JPH10135532A - Piezoelectric transformer - Google Patents
Piezoelectric transformerInfo
- Publication number
- JPH10135532A JPH10135532A JP8305874A JP30587496A JPH10135532A JP H10135532 A JPH10135532 A JP H10135532A JP 8305874 A JP8305874 A JP 8305874A JP 30587496 A JP30587496 A JP 30587496A JP H10135532 A JPH10135532 A JP H10135532A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vibrating body
- vibration
- piezoelectric
- piezoelectric transformer
- voltage
- 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.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い昇圧比もしくは降圧比を得ることができ
るとともに、支持の容易な圧電トランスを得る。
【解決手段】 入力側圧電部10,出力側圧電部30は
振動方向に重ねて結合しており、振動方向と直交する方
向から支持固定されている。入力側圧電部10側におい
て、振動体12の共振周波数の交流電圧22が励振用電
極14,16間に印加されると、結合係数d31,d33よ
りも大きな結合係数d15によって矢印FB方向に振動が
生じ、同方向に振動体12が伸縮する。これらの振動,
伸縮が振動体12,32の結合個所を通じて出力側圧電
部30に伝達されると、出力側でも矢印FB方向に振動
体32の振動が生ずる。この振動により、結合係数d15
によって電圧42が生成される。電圧42は、取出用電
極34,36から取り出される。
(57) [Problem] To provide a piezoelectric transformer which can obtain a high step-up ratio or step-down ratio and is easily supported. SOLUTION: An input-side piezoelectric section 10 and an output-side piezoelectric section 30 are overlapped and coupled in a vibration direction, and are supported and fixed in a direction orthogonal to the vibration direction. When an AC voltage 22 having a resonance frequency of the vibrating body 12 is applied between the excitation electrodes 14 and 16 on the input side piezoelectric unit 10 side, the vibration in the arrow FB direction is caused by the coupling coefficient d15 larger than the coupling coefficients d31 and d33. Then, the vibrating body 12 expands and contracts in the same direction. These vibrations,
When the expansion and contraction is transmitted to the output-side piezoelectric section 30 through the connecting portion of the vibrators 12, 32, the vibrator 32 also vibrates in the direction of arrow FB on the output side. Due to this vibration, the coupling coefficient d15
As a result, a voltage 42 is generated. The voltage 42 is extracted from the extraction electrodes 34 and 36.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、圧電トランスに
かかり、更に具体的には、その振動体構造の改良に関す
るものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer, and more specifically, to an improvement in a vibrating body structure.
【0002】[0002]
【背景技術と発明が解決しようとする課題】圧電トラン
スは、従来の巻線トランスと比較して、 (1)エネルギ密度が高く、小型化,薄型化を図ること
ができる。 (2)スイッチング周波数の高周波化が可能である。 (3)電磁的なノイズが出ない。 (4)発熱などの影響も低減される。 などの利点があり、各方面で研究が進んでいる。2. Description of the Related Art Piezoelectric transformers have a higher energy density than conventional winding transformers, and can be made smaller and thinner. (2) The switching frequency can be increased. (3) No electromagnetic noise. (4) The influence of heat generation is also reduced. There are such advantages, and research is progressing in various fields.
【0003】例えば、特開平4−167504号公報
(公知例1)には、圧電セラミック円板を積層すること
によって500kHz以上で動作する圧電セラミックト
ランスが開示されている。電子情報通信学会の信学技報
PE92-68(1993-02),P25〜31(公知例2)では、厚み縦
振動型圧電トランスの等価回路が考察されている。同技
報PE93-19(1993-07),P51〜55(公知例3)には、圧電
トランスのスイッチングの際の効率をソフトスイッチン
グ方式で改善した圧電トランスコンバータが開示されて
いる。同技報US95-21,EMD95-17,CPM95-29(1995-07),P
9〜16(公知例4)には、大きな昇圧比(もしくは降圧
比)を得ることができる積層一体焼結型圧電トランスが
開示されている。同技報US95-22,EMD95-18,CPM95-30(1
993-02),P17〜21(公知例5)には、フルブリッジ回路
を用いて電源電圧の2倍の電圧で駆動するようにした冷
陰極管用の圧電トランスが開示されている。For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-167504 (known example 1) discloses a piezoelectric ceramic transformer which operates at 500 kHz or more by laminating piezoelectric ceramic disks. IEICE Technical Report
In PE92-68 (1993-02), pp. 25 to 31 (known example 2), an equivalent circuit of a thickness vertical vibration type piezoelectric transformer is considered. The same technical report PE93-19 (1993-07), pp. 51 to 55 (known example 3) discloses a piezoelectric transformer converter in which the efficiency of switching of a piezoelectric transformer is improved by a soft switching method. Technical report US95-21, EMD95-17, CPM95-29 (1995-07), P
9 to 16 (known example 4) disclose a laminated integrated sintering type piezoelectric transformer capable of obtaining a large step-up ratio (or step-down ratio). Technical report US95-22, EMD95-18, CPM95-30 (1
993-02), pages 17 to 21 (known example 5) disclose a piezoelectric transformer for a cold-cathode tube, which is driven by a voltage twice the power supply voltage using a full bridge circuit.
【0004】図6(A)にはローゼン型の圧電トランス
が示されており、板状の振動体110の左側の上下(表
裏)面には電極112,114がそれぞれ形成されてお
り、右側の端面には電極116が形成されている。振動
体110の分極方向は、それぞれ矢印で示す方向であ
り、左側では上下方向,右側では左右方向となってい
る。FIG. 6A shows a Rosen-type piezoelectric transformer, in which electrodes 112 and 114 are formed on the upper and lower (front and back) surfaces on the left side of a plate-shaped vibrating body 110, respectively, and on the right side. An electrode 116 is formed on the end face. The polarization directions of the vibrating body 110 are directions indicated by arrows, respectively, that is, a vertical direction on the left side and a horizontal direction on the right side.
【0005】ところで、このような圧電トランスの昇圧
比は、結合係数を用いて表わされる。入力側及び出力側
の長さをL,厚みをT,入力側の圧電横効果の結合係数
をd31,出力側の圧電縦効果の結合係数をd33,入力電
圧をVin,出力電圧をVout,機械的品質係数をQmとす
ると、Vout/Vinは、d31・d33・Qm・(L/T)に
比例する。従って、結合係数d31,d33やQmが大きい
ほど、昇圧比の大きな圧電トランスを得ることができ
る。ところで、従来の圧電トランスは、上述したように
横効果の結合係数d31もしくは縦効果の結合係数d33を
利用した構成となっている。従って、それら係数によっ
て昇圧比の上限が決まってしまい、それ以上の昇圧比を
得ることはできない。[0005] The step-up ratio of such a piezoelectric transformer is expressed by using a coupling coefficient. The length of the input side and the output side is L, the thickness is T, the coupling coefficient of the piezoelectric lateral effect on the input side is d31, the coupling coefficient of the piezoelectric longitudinal effect on the output side is d33, the input voltage is Vin, the output voltage is Vout, Assuming that the quality factor is Qm, Vout / Vin is proportional to d31.d33.Qm. (L / T). Therefore, a piezoelectric transformer having a higher step-up ratio can be obtained as the coupling coefficients d31, d33 and Qm are larger. By the way, the conventional piezoelectric transformer has a configuration using the coupling coefficient d31 of the horizontal effect or the coupling coefficient d33 of the vertical effect as described above. Therefore, the upper limit of the boost ratio is determined by those coefficients, and it is not possible to obtain a boost ratio higher than that.
【0006】次に、圧電トランスは、圧電材料によって
形成された振動体の機械振動を妨げないように、振動モ
ードによって決まる振動の節,つまり振幅が「0」のノ
ード点で支持される。図6(A)の圧電トランスの場
合、1次モードの振動振幅は同図(B)に示すようにな
り、ノード点は中心PCである。従って、振動体110
の振動を阻害しないためには、中心PCのみで振動体1
10を支持しなければならない。Next, the piezoelectric transformer is supported at a node of vibration determined by the vibration mode, that is, at a node point having an amplitude of "0" so as not to hinder the mechanical vibration of the vibrating body formed of the piezoelectric material. In the case of the piezoelectric transformer of FIG. 6A, the vibration amplitude in the first mode is as shown in FIG. 6B, and the node point is the center PC. Therefore, the vibrating body 110
In order not to hinder the vibration of the vibrating body 1
10 must be supported.
【0007】本発明は、このような点に着目したもの
で、高い昇圧比もしくは降圧比を得ることができるとと
もに、支持の容易な圧電トランスを得ることをその目的
とするものである。The present invention has been made in view of such a point, and has as its object to obtain a piezoelectric transformer which can obtain a high step-up ratio or step-down ratio and can be easily supported.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明は、第1の方向に分極が施されており、こ
の第1の方向に対して斜めの方向に振動する第1の振動
体,及び、第1の方向と直交する第2の方向に分極が施
されており、この第2の方向に対して斜めの方向に振動
する第2の振動体を備え、前記第1の方向に沿って第1
及び第2の振動体を重ねて結合するとともに、振動方向
と直交する方向からそれら振動体を固定したことを特徴
とする。In order to achieve the above object, according to the present invention, a polarization is applied in a first direction, and a first vibration vibrates in a direction oblique to the first direction. A body, and a second vibrating body that is polarized in a second direction orthogonal to the first direction and vibrates in a direction oblique to the second direction; Along the first
And the second vibrating body is overlapped and coupled, and the vibrating bodies are fixed from a direction orthogonal to the vibration direction.
【0009】他の発明によれば、第1の方向に分極が施
されており、この第1の方向に対して斜めの方向に振動
する第1及び第2の振動体を備え、前記第1の方向に沿
って第1及び第2の振動体を重ねて結合するとともに、
振動方向と直交する方向からそれら振動体を固定したこ
とを特徴とする。According to another aspect of the present invention, there are provided first and second vibrators which are polarized in a first direction and vibrate in a direction oblique to the first direction. Along with joining the first and second vibrators along the direction of
The vibrating body is fixed from a direction perpendicular to the vibration direction.
【0010】更に他の発明によれば、前記振動体のう
ち、長さ方向に分極される振動体に分極用電極が積層し
て形成される。また、前記第1の振動体は、第2の振動
体を挟んで対称に重ねて配置される。According to still another aspect of the present invention, a polarizing electrode is formed by laminating a vibrating body that is polarized in a longitudinal direction among the vibrating bodies. Further, the first vibrators are symmetrically stacked with the second vibrator interposed therebetween.
【0011】この発明の前記及び他の目的,特徴,利点
は、以下の詳細な説明及び添付図面から明瞭になろう。The above and other objects, features and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、実施例を参照しながら詳細に説明する。本発明にか
かる圧電トランスは、例えば、ノート型パソコンにバッ
クライト光源として使用されている冷陰極蛍光灯の点灯
電源などに好適である。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to examples. The piezoelectric transformer according to the present invention is suitable for, for example, a lighting power supply of a cold cathode fluorescent lamp used as a backlight light source in a notebook computer.
【0013】[0013]
【実施例1】最初に、図1〜図3を参照しながら実施例
1について説明する。図1(A)には、実施例1の正面
が示されている。同図に示すように、本実施例の圧電ト
ランスでは、入力側(一次側)の振動体と出力側(二次
側)の振動体が分割構成されており、両者を接着剤など
を用いて接合することで圧電トランスが構成されてい
る。なお、いずれを入力側あるいは出力側とするかは、
昇圧,降圧の必要性に応じて設定してよいが、以下の説
明では上側を入力側,下側を出力側とする。First Embodiment First, a first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1A shows a front view of the first embodiment. As shown in the figure, in the piezoelectric transformer of this embodiment, a vibrating body on the input side (primary side) and a vibrating body on the output side (secondary side) are divided, and both are formed using an adhesive or the like. The joining forms a piezoelectric transformer. Which of the input side or output side is
The setting may be made according to the necessity of step-up and step-down, but in the following description, the upper side is the input side, and the lower side is the output side.
【0014】まず、入力側圧電部10は、同図(B)に
示すように、平板状の振動体12の上下面に励振用電極
14,16がそれぞれ形成されており、更に左右両端に
分極用電極18,20が形成されている。分極用電極1
8,20には、分極用の直流電圧が印加され、これによ
って振動体12が矢印FA方向に分極されている。励振
用電極14,16に駆動用の交流電圧22が印加される
と、振動体12は矢印FB方向に点線で示すように振
動,伸縮する。この場合の結合係数はd15である。First, as shown in FIG. 1B, the input-side piezoelectric section 10 has excitation electrodes 14 and 16 formed on the upper and lower surfaces of a plate-shaped vibrating body 12, respectively, and further has polarization on both left and right ends. Electrodes 18 and 20 are formed. Polarizing electrode 1
A DC voltage for polarization is applied to 8 and 20, whereby the vibrating body 12 is polarized in the direction of arrow FA. When a driving AC voltage 22 is applied to the excitation electrodes 14 and 16, the vibrating body 12 vibrates and expands and contracts as indicated by a dotted line in the direction of arrow FB. The coupling coefficient in this case is d15.
【0015】図2には、この係数と分極や振動の方向と
の関係が示されている。振動体100の分極方向を矢印
faとする。結合係数d33は、分極方向faと同一もし
くは平行な方向に振動体100が振動する場合である。
結合係数d31は、分極方向faと直交する方向に振動体
100が振動する場合である。これに対し、結合係数d
15は、分極方向faに対して斜めの方向に振動する場合
である。後述する出力側圧電部の振動体の結合係数も同
様である。FIG. 2 shows the relationship between the coefficient and the direction of polarization or vibration. The polarization direction of the vibrating body 100 is indicated by an arrow fa. The coupling coefficient d33 is for the case where the vibrating body 100 vibrates in the same or parallel direction as the polarization direction fa.
The coupling coefficient d31 is when the vibrating body 100 vibrates in a direction orthogonal to the polarization direction fa. On the other hand, the coupling coefficient d
Reference numeral 15 denotes a case where the vibration is performed in a direction oblique to the polarization direction fa. The same applies to the coupling coefficient of the vibrating body of the output-side piezoelectric section described later.
【0016】次に、出力側圧電部30は、図1(C)に
示すように、平板状の振動体32の左右両端に取出用電
極34,36がそれぞれ形成されており、上下面に分極
用電極38,40がそれぞれ形成されている。分極用電
極38,40には分極用の直流電圧が印加され、これに
よって振動体32が矢印FC方向に分極されている。入
力側圧電部10が矢印FB方向に振動すると、その機械
的エネルギが出力側圧電部30に伝達され、振動体32
も矢印FB方向に点線で示すように振動,伸縮する。こ
の振動の結合係数はd15である。この振動により、横方
向に電気エネルギが発生し、取出用電極34,36から
出力電圧42が出力される。Next, as shown in FIG. 1 (C), the output side piezoelectric section 30 has extraction electrodes 34 and 36 formed on the left and right ends of a plate-shaped vibrator 32, respectively. Electrodes 38 and 40 are formed, respectively. A DC voltage for polarization is applied to the electrodes for polarization 38 and 40, whereby the vibrating body 32 is polarized in the direction of arrow FC. When the input side piezoelectric section 10 vibrates in the direction of arrow FB, the mechanical energy thereof is transmitted to the output side piezoelectric section 30 and the vibrating body 32
Also vibrate and expand and contract as indicated by the dotted line in the direction of arrow FB. The coupling coefficient of this vibration is d15. Due to this vibration, electric energy is generated in the lateral direction, and an output voltage 42 is output from the extraction electrodes 34 and 36.
【0017】なお、入力側圧電部10及び出力側圧電部
30の分極用電極18,20,38,40は、振動体1
2,32を所定方向に分極するためのもので、何らかの
方法で分極されていれば必ずしもなくてもよい。The polarization electrodes 18, 20, 38, and 40 of the input-side piezoelectric section 10 and the output-side piezoelectric section 30 are connected to the vibrating body 1.
The poles 2 and 32 are polarized in a predetermined direction, and need not necessarily be polarized if they are polarized in some way.
【0018】次に、以上のような構成の入力側圧電部1
0及び出力側圧電部30は、図1(A)に示すように、
上下に重ねて接着剤などにより結合され、更に、固定用
のベース44,46によって固定されている。図3に
は、固定用ベース44,46の各種の形状が示されてい
る。同図(A)に示す例は、紡錘型の突起48が固定用
ベース44,46の圧電部当接側に形成されている。同
図(B)に示す例は、2つの円柱状の突起50を形成し
たものである。突起50は、振動体長手方向に沿って形
成されている。同図(C)に示す例は、四角柱状の突起
52を形成したものである。突起52は、振動体長手方
向に沿って形成されている。同図(D)に示す例は、前
記突起52の幅を大きくした突起54の例である。これ
らの突起は、振動体12の励振用電極14又は振動体3
2の分極用電極40に当接する。Next, the input-side piezoelectric section 1 having the above-described configuration will be described.
0 and the output side piezoelectric unit 30 are, as shown in FIG.
The upper and lower parts are joined by an adhesive or the like, and are further fixed by fixing bases 44 and 46. FIG. 3 shows various shapes of the fixing bases 44 and 46. In the example shown in FIG. 7A, a spindle-shaped projection 48 is formed on the piezoelectric base contact side of the fixing bases 44, 46. In the example shown in FIG. 3B, two columnar projections 50 are formed. The protrusion 50 is formed along the longitudinal direction of the vibrator. In the example shown in FIG. 3C, a square pillar-shaped projection 52 is formed. The projection 52 is formed along the longitudinal direction of the vibrator. The example shown in FIG. 3D is an example of a projection 54 in which the width of the projection 52 is increased. These projections are provided on the excitation electrode 14 of the vibrating body 12 or the vibrating body 3
Abut on the second polarization electrode 40.
【0019】次に、本実施例の作用を説明する。入力側
圧電部10において、振動体12の共振周波数の交流電
圧22が励振用電極14,16間に印加されると、電気
機械結合係数d15によって矢印FB方向に振動が生じ、
同方向に振動体12が伸縮する。これらの振動,伸縮が
振動体12,32の結合個所を通じて出力側圧電部30
に伝達されると、出力側でも矢印FB方向に振動体32
の振動が生ずる。この振動により、電気機械結合係数d
15によって電圧42が生成される。この電圧42は、電
極34,36から取り出される。Next, the operation of this embodiment will be described. When an AC voltage 22 having the resonance frequency of the vibrating body 12 is applied between the excitation electrodes 14 and 16 in the input-side piezoelectric section 10, vibration occurs in the direction of arrow FB due to the electromechanical coupling coefficient d15.
The vibrating body 12 expands and contracts in the same direction. These vibrations and expansions and contractions are caused by the connecting portions of the vibrators 12 and 32 on the output side piezoelectric unit 30.
Is transmitted to the vibrating body 32 in the direction of arrow FB on the output side.
Vibration occurs. Due to this vibration, the electromechanical coupling coefficient d
The voltage 42 is generated by 15. This voltage 42 is extracted from the electrodes 34 and 36.
【0020】このように、本実施例によれば、上述した
背景技術と異なり、分極方向に対して斜めの方向に振動
する場合の結合係数d15で昇圧又は降圧が行われる。一
般的な材料特性としては、結合係数d31,d33よりも結
合係数d15の方が大きい。従って、上述した昇圧比もし
くは降圧比も大きくなる。また、本実施例によれば、振
動方向と直交する方向から振動体を支持しているので、
振動体の固定,支持が容易であるという利点もある。更
に、振動体が入力側と出力側で分割形成されており、そ
れらを結合して圧電トランスが構成されている。このた
め、入力側と出力側で別個に独立して分極を行うことが
できる。As described above, according to the present embodiment, unlike the above-described background art, the voltage is raised or lowered with the coupling coefficient d15 when vibrating in a direction oblique to the polarization direction. As a general material characteristic, the coupling coefficient d15 is larger than the coupling coefficients d31 and d33. Therefore, the above-described step-up ratio or step-down ratio also increases. Further, according to the present embodiment, since the vibrating body is supported from a direction orthogonal to the vibration direction,
There is also an advantage that the vibrator can be easily fixed and supported. Further, the vibrating body is formed separately on the input side and the output side, and these are combined to form a piezoelectric transformer. Therefore, polarization can be separately and independently performed on the input side and the output side.
【0021】[0021]
【実施例2】次に、図4を参照しながら実施例2につい
て説明する。同図(A)の実施例は、出力側圧電部60
の振動体62の分極方向が入力側圧電部10と同様の矢
印FA方向となっている。すなわち、電極64,66が
分極用電極と取出用電極を兼ねている。なお、入力側圧
電部10,固定用ベース46との間には、スペーサ68
が設けられている。この実施例では、出力側の結合係数
がg31となる。従って、上述した実施例1と比較すれば
やや低下するものの、従来よりも高い昇圧比ないしは降
圧比を得ることができる。Second Embodiment Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. In the embodiment shown in FIG.
The polarization direction of the vibrating body 62 is the same as the arrow FA direction of the input-side piezoelectric unit 10. That is, the electrodes 64 and 66 serve both as a polarization electrode and an extraction electrode. A spacer 68 is provided between the input-side piezoelectric section 10 and the fixing base 46.
Is provided. In this embodiment, the coupling coefficient on the output side is g31. Therefore, a higher step-up ratio or step-down ratio than before can be obtained, though slightly lower than in the first embodiment.
【0022】次に、同図(B)に示す実施例は分極を容
易に行うためのものである。上述した振動体12の内部
には、図の左右方向に沿って,すなわち長さ方向に積層
して複数の内部電極70が形成されている。内部電極7
0は、交互に電極72,74にそれぞれ接続されてい
る。そして、電極72,74に直流電圧を印加すること
で、内部電極70の積層方向である矢印FA方向に振動
体12が分極される。なお、いずれか一つの内部電極7
0に着目すると、その左右で電界の方向が逆になるの
で、分極方向も逆となる。このような積層構造とするこ
とで、比較的低い電圧で振動体12の長さ方向の分極が
可能となる。なお、この例では、電極72,74が分極
用電極と励振用電極を兼ねている。図4(A)に示した
出力側圧電部の振動体についても同様の積層構造として
よい。Next, the embodiment shown in FIG. 1B is for easily performing polarization. A plurality of internal electrodes 70 are formed inside the above-described vibrating body 12 so as to be stacked along the left-right direction of the drawing, that is, in the length direction. Internal electrode 7
0 is alternately connected to the electrodes 72 and 74, respectively. Then, by applying a DC voltage to the electrodes 72 and 74, the vibrating body 12 is polarized in the direction of the arrow FA which is the laminating direction of the internal electrodes 70. Any one of the internal electrodes 7
Focusing on 0, the direction of the electric field is reversed on the left and right sides, and the polarization direction is also reversed. With such a laminated structure, polarization in the longitudinal direction of the vibrating body 12 can be performed at a relatively low voltage. In this example, the electrodes 72 and 74 also serve as a polarization electrode and an excitation electrode. The vibrating body of the output-side piezoelectric section shown in FIG. 4A may have the same laminated structure.
【0023】同図(C)に示す実施例は、(B)の実施例
の電極72,74を絶縁膜76で覆ったものである。こ
のようにすることで、図4(A)のスペーサ68が不要
となり、部品点数を少なくすることができるという利点
がある。The embodiment shown in FIG. 3C is obtained by covering the electrodes 72 and 74 of the embodiment shown in FIG. By doing so, there is an advantage that the spacer 68 of FIG. 4A becomes unnecessary and the number of parts can be reduced.
【0024】[0024]
【実施例3】次に、図5を参照しながら実施例3につい
て説明する。この実施例は、入力側圧電部が出力側圧電
部を挟んで対称に設けられている。入力側圧電部の基本
的な構成は上述した実施例と同様であるので、一方に符
号Aを、他方に符号Bを付して示す。また、出力側圧電
部は前記実施例と同様である。Third Embodiment Next, a third embodiment will be described with reference to FIG. In this embodiment, the input side piezoelectric section is provided symmetrically with the output side piezoelectric section interposed therebetween. Since the basic configuration of the input side piezoelectric section is the same as that of the above-described embodiment, one side is denoted by reference numeral A and the other side is denoted by reference numeral B. The output-side piezoelectric section is the same as in the above-described embodiment.
【0025】入力側圧電部10A,10Bの振動体12
A,12Bの厚さは、上述した実施例の1/2となって
おり、交流電圧22A,22Bは逆位相となっている。
すなわち、前記実施例では、出力側圧電部30の一方の
側から機械的振動が印加されたが、本実施例では両側か
ら機械的振動が逆位相で加えられる。この実施例によれ
ば、前記実施例の効果に加えて昇圧比が向上するという
効果も得られる。なお、振動体12A,12Bの分極方
向を逆にするとともに、交流電圧22A,22Bを同一
位相としてもよい。The vibrating body 12 of the input side piezoelectric units 10A and 10B
The thicknesses of A and 12B are の of the above-described embodiment, and the AC voltages 22A and 22B are in opposite phases.
That is, in the above-described embodiment, the mechanical vibration is applied from one side of the output-side piezoelectric section 30, but in the present embodiment, the mechanical vibration is applied in opposite phases from both sides. According to this embodiment, in addition to the effect of the above-described embodiment, an effect that the boost ratio is improved can be obtained. The polarization directions of the vibrators 12A and 12B may be reversed, and the AC voltages 22A and 22B may have the same phase.
【0026】[0026]
【他の実施例】この発明には数多くの実施の形態があ
り、以上の開示に基づいて多様に改変することが可能で
ある。例えば、次のようなものも含まれる。 (1)前記実施例では、平板型の圧電トランスに対して
本発明を適用した場合を説明したが、例えば四角柱など
各種の振動体形状のものにも適用可能である。また、入
力側と出力側で振動体の形状を一致させる必要もない。 (2)振動体の電極の形状や配置,分極や振動の方向
も、同様に必要に応じて適宜設定してよい。いずれの圧
電部を入力側あるいは出力側とするかも、昇圧,降圧の
関係から設定してよい。Other Embodiments There are many embodiments of the present invention, and various modifications can be made based on the above disclosure. For example, the following is also included. (1) In the above embodiment, the case where the present invention is applied to a flat-plate type piezoelectric transformer has been described. However, the present invention can be applied to various types of vibrating bodies such as quadrangular prisms. Further, it is not necessary to match the shape of the vibrating body on the input side and the output side. (2) The shape and arrangement of the electrodes of the vibrating body, and the directions of polarization and vibration may also be appropriately set as necessary. Which of the piezoelectric units is to be used as the input side or the output side may be set based on the relationship between step-up and step-down.
【0027】[0027]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果がある。 (1)分極方向に対して斜めの方向に振動体を振動させ
ることとしたので、高い昇圧比もしくは降圧比を得るこ
とができる。 (2)振動体を振動方向に沿って重ねて結合するととも
に、振動方向と直交する方向から支持することとしたの
で、振動体の支持を簡便に行うことができる。As described above, the present invention has the following effects. (1) Since the vibrating body is caused to vibrate in a direction oblique to the polarization direction, a high step-up ratio or step-down ratio can be obtained. (2) Since the vibrating members are overlapped and coupled along the vibration direction and are supported from a direction perpendicular to the vibration direction, the vibrating members can be easily supported.
【図1】この発明の実施例1を示す図である。(A)は
正面図,(B)は入力側の断面図,(C)は出力側の断面
図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention. (A) is a front view, (B) is a cross-sectional view on the input side, and (C) is a cross-sectional view on the output side.
【図2】実施例1と背景技術の振動方向を示す図であ
る。FIG. 2 is a diagram illustrating vibration directions according to the first embodiment and the background art.
【図3】実施例1の固定用ベースの各種の例を示す図で
ある。FIG. 3 is a diagram illustrating various examples of a fixing base according to the first embodiment.
【図4】実施例2を示す図である。(A)は正面図,
(B),(C)は断面図である。FIG. 4 is a diagram showing a second embodiment. (A) is a front view,
(B) and (C) are sectional views.
【図5】実施例3を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a third embodiment.
【図6】ローゼン型圧電トランスの構成と振幅の一例を
示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the configuration and amplitude of a Rosen-type piezoelectric transformer.
10…入力側圧電部 12,32,62,100…振動体 14,16…励振用電極 18,20,38,40,72,74…分極用電極 22…交流電圧 30,60…出力側圧電部 34,36…取出用電極 42…出力電圧 44,46…固定用ベース 48,50,52,54…突起 64,66…電極 68…スペーサ 70…内部電極 76…絶縁膜 FA,FC,fa…分極方向 FB…振動,伸縮方向 k31,k33,k15…結合係数 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Input side piezoelectric part 12, 32, 62, 100 ... Vibration body 14, 16 ... Exciting electrode 18, 20, 38, 40, 72, 74 ... Polarizing electrode 22 ... AC voltage 30, 60 ... Output side piezoelectric part 34, 36 ... Extraction electrode 42 ... Output voltage 44, 46 ... Fixing base 48, 50, 52, 54 ... Protrusion 64, 66 ... Electrode 68 ... Spacer 70 ... Internal electrode 76 ... Insulating film FA, FC, fa ... Polarization Direction FB: Vibration, expansion and contraction direction k31, k33, k15: Coupling coefficient
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 戒能 大助 東京都台東区上野6丁目16番20号 太陽誘 電株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Daisuke Kaino 6-16-20 Ueno, Taito-ku, Tokyo Taiyo Denki Co., Ltd.
Claims (4)
第1の方向に対して斜めの方向に振動する第1の振動
体;第1の方向と直交する第2の方向に分極が施されて
おり、この第2の方向に対して斜めの方向に振動する第
2の振動体;前記第1の方向に沿って第1及び第2の振
動体を重ねて結合するとともに、振動方向と直交する方
向からそれら振動体を固定したことを特徴とする圧電ト
ランス。A first vibrating body that is polarized in a first direction and vibrates in a direction oblique to the first direction; a second vibrating body that is polarized in a second direction orthogonal to the first direction. And a second vibrating body that vibrates in a direction oblique to the second direction; the first and second vibrating bodies are overlapped and coupled along the first direction and vibrated. A piezoelectric transformer characterized in that these vibrators are fixed from a direction perpendicular to the direction.
第1の方向に対して斜めの方向に振動する第1及び第2
の振動体;前記第1の方向に沿って第1及び第2の振動
体を重ねて結合するとともに、振動方向と直交する方向
からそれら振動体を固定したことを特徴とする圧電トラ
ンス。2. The first and second vibrators are polarized in a first direction and vibrate in a direction oblique to the first direction.
A piezoelectric transformer, wherein the first and second vibrators are overlapped and coupled along the first direction, and the vibrators are fixed from a direction perpendicular to the vibration direction.
る振動体に分極用電極を積層したことを特徴とする請求
項1又は2記載の圧電トランス。3. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein a polarizing electrode is laminated on a vibrating body that is polarized in a length direction among the vibrating bodies.
んで対称に重ねて結合したことを特徴とする請求項1,
2又は3記載の圧電トランス。4. The apparatus according to claim 1, wherein said first vibrator is symmetrically overlapped with a second vibrator interposed therebetween.
4. The piezoelectric transformer according to 2 or 3.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305874A JPH10135532A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8305874A JPH10135532A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Piezoelectric transformer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10135532A true JPH10135532A (en) | 1998-05-22 |
Family
ID=17950388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8305874A Withdrawn JPH10135532A (en) | 1996-10-31 | 1996-10-31 | Piezoelectric transformer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10135532A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326718B1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-12-04 | Face Internatinal Corp. | Multilayer piezoelectric transformer |
-
1996
- 1996-10-31 JP JP8305874A patent/JPH10135532A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6326718B1 (en) * | 1999-12-23 | 2001-12-04 | Face Internatinal Corp. | Multilayer piezoelectric transformer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6362559B1 (en) | Piezoelectric transformer with segmented electrodes | |
| US6052300A (en) | DC-AC converter circuit using resonating multi-layer piezoelectric transformer | |
| JPH08153914A (en) | Piezoelectric ceramic transformer | |
| KR20030007429A (en) | Composite Piezoelectric Transformer | |
| JPH10135532A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH10135533A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH0732613B2 (en) | Ultrasonic oscillator and drive device having this oscillator | |
| JP2001196655A (en) | Piezoceramic transformer circuit | |
| JPH10135531A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH09186373A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPS5852692Y2 (en) | Stacked piezoelectric transformer | |
| JPH09214010A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH10200173A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH09214011A (en) | Support structure for piezoelectric transformer | |
| JPH1023753A (en) | High voltage generation circuit | |
| JP3055490B2 (en) | Piezoelectric transformer and driving method thereof | |
| JPH11145528A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JP2002017094A (en) | Ultrasonic motor drive | |
| JPH08264854A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JP3953661B2 (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH11168247A (en) | Piezoelectric ceramic transformer | |
| JPH11317554A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JPH10135530A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JP2000077739A (en) | Piezoelectric transformer | |
| JP2001291909A (en) | Piezoelectric transformer and inverter device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040106 |