。
図で、いわゆるRosen 型と呼ばれるものである。圧電セ
ラミック板20の一端側の表裏面に入力電極21を設け、反
対側の端面に出力電極23を設けたものである。
【０００４】この圧電トランスにおいては、二次側を開
放に近い高インピーダンス負荷として使用する場合に
は、入出力電圧比（昇圧比）を大きくとることができ
る。しかし、負荷インピーダンスが百ｋΩ程度になる
と、数倍から十倍程度しか昇圧比が得られなくなってし
まう。液晶パネルのバックライトとして用いる蛍光管等
を点灯させる場合、点灯開始時には十分な昇圧比が得ら
れるが、放電開始後の低インピーダンスの状態では十分
な昇圧比が得られないことになる。
放に近い高インピーダンス負荷として使用する場合に
は、入出力電圧比（昇圧比）を大きくとることができ
る。しかし、負荷インピーダンスが百ｋΩ程度になる
と、数倍から十倍程度しか昇圧比が得られなくなってし
まう。液晶パネルのバックライトとして用いる蛍光管等
を点灯させる場合、点灯開始時には十分な昇圧比が得ら
れるが、放電開始後の低インピーダンスの状態では十分
な昇圧比が得られないことになる。
【０００５】また、駆動電極の構造上縦振動の共振イン
ピーダンスを小さくすることには限界があり、大電力を
注入できないなど電力を注入する上での問題も多い。更
に、負荷インピーダンスにより共振周波数のシフトが生
じ、開放から短絡までのインピーダンスの変化に対して
４〜５％の共振周波数の変化が生じる。
ピーダンスを小さくすることには限界があり、大電力を
注入できないなど電力を注入する上での問題も多い。更
に、負荷インピーダンスにより共振周波数のシフトが生
じ、開放から短絡までのインピーダンスの変化に対して
４〜５％の共振周波数の変化が生じる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、比較的低い
インピーダンスの状態でも比較的高い昇圧比を得ること
のできる圧電トランスを提供するものである。また、入
力に比較的高い電力を注入することができて、大きな出
力を得ることができる圧電トランスを提供するものであ
る。更に、インピーダンスの変化に対して共振周波数の
変化が小さい圧電トランスを提供するものである。
インピーダンスの状態でも比較的高い昇圧比を得ること
のできる圧電トランスを提供するものである。また、入
力に比較的高い電力を注入することができて、大きな出
力を得ることができる圧電トランスを提供するものであ
る。更に、インピーダンスの変化に対して共振周波数の
変化が小さい圧電トランスを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電セラミッ
ク板の形状と形成する入力電極と出力電極の配置とを改
善し、また、圧電セラミック板の両端から出力を得るこ
とによって、上記の課題を解決するものである。
ク板の形状と形成する入力電極と出力電極の配置とを改
善し、また、圧電セラミック板の両端から出力を得るこ
とによって、上記の課題を解決するものである。
【０００８】すなわち、圧電セラミック板の表面と裏面
の一部に入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具え
た圧電トランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向
の中央部の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、入力電
極は圧電セラミック板の当該幅の広い中央部の表面と裏
面に形成され、出力電極は長手方向の両端面に形成され
たことに特徴を有するものである。
の一部に入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具え
た圧電トランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向
の中央部の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、入力電
極は圧電セラミック板の当該幅の広い中央部の表面と裏
面に形成され、出力電極は長手方向の両端面に形成され
たことに特徴を有するものである。
【０００９】あるいは、圧電セラミック板の表面と裏面
の一部に入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具え
た圧電トランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向
の中央部の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、かつ圧
電セラミック板の厚み方向に分極され、入力電極は圧電
セラミック板の当該幅の広い中央部の表面と裏面に形成
され、出力電極は長手方向の両端面に形成されたことに
特徴を有するものである。
の一部に入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具え
た圧電トランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向
の中央部の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、かつ圧
電セラミック板の厚み方向に分極され、入力電極は圧電
セラミック板の当該幅の広い中央部の表面と裏面に形成
され、出力電極は長手方向の両端面に形成されたことに
特徴を有するものである。
【００１０】
【作用】圧電セラミック板の中央部の表裏面に対向して
配置された入力電極で入力電圧を機械的振動に変換し、
圧電セラミック板の両端に形成された二つの出力電極の
間に生じる電圧を出力電圧として利用し、この間に負荷
を接続するものである。
配置された入力電極で入力電圧を機械的振動に変換し、
圧電セラミック板の両端に形成された二つの出力電極の
間に生じる電圧を出力電圧として利用し、この間に負荷
を接続するものである。
【００１１】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の実施例につ
いて説明する。
いて説明する。
【００１２】図１は本発明の実施例を示す斜視図であ
る。圧電セラミック板10の長手方向の中央部の幅はその
方向の端面の幅よりも広く形成してあり、この中央部の
表面に電極11を形成し、これに対向する裏面に電極12を
形成する。この電極11、12が対向する部分の圧電セラミ
ック板10は厚み方向に分極を施しておく。
る。圧電セラミック板10の長手方向の中央部の幅はその
方向の端面の幅よりも広く形成してあり、この中央部の
表面に電極11を形成し、これに対向する裏面に電極12を
形成する。この電極11、12が対向する部分の圧電セラミ
ック板10は厚み方向に分極を施しておく。
【００１３】圧電セラミック板10の長手方向の両端面に
はそれぞれ電極13、14を形成する。入力電極11、12が形
成されない部分の圧電セラミック板10は厚み方向以外の
方向に分極を施しておく。二つの電極13、14は出力電極
となり、これらの電極の間に生じる電圧によって出力を
得る。すなわち、この二つの電極13、14間に負荷を接続
して駆動することになる。
はそれぞれ電極13、14を形成する。入力電極11、12が形
成されない部分の圧電セラミック板10は厚み方向以外の
方向に分極を施しておく。二つの電極13、14は出力電極
となり、これらの電極の間に生じる電圧によって出力を
得る。すなわち、この二つの電極13、14間に負荷を接続
して駆動することになる。
【００１４】長さ22mm、長さ方向の端面の幅４mm、長さ
方向の中央部の幅８mm、厚さ0.5mmの圧電セラミック板
の表面に、図１に示したように中央部に長さ 11mm 、幅
８mmの入力電極を形成したサンプルで特性を測定した。
比較のために同じサイズで前記の図２に示した従来のRo
sen 型の圧電トランスも作成して同様の測定を行った。
方向の中央部の幅８mm、厚さ0.5mmの圧電セラミック板
の表面に、図１に示したように中央部に長さ 11mm 、幅
８mmの入力電極を形成したサンプルで特性を測定した。
比較のために同じサイズで前記の図２に示した従来のRo
sen 型の圧電トランスも作成して同様の測定を行った。
【００１５】本発明による圧電トランスの共振周波数は
開放時で88.5kHz 、短絡時で87.3kHz となっていた。こ
れに対して、従来のものでは開放時で82.9kHz 、短絡時
で79.1kHz となっていた。これは、従来のものは４〜５
％の範囲で生じている周波数変化が本発明によるものは
1.5 ％程度となることを示している。
開放時で88.5kHz 、短絡時で87.3kHz となっていた。こ
れに対して、従来のものでは開放時で82.9kHz 、短絡時
で79.1kHz となっていた。これは、従来のものは４〜５
％の範囲で生じている周波数変化が本発明によるものは
1.5 ％程度となることを示している。
【００１６】昇圧比については、負荷が10ｋΩのとき、
従来のものは79.2kHz で10.0倍に対して、本発明による
ものは87.3kHz で16.8倍となっていた。
従来のものは79.2kHz で10.0倍に対して、本発明による
ものは87.3kHz で16.8倍となっていた。
【００１７】共振インピーダンスについては、従来のも
のが10ｋΩ負荷の状態で79.1kHz で800 Ω、100kΩ負荷
の状態で80.2kHz で1500Ωであったのに対して、本発明
によるものは、10ｋΩ負荷の状態で87.3kHz で150 Ω、
100kΩ負荷の状態で87.8kHzで 230Ωであった。
のが10ｋΩ負荷の状態で79.1kHz で800 Ω、100kΩ負荷
の状態で80.2kHz で1500Ωであったのに対して、本発明
によるものは、10ｋΩ負荷の状態で87.3kHz で150 Ω、
100kΩ負荷の状態で87.8kHzで 230Ωであった。
【００１８】上記の結果から、本発明による圧電トラン
スは蛍光管の点灯等に用いるのに適しており、負荷のイ
ンピーダンスが大きい時だけでなく、負荷のインピーダ
ンスが小さくなった状態でも比較的高い昇圧比が得られ
る。また、共振インピーダンスが低くなるので、従来の
圧電トランスに対して4 〜5 倍の電力を注入することが
でき、それに伴って出力電力も大きくすることができ
る。
スは蛍光管の点灯等に用いるのに適しており、負荷のイ
ンピーダンスが大きい時だけでなく、負荷のインピーダ
ンスが小さくなった状態でも比較的高い昇圧比が得られ
る。また、共振インピーダンスが低くなるので、従来の
圧電トランスに対して4 〜5 倍の電力を注入することが
でき、それに伴って出力電力も大きくすることができ
る。
【００１９】また、周波数の変化が小さいので、周波数
への追随も４〜５％から1.5 ％程度でよくなるので回路
構成も簡単に済ませることができるとともに、インピー
ダンスの変化による出力の変動も小さくすることができ
る。
への追随も４〜５％から1.5 ％程度でよくなるので回路
構成も簡単に済ませることができるとともに、インピー
ダンスの変化による出力の変動も小さくすることができ
る。
【００２０】なお、従来のRosen 型の圧電トランスでは
圧電セラミック板の長さが幅の４倍以上でないと、全長
と幅の結合振動が生じて縮退振動が生じてしまい、縦波
の完全な長さ振動とするためにはこの長さ以上を必要と
していた。本発明による構造で、中央部の幅を広げてい
った場合には４倍以下となっても長さ振動には影響が少
なかったが、製造上の問題から３倍以上は必要であり、
これ以下では振動に影響が生じる。したがって、入力電
極の幅は出力電極の幅に対して１〜２倍の範囲とするこ
とが望ましい。
圧電セラミック板の長さが幅の４倍以上でないと、全長
と幅の結合振動が生じて縮退振動が生じてしまい、縦波
の完全な長さ振動とするためにはこの長さ以上を必要と
していた。本発明による構造で、中央部の幅を広げてい
った場合には４倍以下となっても長さ振動には影響が少
なかったが、製造上の問題から３倍以上は必要であり、
これ以下では振動に影響が生じる。したがって、入力電
極の幅は出力電極の幅に対して１〜２倍の範囲とするこ
とが望ましい。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、圧電トランスの共振イ
ンピーダンスを低くすることができるので、発熱を抑え
ることができるとともに、入力する電力を従来の２〜2.
5 倍とすることができ、高い出力電圧を得ることが可能
となる。
ンピーダンスを低くすることができるので、発熱を抑え
ることができるとともに、入力する電力を従来の２〜2.
5 倍とすることができ、高い出力電圧を得ることが可能
となる。
【００２２】また、周波数変化を小さくできるので、出
力の変動を小さくできるとともに、共振周波数に追随さ
せるための回路構成も簡単なもので済ませることが可能
となる。
力の変動を小さくできるとともに、共振周波数に追随さ
せるための回路構成も簡単なもので済ませることが可能
となる。
【００２３】また、負荷のインピーダンスが高い領域だ
けでなく、負荷のインピーダンスが低い領域でも比較的
大きな昇圧比が得られるので、補助的な昇圧回路として
巻線トランス等を使用する必要もなくなる。
けでなく、負荷のインピーダンスが低い領域でも比較的
大きな昇圧比が得られるので、補助的な昇圧回路として
巻線トランス等を使用する必要もなくなる。
【図１】 本発明の実施例を示す斜視図
【図２】 従来の圧電トランスを示す斜視図
10：圧電セラミック板 11、12：入力電極 13、14：出力電極
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電セラミック板の表面と裏面の一部に
入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具えた圧電ト
ランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向の中央部
の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、入力電極は圧電
セラミック板の当該幅の広い中央部の表面と裏面に形成
され、出力電極は長手方向の両端面に形成されたことを
特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 入力電極と出力電極は長手方向と直行す
る方向の中心線に対して対称に配置された請求項１記載
の圧電トランス。 - 【請求項３】 両端面の出力電極間に負荷が接続された
請求項１記載の圧電トランス。 - 【請求項４】 圧電セラミック板の表面と裏面の一部に
入力電極を具え、一部の端面に出力電極を具えた圧電ト
ランスにおいて、圧電セラミック板の長手方向の中央部
の幅は長手方向の端面の幅よりも広く、かつ圧電セラミ
ック板の厚み方向に分極され、入力電極は圧電セラミッ
ク板の当該幅の広い中央部の表面と裏面に形成され、出
力電極は長手方向の両端面に形成されたことを特徴とす
る圧電トランス。 - 【請求項５】 入力電極が形成されない部分の圧電セラ
ミック板が、入力電極の形成される部分と異なる方向に
分極された請求項４記載の圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219498A JPH0951133A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7219498A JPH0951133A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0951133A true JPH0951133A (ja) | 1997-02-18 |
Family
ID=16736405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7219498A Pending JPH0951133A (ja) | 1995-08-04 | 1995-08-04 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0951133A (ja) |
-
1995
- 1995-08-04 JP JP7219498A patent/JPH0951133A/ja active Pending
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