JPH10135529A - 圧電トランスの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電力用途に適するような積層型の圧電トラン
スにおいて、駆動周波数の制御のみを行なうことによ
り、単体で昇圧、降圧のいずれをも可能にする。 【解決手段】 入力側回路１１は、印加された直流電圧
を正弦波交流電圧に変換し出力する。積層型圧電トラン
ス１３は、駆動周波数を共振周波数にしたとき変圧比が
最大になり共振周波数からずれるにつれて変圧比が減少
するものが用いられ、電力伝送効率が最大になる負荷抵
抗を接続して使用する。変圧比は、トランス１３の入力
部と出力部の圧電セラミックス板の枚数比等によって決
まる。出力側回路１５は、トランス１３からの正弦波交
流電圧を整流及び平滑化して生成した直流電圧を出力す
る。電圧検出回路１７は、出力側回路１５からの直流電
圧を検出し、出力する。周波数変調回路１９は、トラン
ス１３の駆動周波数―変圧比・インピーダンス特性と電
圧検出回路１７からの出力とに基づき、入力側回路１１
が生成する正弦波交流電圧の周波数をトランス１３の共
振点から反共振点までの間の領域で可変すべく、制御信
号を生成して入力側回路１１に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、積層型圧電トラン
スの駆動回路に関わり、特に、電力用途（低電圧出力、
大電流出力）に適するような、単体で昇圧／降圧が可能
な積層型圧電トランスの駆動回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】圧電トランスには、ローゼン型に代表さ
れる、単一の圧電セラミックス板を備えた構成の単層の
圧電トランスと、例えば特開平４−１８７７６に開示さ
れている、複数枚の積層された圧電セラミックス板を備
え、圧電縦振動を利用する構成の積層型圧電トランスと
がある。ローゼン型圧電トランスは、主に変圧比（＝出
力電圧／入力電圧）が数十倍以上の昇圧トランスとして
用いられるが、変圧比が高いために出力電圧が高電圧に
なるので、その用途は限られていた。一方、積層型圧電
トランスは、降圧トランスとして用いられるが、その構
成上、変圧比が１以下の降圧領域の変圧にしか利用され
ていなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、バッテリー
を駆動電源とする電気回路においては、バッテリーの放
電に伴って入力電圧が低下するので、上記電気回路への
入力電圧を一定にするための安定化電源が必要になる。
例えば、駆動電源としてＬiイオン電池を用いる機器に
おいては、Ｌiイオン電池の初期の出力電圧は４．２
Ｖ、終期の出力電圧は２．５Ｖと、出力電圧の範囲が広
い。そのため、１個のＬiイオン電池を用いてＩＣ等の
駆動用に＋３．３Ｖの電圧を供給するに際しては、初期
には降圧が、途中からは昇圧が夫々必要になる。

【０００４】ここで、変圧比の低い領域の変圧に際して
は、古くからの電磁トランスの他に、近年では小型化が
進んだ、半導体スイッチング素子とチョークコイルとを
備えたＤＣ―ＤＣコンバータが多用されている。しか
し、このような、電磁トランスを用いないＤＣ―ＤＣコ
ンバータは、原理的に昇圧又は降圧のいずれか一方の制
御しか行なえなかった。

【０００５】そこで、上述したＤＣ―ＤＣコンバータに
代えて、昇圧及び降圧が単体で行なえるようにした構成
の制御ＩＣが開発された。しかし、その制御ＩＣによる
制御方法では、昇圧時と降圧時とで作動方式を変えなく
てはならなかったために、昇圧時と降圧時とで電力伝送
効率が著しく相違し、昇圧と降圧の境界（変圧比＝１）
付近の領域で動作が不安定になるという欠点があった。

【０００６】従って本発明の目的は、電力用途に適する
ような積層型の圧電トランスにおいて、駆動周波数の制
御のみを行なうことにより、単体で昇圧、降圧のいずれ
をも可能にすることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に従う積層型圧電
トランスの駆動回路は、圧電トランスの昇圧から降圧に
至る範囲で周波数を可変する周波数可変手段を備える。

【０００８】この構成によれば、周波数可変手段が圧電
トランスの昇圧から降圧に至る範囲で周波数を可変する
ので、圧電トランスの駆動周波数の制御のみを行なうこ
とにより、単体で昇圧、降圧のいずれをも実現できる。

【０００９】本発明に従う積層型圧電トランスの駆動回
路の好適な実施形態では、圧電トランスには、その電力
伝送効率が最大になる負荷抵抗が接続される。圧電トラ
ンスには、その駆動周波数を共振周波数にしたとき変圧
比が最大になり、共振周波数からずらすにつれて変圧比
が減少するような昇／降圧特性を有するものが用いられ
るのが望ましい。これは本発明者等が実験を行なった結
果得られた新規な知見に基づくものである。

【００１０】また、周波数可変手段は、圧電トランスの
駆動周波数を昇圧時には共振周波数になるよう可変し、
降圧時には共振周波数からずれるよう可変する。降圧時
に圧電トランスの駆動周波数を共振周波数から反共振周
波数に達する周波数領域内において可変すれば、圧電ト
ランスの電力伝送効率を高くすることができる。

【００１１】更に、圧電トランスの入力部に設けた電圧
モニター用の圧電層に加わる電圧を検出して周波数可変
手段に出力する電圧検出手段を備えることにより、圧電
トランスの入力部と出力部との間を絶縁するために必要
とされるフォトカプラやトランス等の接続を省くことが
できる。

【００１２】

【実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図面によ
り詳細に説明する。

【００１３】図１、図２及び図３は、本発明の圧電横方
向振動モードで駆動可能な積層型圧電トランスの代表的
な形態を夫々例示している。

【００１４】図１に示した圧電トランスでは、円形の平
面形状を持つ２枚の圧電セラミックス板１Ａ、１Ｂが厚
み方向で積層されている。各圧電セラミックス板１Ａ、
１Ｂはその表裏面に電極３Ａ〜３Ｃを有する。一方の圧
電セラミックス板１Ａが入力部であり、他方の圧電セラ
ミックス板１Ｂが出力部である。また、図２に示した圧
電トランスにおいても、円形の平面形状を持つ２枚の圧
電セラミックス板２Ａ、２Ｂが厚み方向で積層されてい
て、各圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂはその表裏面に電
極４Ａ〜４Ｃを有しており、一方の圧電セラミックス板
２Ａが入力部、他方の圧電セラミックス板２Ｂが出力部
となっている。

【００１５】他方、図３に示した圧電トランスでは、長
方形の平面形状を持つ複数枚（例えば１０枚）の圧電板
５Ａ〜５Ｊが厚み方向で積層され、焼成及び分極処理す
ることにより作製され、各々の表裏面に電極７Ａ〜７Ｋ
を有している。各圧電板５Ａ〜５Ｊは厚み方向に分極し
ており、例えば矢印で示す方向の分極軸を持つ。積層さ
れた１０枚の圧電板５Ａ〜５Ｊのうち、例えば９枚が入
力部、他の１枚が出力部である。

【００１６】なお、図１〜図３において、矢印で示した
分極軸の方向はあくまで例示であり、各電極に生じる電
荷をその電極の両側の圧電素子の振動が打ち消し合わな
いように電極が配線されている限りは、分極軸の向きは
図示とは逆であってもよい。また、入力部や出力部を構
成する夫々の圧電素子の積層枚数や、入力部と出力部と
の間に絶縁層を設けるか否かや、入力部や出力部を構成
する夫々の圧電材料の組成等の点については、要求され
るトランス特性やトランスの構造等に応じて適宜に選択
及び調整することができる。

【００１７】図１〜図３に示した圧電トランスの構成に
関し注目すべき点は、全ての圧電セラミックス板の寸法
と方向とが、分極軸に垂直な特定の横方向で一致してい
ることである。従って、その特定の横方向の圧電振動を
励振させる駆動方法が適用できるのである。例えば図１
（或いは図２）に示した圧電トランスでは、各々の圧電
セラミックス板１Ａ（或いは２Ａ）、１Ｂ（或いは２
Ｂ）の寸法及び方向が、その平面形状の半径方向で一致
している。よって、図１（或いは図２）のトランスに
は、半径方向の圧電横振動（径方向広がり振動）を励振
させるように、半径の長さで決まるトランスの共振周波
数に一致した周波数の電力を入力する駆動方法が適用さ
れる。また、例えば図３に示した圧電トランスでは、全
ての圧電板５Ａ〜５Ｊの寸法及び方向が、その平面形状
の長辺方向で一致している。よって、図３の圧電トラン
スには、長辺方向の圧電横振動（長さ振動）を励振させ
るように、長辺の長さで決まる共振周波数に等しい周波
数を持つ電力を入力する駆動方法が適用される。

【００１８】このような駆動方法を適用することによ
り、入力部では、圧電横方向振動の励振による電気エネ
ルギーから振動エネルギーへの変換が行われ、その振動
エネルギーが入力部から出力部へ伝達され、出力部で
は、圧電横方向振動を利用した振動エネルギーから電気
エネルギーへの変換が行われる。

【００１９】本発明の積層型圧電トランスの構成に関し
もう一つの注目すべき点は、励振させたい特定の圧電横
方向振動以外の方向、つまり別の横方向や縦方向（厚み
方向）では、入力部と出力部とは互いに方向が異なって
いてもよいし、寸法もトランス全体の１／２や１／３の
ような整数分の１になっている必要がないことである。
従って、トランスの設計、特に圧電セラミックス板の寸
法や配置の選択に関して自由度が高い。例えば、図１〜
図３に夫々示した圧電トランスにおいて、異なる厚みの
圧電セラミックス板を用いることも可能である。

【００２０】

【実施例】本発明に従う積層型圧電トランスの幾つかの
具体的な実施例及び各実施例に関する実験結果を以下に
説明する。

【００２１】〔第１実施例〕・・・円板２枚積層 本実施例では、図１に示す構造を持つ圧電トランスを駆
動する。圧電セラミックス板１Ａ、１Ｂの材料は、ＰＺ
Ｔ系圧電セラミックスである。各圧電セラミックス板１
Ａ、１Ｂは直径１８ｍｍ、厚さ１ｍｍの円板である。ト
ランスの作製方法は次の通りである。まず、各圧電セラ
ミックス板１Ａ、１Ｂを焼成し、各々の表裏面に銀電極
を焼き付ける。次に、各圧電セラミックス板１Ａ、１Ｂ
の電極間に直流高電圧を印加して、各圧電セラミックス
板１Ａ、１Ｂを厚み方向に分極させる。次に、２枚の圧
電セラミックス板１Ａ、１Ｂを、両者間に内部電極３Ｂ
としての厚さ１０μｍの銅箔間を挟んで、積層し接着す
る。こうして完成した圧電トランスの寸法は、直径１８
ｍｍ、厚さ２ｍｍである。

【００２２】本実施例では、２枚の圧電セラミックス板
１Ａ、１Ｂの一方を入力部、他方を出力部とし、間に挟
まれた内部電極３Ｂを共通の接地線として用いた三端子
構成を採用する。入力部の外部電極３Ａ（入力端子）か
ら、圧電横振動の一形態である径方向広がり振動を励振
する高周波電力を入力し、出力部の外部電極３Ｃ（出力
端子）から出力電力を取り出すことによりトランスの特
性を評価した。

【００２３】図４は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比（出力電圧／入力電圧）と電
力伝送効率の負荷抵抗依存性を示す。

【００２４】一般的な圧電トランスと同様に、変圧比や
電力伝送効率比は負荷抵抗に大きく依存したが、本実施
例では、負荷抵抗が２２０Ω〜５６０Ωの範囲で電力伝
送効率が９８％以上と非常に高い値になった。なお、入
力部及び出力部の圧電セラミックスの形状、材質、枚数
が同じであるため、電力伝送効率が最大となる負荷抵抗
値２２０Ωと５６０Ωでの変圧比は夫々１．２及び２．
１程度であった。

【００２５】図５は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比と電力伝送効率の駆動周波数
依存性を示す。図５に示したデータは、負荷抵抗を２２
０Ω及び５６０Ωに夫々固定して、変圧比と電力伝送効
率との駆動周波数依存性を測定した結果得られたもので
ある。

【００２６】変圧比は、共振周波数で駆動したときをピ
ークとして、共振点からずれるとともに小さくなってい
る。負荷抵抗が２２０Ωのときは変圧比０．３〜１．２
程度まで、負荷抵抗が５６０Ωのときは変圧比０．４〜
２．１程度まで変化するが、このときの電力伝送効率
は、ほぼ同じ値を保っている。

【００２７】〔第２実施例〕・・・長板1０枚積層の一
体焼成型(入力／出力)＝(９／1)＝９ 本実施例では、図３に示す構成を持つ圧電トランスを駆
動する。この圧電トランスを構成する圧電板５Ａ〜５Ｊ
の材料は、ＰＺＴ系圧電セラミックスである。各圧電板
５Ａ〜５Ｊは、長辺３７ｍｍ、短辺７ｍｍ、厚さ０．１
８ｍｍの矩形板である。トランスの作製方法は次の通り
である。まず、各圧電板５Ａ〜５Ｉの片面にスクリーン
印刷によって夫々白金電極７Ａ〜７Ｉを形成する。残り
の１枚の圧電板５Ｊについては、その両面にスクリーン
印刷によって白金電極７Ｊ、７Ｋを形成する。次に、各
圧電板５Ａ〜５Ｊと各白金電極７Ａ〜７Ｋとが交互に挟
み込まれるよう積層して熱圧着し、一体で焼結した後、
各圧電板５Ａ〜５Ｊの電極間に直流高電圧を印加して、
圧電板５Ａ〜５Ｊを厚み方向に分極させる。こうして完
成した圧電トランスの寸法は、長辺３７ｍｍ、短辺７ｍ
ｍ、厚さ２ｍｍである。

【００２８】本実施例では、１０枚中、９枚の圧電板５
Ａ〜５Ｉを入力部、残りの１枚の圧電板５Ｊを出力部と
し、電極７Ａ、７Ｃ、７Ｅ、７Ｇ及び７Ｉを入力端子
に、電極７Ｋを出力端子に接続し、電極７Ｂ、７Ｄ、７
Ｆ、７Ｈ及び７Ｊを共通の接地線として用いた三端子構
成を採用する。これにより、入力部と出力部の積層枚数
比は９になる。入力部の電極７Ａ（入力端子）から、圧
電横振動の一形態である長さ方向振動を励振する高周波
電力を入力し、出力部の電極７Ｋ（出力端子）から出力
電力を取り出すことによりトランスの特性を評価した。

【００２９】図６は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比（出力電圧／入力電圧）と電
力伝送効率の負荷抵抗依存性とを示す。

【００３０】一般的な圧電トランスと同様に、変圧比や
電力伝送効率は負荷抵抗に大きく依存したが、本実施例
では、負荷抵抗が２２０Ωのとき電力伝送効率が約７０
％になった。負荷抵抗値２２０Ωでの変圧比は８．５程
度であった。

【００３１】図７は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比と電力伝送効率の駆動周波数
依存性を示す。図７に示したデータは、負荷抵抗を２２
０Ωに固定して、変圧比と電力伝送効率との駆動周波数
依存性を測定した結果得られたものである。

【００３２】変圧比は共振周波数で駆動した時をピーク
として、共振点からずれると共に小さくなっている。負
荷抵抗が２２０Ωのときは変圧比０．４〜８．０程度ま
で変化するが、このとき共振点より高い周波数で駆動す
れば、電力伝送効率はほぼ同じ値を保っている。

【００３３】〔第３実施例〕・・・円板２枚積層 誘電
率の（入力／出力）＝２ 本実施例では、図２に示した圧電トランスを駆動する。
圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂの材料は、ＰＺＴ系圧電
セラミックスであり、入力部（圧電セラミックス板２
Ａ）と出力部（圧電セラミックス板２Ｂ）の静電容量の
比が２になるよう、圧電セラミックス板２Ａと２Ｂとで
誘電率の異なるＰＺＴ系圧電セラミックスが用いられて
いる。各圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂは直径１８ｍ
ｍ、厚さ１ｍｍの円板である。トランスの作製方法は次
の通りである。まず、各圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂ
を焼成し、各々の表裏面に銀電極を焼き付ける。次に、
各圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂの電極間に直流高電圧
を印加して、各圧電セラミックス板２Ａ、２Ｂを厚み方
向に分極させる。次に、２枚の圧電セラミックス板２
Ａ、２Ｂを、両者間に内部電極４Ｂとしての厚さ１０μ
ｍの銅箔間を挟んで、積層し接着する。こうして完成し
た圧電トランスの寸法は、直径１８ｍｍ、厚さ２ｍｍで
ある。

【００３４】本実施例では、２枚の圧電セラミックス板
２Ａ、２Ｂの一方を入力部、他方を出力部とし、間に挟
まれた内部電極４Ｂを共通の接地線として用いた三端子
構成を採用する。入力部の外部電極４Ａ（入力端子）か
ら、圧電横振動の一形態である径方向広がり振動を励振
する高周波電力を入力し、出力部の外部電極４Ｃ（出力
端子）から出力電力を取り出すことによりトランスの特
性を評価した。

【００３５】図８は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比（出力電圧／入力電圧）と電
力伝送効率の負荷抵抗依存性を示す。

【００３６】一般的な圧電トランスと同様に、変圧比や
伝送効率は負荷抵抗に大きく依存する。本実施例では負
荷抵抗が２２０Ω〜５６０Ωの範囲で電力伝送効率が７
０％以上になった。負荷抵抗値２２０Ωと５６０Ωでの
変圧比は夫々１．５及び２．０程度であった。

【００３７】図９は、実験により得た、本実施例での積
層型圧電トランスの変圧比と電力伝送効率の駆動周波数
依存性を示す。図９に示したデータは、負荷抵抗を２２
０Ω及び５６０Ωに固定して、変圧比と電力伝送効率と
の駆動周波数依存性を測定した結果得られたものであ
る。

【００３８】変圧比は共振周波数で駆動した時をピーク
として、共振点からずれると共に小さくなっている。負
荷抵抗が２２０Ωのときは変圧比０．３〜１．５程度ま
で、負荷抵抗が５６０Ωのときは変圧比０．４〜２．１
程度まで変化するが、このときの電力伝送効率は、ほぼ
同じ値を保っている。

【００３９】図１０は、本発明の一実施形態に係る積層
型圧電トランスの駆動回路を示すブロック図である。

【００４０】上記駆動回路は、図示のように、入力側回
路１１と、圧電トランス１３と、出力側回路１５と、電
圧検出回路１７と、周波数変調回路１９とを備える。

【００４１】入力側回路１１は、周波数変調端子を有し
ており、直流電源２１から印加される直流電圧を、例え
ば正弦波交流電圧に変換して圧電トランス１３に出力す
る。

【００４２】圧電トランス１３は、入力側回路１１から
出力された正弦波交流電圧を電圧変換した後、出力側回
路１５に出力するもので、その駆動周波数を共振周波数
にしたとき変圧比が最大になり、共振周波数からずらす
につれて変圧比が減少するような昇／降圧特性を有する
ものを採用するのが望ましい。更に、このような昇／降
圧特性を有する圧電トランス１３に、電力伝送効率が最
大になる負荷抵抗（図示しない）を接続して使用するの
が望ましい。圧電トランス１３の変圧比（昇圧比）は、
入力部を構成する圧電セラミックス板と、出力部を構成
する圧電セラミックス板の枚数比や、入力部を構成する
圧電セラミックス板と、出力部を構成する圧電セラミッ
クス板の静電容量の比によって決まる。変圧比が静電容
量の比によって決まる理由は、圧電トランス１３の構造
が、コンデンサと等価であるためである。

【００４３】出力側回路１５は、出力端子２３を有して
おり、圧電トランス１３から出力された正弦波交流電圧
を入力して整流及び平滑化することにより生成した直流
電圧を、出力端子２３を通じて出力する。

【００４４】電圧検出回路１７は、出力側回路１５から
出力端子２３に印加される直流電圧を検出し、その検出
結果を周波数変調回路１９に出力する。

【００４５】周波数変調回路１９は、例えば、図１１に
示すような圧電トランスの駆動周波数―変圧比・インピ
ーダンス特性をデータとして保持している。周波数変調
回路１９は、上記データと電圧検出回路１７からの出力
とに基づき、入力側回路１１が生成する正弦波交流電圧
の周波数を図１１の共振点ａから反共振点ｂまでの間の
周波数領域ｃ内で可変すべく、制御信号を生成してこれ
を入力側回路１１の周波数変調端子に印加する。

【００４６】即ち、昇圧に際しては、圧電トランス１３
の駆動周波数を共振点ａに一致するよう、また、降圧に
際しては、圧電トランス１３の駆動周波数を共振点ａか
ら反共振点ｂ側（図１１において共振点ａよりも右側の
領域）にずれるよう、夫々入力側回路１１に制御信号を
出力する。降圧に際して、駆動周波数を共振点ａよりも
右側の領域にずらすこととした理由は、圧電トランス１
３のインピーダンス特性が図１１に示すような曲線Ｚで
示されるために、電力伝送効率が高くなるからである。
なお、上述した圧電トランス１３の変圧比は、例えば前
述した図２の圧電トランスを用いた場合、入力側回路１
１で生成される正弦波交流電圧の周波数を可変すること
により約０．１０〜約１０．００倍に制御することがで
き、実際にこの範囲で使用したところ、支障は生じなか
った。

【００４７】上記構成によれば、圧電トランス１３の駆
動周波数を周波数変調回路１９によって制御するだけ
で、１個の圧電トランス１３による比較的低い変圧比で
の昇圧と、降圧のいずれをも電力伝送効率の悪化や変圧
比＝１の領域での動作の不安定化等の不具合が生じない
状態で行なうことができる。

【００４８】図１２は、本発明の一実施形態の変形例に
係る積層型圧電トランスの駆動回路を示すブロック図で
ある。

【００４９】本変形例では、電圧検出回路２５が圧電ト
ランス１４の入力部側に設けられた１枚の電圧モニター
用の圧電層（モニター層）１４ａに加わる電圧を検出し
て周波数変調回路１９に出力する点で、図１０に示した
駆動回路と相違している。その他の構成については、図
１０に示した各部と同様である。

【００５０】この圧電トランス１４は、圧電トランス１
３と同様、圧電横方向振動モードで駆動されるために、
トランス特性が積層の厚みの影響を受けないから、モニ
ター層１４ａを入力部側に挿入しても支障は生じない。
そのうえ、図１０に示した駆動回路と異なり電圧検出回
路２５が出力側回路１５の出力を直接検出する構成とな
っていないから、電圧検出回路２５及び周波数変調回路
１９を通じて出力側回路１５の出力が入力側回路１３に
フィードバックされるループが形成されない。よって、
本変形例では、図１０に示した駆動回路において圧電ト
ランスの入力部と出力部との間を絶縁するために必要と
されるフォトカプラやトランス等の接続を不要にするこ
とができるという利点もある。

【００５１】なお、上述した内容はあくまで本発明の一
実施形態、及びその変形例に関するものであって、本発
明が上記内容のみに限定されることを意味するものでな
いのは勿論である。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電力用途に適するような積層型の圧電トランスにおい
て、駆動周波数の制御のみを行なうことにより、単体で
昇圧、降圧のいずれをも可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の圧電横方向振動モードで駆動可能な積
層型圧電トランスの一実施形態を示す斜視図。

【図２】本発明の圧電横方向振動モードで駆動可能な積
層型圧電トランスの別の実施形態を示す斜視図。

【図３】本発明の圧電横方向振動モードで駆動可能な積
層型圧電トランスの更に別の実施形態を示す斜視図。

【図４】第１実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の負荷抵抗依存性をと示す図。

【図５】第１実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の駆動周波数依存性とを示す図。

【図６】第２実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の負荷抵抗依存性とを示す図。

【図７】第２実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の駆動周波数依存性とを示す図。

【図８】第３実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の負荷抵抗依存性を示す図。

【図９】第３実施例での積層型圧電トランスの変圧比と
電力伝送効率の駆動周波数依存性とを示す図。

【図１０】本発明の一実施形態に係る積層型圧電トラン
スの駆動回路のブロック図。

【図１１】一実施形態の圧電トランスの駆動周波数―変
圧比・インピーダンス特性を示した図。

【図１２】一実施形態の変形例に係る積層型圧電トラン
スの駆動回路のブロック図。

【符号の説明】

１Ａ、１Ｂ、２Ａ、２Ｂ 圧電セラミックス板 ３Ａ〜３Ｃ、４Ａ〜４Ｃ、７Ａ〜７Ｋ 電極 ５Ａ〜５Ｊ 圧電板 １１ 入力側回路 １３、１４ 圧電トランス １４ａ 圧電トランスのモニター層 １５ 出力側回路 １７、２５ 電圧検出回路 １９ 周波数変調回路 ２１ 直流電源 ２３ 出力端子

フロントページの続き (72)発明者 加藤 憲一 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 菊地 一郎 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 積層型圧電トランスの駆動回路におい
   て、 前記圧電トランスの昇圧から降圧に至る範囲で周波数を
   可変する周波数可変手段を備えることを特徴とする圧電
   トランスの駆動回路。
2. 【請求項２】 請求項１記載の圧電トランスの駆動回路
   において、 前記圧電トランスには、その電力伝送効率が最大になる
   負荷抵抗が接続されることを特徴とする圧電トランスの
   駆動回路。
3. 【請求項３】 請求項１記載の圧電トランスの駆動回路
   において、 前記圧電トランスが、その駆動周波数を共振周波数にし
   たとき変圧比が最大になり、共振周波数からずらすにつ
   れて変圧比が減少するような昇／降圧特性を有すること
   を特徴とする圧電トランスの駆動回路。
4. 【請求項４】 請求項１記載の圧電トランスの駆動回路
   において、 前記周波数可変手段が、前記圧電トランスの駆動周波数
   を昇圧時には共振周波数に近づくよう可変し、降圧時に
   は共振周波数から離れるよう可変することを特徴とする
   圧電トランスの駆動回路。
5. 【請求項５】 請求項４記載の圧電トランスの駆動回路
   において、 前記周波数可変手段が、降圧時には前記圧電トランスの
   駆動周波数を前記共振周波数から反共振周波数に達する
   周波数領域内において可変することを特徴とする圧電ト
   ランスの駆動回路。
6. 【請求項６】 請求項１記載の圧電トランスの駆動回路
   において、 前記圧電トランスの入力部に設けた電圧モニター用の圧
   電層に加わる電圧を検出して前記周波数可変手段に出力
   する電圧検出手段を、更に備えたことを特徴とする圧電
   トランスの駆動回路。