JPH0992901A - 圧電トランス - Google Patents
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- JPH0992901A JPH0992901A JP7269385A JP26938595A JPH0992901A JP H0992901 A JPH0992901 A JP H0992901A JP 7269385 A JP7269385 A JP 7269385A JP 26938595 A JP26938595 A JP 26938595A JP H0992901 A JPH0992901 A JP H0992901A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い信頼性を有し、高い昇圧比が得られる圧
電トランスを提供すること。 【解決手段】 圧電セラミック矩形板１１の長さ方向の
共振モードを利用した圧電トランスであって、前記圧電
セラミック矩形板１１は、長さ方向の一端から１／６の
位置を中心として、約１／３の長さで、厚さ方向で対向
する表面電極１２ａ，１２ｂを有し、かつ、他端から１
／２，１／３，１／６の位置にそれぞれ長さ方向と直交
し、厚さ方向に対向する帯状電極１３ａ，１３ｂ，１４
ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを有し、表面電極１２ａ−
１２ｂ間で厚み方向に分極されていて、かつ、帯状電極
１３ａ，１３ｂから１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１５ｂ
から１４ａ，１４ｂ、あるいは、１４ａ，１４ｂから１
３ａ，１３ｂと、１４ａ，１４ｂから１５ａ，１５ｂの
方向で長さ方向に分極されている。
電トランスを提供すること。 【解決手段】 圧電セラミック矩形板１１の長さ方向の
共振モードを利用した圧電トランスであって、前記圧電
セラミック矩形板１１は、長さ方向の一端から１／６の
位置を中心として、約１／３の長さで、厚さ方向で対向
する表面電極１２ａ，１２ｂを有し、かつ、他端から１
／２，１／３，１／６の位置にそれぞれ長さ方向と直交
し、厚さ方向に対向する帯状電極１３ａ，１３ｂ，１４
ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを有し、表面電極１２ａ−
１２ｂ間で厚み方向に分極されていて、かつ、帯状電極
１３ａ，１３ｂから１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１５ｂ
から１４ａ，１４ｂ、あるいは、１４ａ，１４ｂから１
３ａ，１３ｂと、１４ａ，１４ｂから１５ａ，１５ｂの
方向で長さ方向に分極されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電性セラミック
を用いた圧電トランスに関し、特に、圧電セラミック矩
形板の長さ方向の共振を利用した圧電トランスに関する
ものである。
を用いた圧電トランスに関し、特に、圧電セラミック矩
形板の長さ方向の共振を利用した圧電トランスに関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】静電気発生装置や液晶ディスプレイのバ
ックライト点灯用装置等では、大きな電流値は必要とし
ないが、１ｋＶ−数ワット程度の高電圧電源が用いられ
ている。
ックライト点灯用装置等では、大きな電流値は必要とし
ないが、１ｋＶ−数ワット程度の高電圧電源が用いられ
ている。
【０００３】現在、これらの電源には、電磁式トランス
が昇圧用として用いられているが、発生電磁ノイズの低
減や低消費電力化、機器の小型低背化等の要求により、
圧電トランスの実用化の検討がなされている。
が昇圧用として用いられているが、発生電磁ノイズの低
減や低消費電力化、機器の小型低背化等の要求により、
圧電トランスの実用化の検討がなされている。
【０００４】図３は、従来の３λ／２モード圧電トラン
スに用いられている圧電振動子の構造の概略を示す斜視
図である。
スに用いられている圧電振動子の構造の概略を示す斜視
図である。
【０００５】図３において、圧電セラミック矩形板３１
には、矩形板長さ方向の一端から矩形板長さの１／６の
位置を中心として、厚さ方向に対向する矩形板長さの約
１／３の表面電極３２ａ，３２ｂが形成されている。
には、矩形板長さ方向の一端から矩形板長さの１／６の
位置を中心として、厚さ方向に対向する矩形板長さの約
１／３の表面電極３２ａ，３２ｂが形成されている。
【０００６】又、もう一端から矩形板長さの１／３，１
／６の位置に矩形板長さ方向と直交する厚さ方向に対向
する帯状電極３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂが形成さ
れている。
／６の位置に矩形板長さ方向と直交する厚さ方向に対向
する帯状電極３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂが形成さ
れている。
【０００７】圧電セラミック矩形板３１は、表面電極３
２ａ−３２ｂ間で厚さ方向に分極され（矢印３５ａ）、
又、表面電極３２ａ，３２ｂから帯状電極３３ａ，３３
ｂと、帯状電極３４ａ，３４ｂから帯状電極３３ａ，３
３ｂの方向で長さ方向に分極されている（矢印３５ｂ，
３５ｃ）。
２ａ−３２ｂ間で厚さ方向に分極され（矢印３５ａ）、
又、表面電極３２ａ，３２ｂから帯状電極３３ａ，３３
ｂと、帯状電極３４ａ，３４ｂから帯状電極３３ａ，３
３ｂの方向で長さ方向に分極されている（矢印３５ｂ，
３５ｃ）。
【０００８】図２は、長さ方向振動の３／２波長共振モ
ードで振動している圧電トランスの動作原理の説明図で
あり、図２（ａ）は、圧電セラミック矩形板の側面図、
図２（ｂ）は、圧電セラミック矩形板が長さ方向振動の
３／２波長共振モードで振動している場合の変位分布を
示す図であり、図２（ｃ）は歪分布を示す図である。
ードで振動している圧電トランスの動作原理の説明図で
あり、図２（ａ）は、圧電セラミック矩形板の側面図、
図２（ｂ）は、圧電セラミック矩形板が長さ方向振動の
３／２波長共振モードで振動している場合の変位分布を
示す図であり、図２（ｃ）は歪分布を示す図である。
【０００９】図３において、入力側端子３６ｂをＧＮＤ
端子として、入力側端子３６ａ−３６ｂ間に圧電セラミ
ック矩形板の長さ方向の３／２波長共振モードの共振周
波数に等しい電圧を印加すると、圧電セラミック矩形板
は、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように振動する。
端子として、入力側端子３６ａ−３６ｂ間に圧電セラミ
ック矩形板の長さ方向の３／２波長共振モードの共振周
波数に等しい電圧を印加すると、圧電セラミック矩形板
は、図２（ｂ）及び図２（ｃ）に示すように振動する。
【００１０】この時、出力側端子３７ａ−３７ｂ間に圧
電効果による電圧が発生する。ここで、入力側端子３６
ａ−３６ｂ間の静電容量は、出力側端子３７ａ−３７ｂ
間の静電容量に比べ、十分、大きな値となっている。従
って、入力側に低い電圧を印加して振動させた場合、入
力側の静電容量と出力側の静電容量の比に比例した大き
な電圧が出力側に発生する。
電効果による電圧が発生する。ここで、入力側端子３６
ａ−３６ｂ間の静電容量は、出力側端子３７ａ−３７ｂ
間の静電容量に比べ、十分、大きな値となっている。従
って、入力側に低い電圧を印加して振動させた場合、入
力側の静電容量と出力側の静電容量の比に比例した大き
な電圧が出力側に発生する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】静電気発生装置や液晶
バックライトのバッテリー駆動装置等の低電圧駆動化の
要求に対して、特願平６−１８０３２９で提案されてい
るような、互いに逆位相の二つのパルス電圧を入力側端
子に供給するフルブリッジ回路を使用することにより、
入力電圧が２倍になり、従って、出力電圧も２倍になる
という駆動方法がある。
バックライトのバッテリー駆動装置等の低電圧駆動化の
要求に対して、特願平６−１８０３２９で提案されてい
るような、互いに逆位相の二つのパルス電圧を入力側端
子に供給するフルブリッジ回路を使用することにより、
入力電圧が２倍になり、従って、出力電圧も２倍になる
という駆動方法がある。
【００１２】このフルブリッジ回路を使用するために
は、入力側と出力側、それぞれ二つの端子が必要であ
る。
は、入力側と出力側、それぞれ二つの端子が必要であ
る。
【００１３】しかしながら、従来の３λ／２モード圧電
トランスは、入力側と出力側が１端子共通になっている
ため、このフルブリッジ回路が使用できなかった。
トランスは、入力側と出力側が１端子共通になっている
ため、このフルブリッジ回路が使用できなかった。
【００１４】この解決手段の一つとして、図４に示すよ
うに、入力側の一方の電極を二分割し、片方を入力側端
子４７ａ、もう片方を出力側端子４８ａに接続した圧電
トランスがあったが、入力側の静電容量が小さくなるた
めに、昇圧比が低くなってしまう。更に、端子の取り出
しが、ノード点（振動時の変位が０の位置）から取り出
せず、圧電トランスの駆動中に端子が断線する等して、
信頼性に乏しかった。
うに、入力側の一方の電極を二分割し、片方を入力側端
子４７ａ、もう片方を出力側端子４８ａに接続した圧電
トランスがあったが、入力側の静電容量が小さくなるた
めに、昇圧比が低くなってしまう。更に、端子の取り出
しが、ノード点（振動時の変位が０の位置）から取り出
せず、圧電トランスの駆動中に端子が断線する等して、
信頼性に乏しかった。
【００１５】従って、本発明の課題は、以上の問題点を
解決し、高い信頼性を有し、高い昇圧比が得られる圧電
トランスを提供することにある。
解決し、高い信頼性を有し、高い昇圧比が得られる圧電
トランスを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電セ
ラミック矩形板の長さ方向の共振モードを利用した圧電
トランスにおいて、長さ方向の一端から１／６の位置を
中心として、約１／３の長さで、厚さ方向で対向する表
面電極を形成し、かつ、他端から１／２，１／３，１／
６の位置にそれぞれ長さ方向と直交し、厚さ方向に対向
する帯状電極を形成し、圧電セラミック矩形板の表面電
極により挟まれた部分を厚み方向に分極し、帯状電極に
より挟まれた部分を互いに向き合う方向で、かつ長さ方
向に分極した圧電セラミック矩形板を用いたことを特徴
とする圧電トランスが得られる。
ラミック矩形板の長さ方向の共振モードを利用した圧電
トランスにおいて、長さ方向の一端から１／６の位置を
中心として、約１／３の長さで、厚さ方向で対向する表
面電極を形成し、かつ、他端から１／２，１／３，１／
６の位置にそれぞれ長さ方向と直交し、厚さ方向に対向
する帯状電極を形成し、圧電セラミック矩形板の表面電
極により挟まれた部分を厚み方向に分極し、帯状電極に
より挟まれた部分を互いに向き合う方向で、かつ長さ方
向に分極した圧電セラミック矩形板を用いたことを特徴
とする圧電トランスが得られる。
【００１７】本発明によれば、上記圧電トランスにおい
て、表面電極を入力側端子とし、帯状電極の少なくとも
一つを出力側端子としたことを特徴とする圧電トランス
が得られる。
て、表面電極を入力側端子とし、帯状電極の少なくとも
一つを出力側端子としたことを特徴とする圧電トランス
が得られる。
【００１８】本発明によれば、圧電セラミック矩形板の
長さ方向の共振モードを利用した圧電トランスにおい
て、内部電極が金属ペーストにより印刷されているセラ
ミックグリーンシートを複数枚積層し、一体焼結して得
られる圧電セラミック矩形板であって、長さ方向の一端
から１／６の位置を中心として、約１／３の大きさで、
二つの側面に交互に露出している複数の対向内部電極を
形成し、かつ、他端から１／２，１／３，１／６の位置
に長さ方向と直交する複数の帯状内部電極を形成し、更
に、前記対向及び帯状内部電極の側面にそれぞれ接続さ
れる外部電極を形成した圧電セラミック矩形板を用いた
ことを特徴とする圧電トランスが得られる。
長さ方向の共振モードを利用した圧電トランスにおい
て、内部電極が金属ペーストにより印刷されているセラ
ミックグリーンシートを複数枚積層し、一体焼結して得
られる圧電セラミック矩形板であって、長さ方向の一端
から１／６の位置を中心として、約１／３の大きさで、
二つの側面に交互に露出している複数の対向内部電極を
形成し、かつ、他端から１／２，１／３，１／６の位置
に長さ方向と直交する複数の帯状内部電極を形成し、更
に、前記対向及び帯状内部電極の側面にそれぞれ接続さ
れる外部電極を形成した圧電セラミック矩形板を用いた
ことを特徴とする圧電トランスが得られる。
【００１９】本発明によれば、上記圧電トランスにおい
て、対向内部電極部が矩形板の厚み方向に分極されてい
て、帯状内部電極部が互いに向き合う方向で、かつ、長
さ方向に分極されていることを特徴とする圧電トランス
が得られる。
て、対向内部電極部が矩形板の厚み方向に分極されてい
て、帯状内部電極部が互いに向き合う方向で、かつ、長
さ方向に分極されていることを特徴とする圧電トランス
が得られる。
【００２０】本発明によれば、上記圧電トランスにおい
て、前記対向内部電極に設けた外部電極を入力側端子と
し、前記帯状内部電極に設けた外部電極の少なくとも一
つを出力側端子としたことを特徴とする圧電トランスが
得られる。
て、前記対向内部電極に設けた外部電極を入力側端子と
し、前記帯状内部電極に設けた外部電極の少なくとも一
つを出力側端子としたことを特徴とする圧電トランスが
得られる。
【００２１】本発明のバルク型の圧電トランスは、入力
側端子と出力側端子に共通端子がないので、フルブリッ
ジ回路が使用できるため、２倍の昇圧比が得られる。
又、図１（ａ）の帯状電極１３ａ，１３ｂ−１４ａ，１
４ｂ間と１４ａ，１４ｂ−１５ａ，１５ｂ間の歪の正負
が逆である［図２（ｃ）］が、帯状電極１３ａ，１３ｂ
から１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１５ｂから１４ａ，１
４ｂ、あるいは、１４ａ，１４ｂから１３ａ，１３ｂ
と、１４ａ，１４ｂから１５ａ，１５ｂの方向で矩形板
の長さ方向に分極されているため、発生電圧の極性が同
じであり、出力電圧をロスすることがない。更に、端子
の取り出しが、入力側、出力側ともに、ノード点からの
取り出しが可能であるため、高信頼性な圧電トランスを
提供することができる。
側端子と出力側端子に共通端子がないので、フルブリッ
ジ回路が使用できるため、２倍の昇圧比が得られる。
又、図１（ａ）の帯状電極１３ａ，１３ｂ−１４ａ，１
４ｂ間と１４ａ，１４ｂ−１５ａ，１５ｂ間の歪の正負
が逆である［図２（ｃ）］が、帯状電極１３ａ，１３ｂ
から１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１５ｂから１４ａ，１
４ｂ、あるいは、１４ａ，１４ｂから１３ａ，１３ｂ
と、１４ａ，１４ｂから１５ａ，１５ｂの方向で矩形板
の長さ方向に分極されているため、発生電圧の極性が同
じであり、出力電圧をロスすることがない。更に、端子
の取り出しが、入力側、出力側ともに、ノード点からの
取り出しが可能であるため、高信頼性な圧電トランスを
提供することができる。
【００２２】又、本発明の積層型の圧電トランスは、入
力側端子と出力側端子に共通端子がなく、電気的に絶縁
されているので、フルブリッジ回路が使用でき、２倍の
昇圧比が得られる。又、図１（ｂ）、図１（ｃ）の内部
電極１２−１３間と１３−１４間の歪の正負が逆である
［図２（ｃ）］が、内部電極１２から１３と、１４から
１３、あるいは、１３から１２と、１３から１４の方向
で矩形板の長さ方向に分極されているため、発生電圧の
極性が同じであり、出力電圧をロスすることがない。
又、入力側の内部電極が積層されているため、静電容量
が大きく、入力側と出力側の静電容量の比が大きくな
り、その結果、高い昇圧比が得られる。更には、端子の
取り出しが、入力側、出力側ともに、ノード点からの取
り出しが可能であり、又、入力端子と出力端子が電気的
に絶縁されているため、高信頼性な圧電トランスを提供
することができる。
力側端子と出力側端子に共通端子がなく、電気的に絶縁
されているので、フルブリッジ回路が使用でき、２倍の
昇圧比が得られる。又、図１（ｂ）、図１（ｃ）の内部
電極１２−１３間と１３−１４間の歪の正負が逆である
［図２（ｃ）］が、内部電極１２から１３と、１４から
１３、あるいは、１３から１２と、１３から１４の方向
で矩形板の長さ方向に分極されているため、発生電圧の
極性が同じであり、出力電圧をロスすることがない。
又、入力側の内部電極が積層されているため、静電容量
が大きく、入力側と出力側の静電容量の比が大きくな
り、その結果、高い昇圧比が得られる。更には、端子の
取り出しが、入力側、出力側ともに、ノード点からの取
り出しが可能であり、又、入力端子と出力端子が電気的
に絶縁されているため、高信頼性な圧電トランスを提供
することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を用いて詳細に説明する。
を用いて詳細に説明する。
【００２４】（実施例１）図１（ａ）に、本発明の第１
の実施例の圧電トランスの説明図を示す。長さ４２ｍ
ｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＺＴ系の圧電セラミッ
ク矩形板１１に、銀ペーストを用いて、長さ方向の一端
から７ｍｍの位置を中心として、長さ１４ｍｍの表面電
極１２ａ，１２ｂを形成し、対向するもう一端から２１
ｍｍ、１４ｍｍ、７ｍｍの位置に幅１ｍｍの帯状電極１
３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成
した。
の実施例の圧電トランスの説明図を示す。長さ４２ｍ
ｍ、幅１０ｍｍ、厚さ１ｍｍのＰＺＴ系の圧電セラミッ
ク矩形板１１に、銀ペーストを用いて、長さ方向の一端
から７ｍｍの位置を中心として、長さ１４ｍｍの表面電
極１２ａ，１２ｂを形成し、対向するもう一端から２１
ｍｍ、１４ｍｍ、７ｍｍの位置に幅１ｍｍの帯状電極１
３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを形成
した。
【００２５】このセラミック矩形板１１を表面電極１２
ａ−１２ｂ間で厚み方向に分極し（矢印１６ａ）、帯状
電極１３ａ，１３ｂから１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１
５ｂから１４ａ，１４ｂの方向で、長さ方向に分極した
（矢印１６ｂ，１６ｃ）。
ａ−１２ｂ間で厚み方向に分極し（矢印１６ａ）、帯状
電極１３ａ，１３ｂから１４ａ，１４ｂと、１５ａ，１
５ｂから１４ａ，１４ｂの方向で、長さ方向に分極した
（矢印１６ｂ，１６ｃ）。
【００２６】分極は、温度１５０℃、電界強度１.２ｋ
Ｖ／ｍｍで行った。
Ｖ／ｍｍで行った。
【００２７】帯状電極１２ａ，１２ｂの中心、即ち、ノ
ード点から端子を取り出し、入力側端子１７ａ，１７ｂ
とし、同じく、ノード点にある電極１３ｂと電極１５ａ
から端子を取り出し、出力側端子１８ａ，１８ｂとし
て、長さ方向３／２波長共振モードの圧電トランスとし
た。
ード点から端子を取り出し、入力側端子１７ａ，１７ｂ
とし、同じく、ノード点にある電極１３ｂと電極１５ａ
から端子を取り出し、出力側端子１８ａ，１８ｂとし
て、長さ方向３／２波長共振モードの圧電トランスとし
た。
【００２８】本実施例の圧電トランスと、図３（比較例
１）と図４（比較例２）に示した従来の長さ方向３／２
波長共振モードの圧電トランスとの比較を表１に示す。
１）と図４（比較例２）に示した従来の長さ方向３／２
波長共振モードの圧電トランスとの比較を表１に示す。
【００２９】
【００３０】表１より明らかなように、本発明の圧電ト
ランスでは、フルブリッジ回路が使用できるため、比較
例１の圧電トランスと比較して、２倍の昇圧比が得られ
ている。フルブリッジ回路が使用できる比較例２の圧電
トランスと比較しても、入力側の静電容量が小さくなっ
ているために、本発明の圧電トランスより昇圧比が低く
なっている。又、圧電トランスを連続駆動した時に、比
較例２の圧電トランスでは、ノード点から取り出すこと
のできない端子があるために、その端子が断線してしま
ったが、本発明は、ノード点から端子を取り出している
ため、問題なかった。
ランスでは、フルブリッジ回路が使用できるため、比較
例１の圧電トランスと比較して、２倍の昇圧比が得られ
ている。フルブリッジ回路が使用できる比較例２の圧電
トランスと比較しても、入力側の静電容量が小さくなっ
ているために、本発明の圧電トランスより昇圧比が低く
なっている。又、圧電トランスを連続駆動した時に、比
較例２の圧電トランスでは、ノード点から取り出すこと
のできない端子があるために、その端子が断線してしま
ったが、本発明は、ノード点から端子を取り出している
ため、問題なかった。
【００３１】（実施例２）図１（ｂ）、図１（ｃ）に、
本発明の第２の実施例の圧電トランスを示し、図１
（ｂ）はその側面図、図１（ｃ）はその平面図を示す。
本発明の第２の実施例の圧電トランスを示し、図１
（ｂ）はその側面図、図１（ｃ）はその平面図を示す。
【００３２】まず、本実施例にかかる圧電トランスの製
造方法について説明する。ＰＺＴ系圧電セラミックの厚
み２１０μｍ及び６０μｍのグリーンシート上に、銀−
パラジウム電極ペーストで内部電極パターンを印刷す
る。
造方法について説明する。ＰＺＴ系圧電セラミックの厚
み２１０μｍ及び６０μｍのグリーンシート上に、銀−
パラジウム電極ペーストで内部電極パターンを印刷す
る。
【００３３】長さ方向の一端から７ｍｍの位置を中心と
して、長さ１４ｍｍの内部電極１１ａを形成し、もう一
端から２１ｍｍ、１４ｍｍ、７ｍｍの位置に幅１ｍｍの
内部電極１２，１３，１４を形成した。
して、長さ１４ｍｍの内部電極１１ａを形成し、もう一
端から２１ｍｍ、１４ｍｍ、７ｍｍの位置に幅１ｍｍの
内部電極１２，１３，１４を形成した。
【００３４】６０μｍ印刷シート上に、２１０μｍ印刷
シートを５層積層し、その上に電極パターンのない６０
μｍシートを１層積層し、この積層体を熱圧着し、大気
中で焼結し、長さ４２ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍの
圧電セラミック矩形板１を得る。
シートを５層積層し、その上に電極パターンのない６０
μｍシートを１層積層し、この積層体を熱圧着し、大気
中で焼結し、長さ４２ｍｍ、幅１０ｍｍ、厚み１ｍｍの
圧電セラミック矩形板１を得る。
【００３５】更に、銀ペーストを用いて、得られた圧電
セラミック矩形板１の長側面に内部電極と接続する外部
電極１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７
Ｂ，１８Ａ，１８Ｂを形成する。
セラミック矩形板１の長側面に内部電極と接続する外部
電極１５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ，１７Ａ，１７
Ｂ，１８Ａ，１８Ｂを形成する。
【００３６】この圧電セラミックス矩形板を外部電極１
５Ａ−１５Ｂ間で矩形板の厚み方向に分極し、外部電極
１６Ａ，１６Ｂから１７Ａ，１７Ｂと，１８Ａ，１８Ｂ
から１７Ａ，１７Ｂの方向で矩形板の長さ方向に分極し
た。
５Ａ−１５Ｂ間で矩形板の厚み方向に分極し、外部電極
１６Ａ，１６Ｂから１７Ａ，１７Ｂと，１８Ａ，１８Ｂ
から１７Ａ，１７Ｂの方向で矩形板の長さ方向に分極し
た。
【００３７】分極は、温度１５０℃、電界強度１.２ｋ
Ｖ／ｍｍで行った。
Ｖ／ｍｍで行った。
【００３８】外部電極１５Ａ，１５Ｂの中心、即ち、ノ
ード点から端子を取り出し、入力側端子２ａ，２ｂと
し、同じく、ノード点にある外部電極１６Ａと外部電極
１８ＢＡから端子取り出し、出力側端子３ａ，３ｂとし
て、長さ方向３／２波長共振モードの圧電トランスとし
た。
ード点から端子を取り出し、入力側端子２ａ，２ｂと
し、同じく、ノード点にある外部電極１６Ａと外部電極
１８ＢＡから端子取り出し、出力側端子３ａ，３ｂとし
て、長さ方向３／２波長共振モードの圧電トランスとし
た。
【００３９】本実施例の圧電トランスと、図３（比較例
１）と図４（比較例２）に示した従来の長さ方向３／２
波長共振モードの圧電トランスとの比較を表２に示す。
１）と図４（比較例２）に示した従来の長さ方向３／２
波長共振モードの圧電トランスとの比較を表２に示す。
【００４０】
【００４１】表２より明らかなように、本発明の圧電ト
ランスでは、フルブリッジ回路が使用でき、入力側が積
層構造により大きな静電容量となっているため、比較例
１の圧電トランスと比較して７倍、比較例２と比較して
４.５倍の昇圧比が得られている。又、圧電トランスを
連続駆動した時に、比較例２の圧電トランスでは、ノー
ド点から取り出すことのできない端子があるために、そ
の端子が断線してしまったが、本発明は、ノード点から
端子を取り出しているため、問題なかった。
ランスでは、フルブリッジ回路が使用でき、入力側が積
層構造により大きな静電容量となっているため、比較例
１の圧電トランスと比較して７倍、比較例２と比較して
４.５倍の昇圧比が得られている。又、圧電トランスを
連続駆動した時に、比較例２の圧電トランスでは、ノー
ド点から取り出すことのできない端子があるために、そ
の端子が断線してしまったが、本発明は、ノード点から
端子を取り出しているため、問題なかった。
【００４２】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明によれ
ば、高信頼性の、高昇圧比の圧電トランスを得ることが
できる。
ば、高信頼性の、高昇圧比の圧電トランスを得ることが
できる。
【図１】本発明の圧電トランスを示す説明図。図１
（ａ）は、本発明の第１の実施例の圧電トランスの斜視
図。図１（ｂ）は、本発明の第２の実施例の圧電トラン
スの側面図。図１（ｃ）は、本発明の第２の実施例の圧
電トランスの平面図。
（ａ）は、本発明の第１の実施例の圧電トランスの斜視
図。図１（ｂ）は、本発明の第２の実施例の圧電トラン
スの側面図。図１（ｃ）は、本発明の第２の実施例の圧
電トランスの平面図。
【図２】共振モードで振動している圧電トランスの動作
原理の説明図。図２（ａ）は、圧電セラミック矩形板の
側面図。図２（ｂ）は、圧電セラミック矩形板の長さ方
向振動の３／２波長共振モードで振動時の変位分布を示
す図。図２（ｃ）は、圧電セラミック矩形板の長さ方向
振動の３／２波長共振モードで振動時の歪分布を示す
図。
原理の説明図。図２（ａ）は、圧電セラミック矩形板の
側面図。図２（ｂ）は、圧電セラミック矩形板の長さ方
向振動の３／２波長共振モードで振動時の変位分布を示
す図。図２（ｃ）は、圧電セラミック矩形板の長さ方向
振動の３／２波長共振モードで振動時の歪分布を示す
図。
【図３】従来の圧電トランスの斜視図。
【図４】従来の他の例の圧電トランスの斜視図。
１，１１，３１，４１ 圧電セラミック矩形板 ２ａ，２ｂ，１７ａ，１７ｂ，３６ａ，３６ｂ，４７
ａ，４７ｂ 入力側端子 ３ａ，３ｂ，１８ａ，１８ｂ，３７ａ，３７ｂ，４８
ａ，４８ｂ 出力側端子 １１ａ，１２，１３，１４ 内部電極 １２ａ，１２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，４
３ 表面電極 １３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，３
３ａ 帯状電極 ３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４
５ｂ 帯状電極 １５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ 外部電極 １７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ 外部電極 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ
（分極方向を示す）矢印 ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ （分極方向を示す）矢印 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ノード点
ａ，４７ｂ 入力側端子 ３ａ，３ｂ，１８ａ，１８ｂ，３７ａ，３７ｂ，４８
ａ，４８ｂ 出力側端子 １１ａ，１２，１３，１４ 内部電極 １２ａ，１２ｂ，３２ａ，３２ｂ，４２ａ，４２ｂ，４
３ 表面電極 １３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，３
３ａ 帯状電極 ３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４
５ｂ 帯状電極 １５Ａ，１５Ｂ，１６Ａ，１６Ｂ 外部電極 １７Ａ，１７Ｂ，１８Ａ，１８Ｂ 外部電極 １６ａ，１６ｂ，１６ｃ，３５ａ，３５ｂ，３５ｃ
（分極方向を示す）矢印 ４６ａ，４６ｂ，４６ｃ （分極方向を示す）矢印 ２１ａ，２１ｂ，２１ｃ ノード点
Claims (5)
- 【請求項１】 圧電セラミック矩形板の長さ方向の共振
モードを利用した圧電トランスにおいて、長さ方向の一
端から１／６の位置を中心として、約１／３の長さで、
厚さ方向で対向する表面電極を形成し、かつ、他端から
１／２，１／３，１／６の位置にそれぞれ長さ方向と直
交し、厚さ方向に対向する帯状電極を形成し、前記表面
電極部を厚み方向に分極し、前記帯状電極部を互いに向
き合う方向で、かつ長さ方向に分極した圧電セラミック
矩形板を用いたことを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電トランスにおいて、
表面電極を入力側端子とし、帯状電極の少なくとも一つ
を出力側端子としたことを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項３】 圧電セラミック矩形板の長さ方向の共振
モードを利用した圧電トランスにおいて、内部電極が金
属ペーストにより印刷されているセラミックグリーンシ
ートを複数枚積層し、一体焼結して得られる圧電セラミ
ック矩形板であって、長さ方向の一端から１／６の位置
を中心として、約１／３の大きさで、二つの側面に交互
に露出している複数の対向内部電極を形成し、かつ、他
端から１／２，１／３，１／６の位置に長さ方向と直交
する複数の帯状内部電極を形成し、更に、前記対向及び
帯状内部電極の側面にそれぞれ接続される外部電極を形
成した圧電セラミック矩形板を用いたことを特徴とする
圧電トランス。 - 【請求項４】 請求項３記載の圧電トランスにおいて、
対向内部電極部が矩形板の厚み方向に分極されていて、
帯状内部電極部が互いに向き合う方向で、かつ、長さ方
向に分極されていることを特徴とする圧電トランス。 - 【請求項５】 請求項３又は４記載の圧電トランスにお
いて、前記対向内部電極に設けた外部電極を入力側端子
とし、前記帯状内部電極に設けた外部電極の少なくとも
一つを出力側端子としたことを特徴とする圧電トラン
ス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269385A JPH0992901A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7269385A JPH0992901A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0992901A true JPH0992901A (ja) | 1997-04-04 |
Family
ID=17471678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7269385A Pending JPH0992901A (ja) | 1995-09-21 | 1995-09-21 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0992901A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7288876B2 (en) * | 2003-03-25 | 2007-10-30 | Xi'an Kong Hong New Materials Sci-Tech Co., Ltd. | Non-symmetric drive type piezoelectric ceramic transformer |
| CN110594138A (zh) * | 2019-10-28 | 2019-12-20 | 南京航空航天大学 | 一种夹心式无阀压电泵及其工作方法 |
-
1995
- 1995-09-21 JP JP7269385A patent/JPH0992901A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7288876B2 (en) * | 2003-03-25 | 2007-10-30 | Xi'an Kong Hong New Materials Sci-Tech Co., Ltd. | Non-symmetric drive type piezoelectric ceramic transformer |
| CN110594138A (zh) * | 2019-10-28 | 2019-12-20 | 南京航空航天大学 | 一种夹心式无阀压电泵及其工作方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040622 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20041124 |