CN100433516C - 压电变压器驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能驱动对地平衡的负载，同时还能检测出负载电流，而不需要变流器和光耦合器等绝缘部件的压电变压器驱动装置。为此，本发明具有分别产生交流驱动电压的2个次级线圈(1B、1C)、由次级线圈(1B)产生的驱动电压产生高压交变电流并将该交变电流加在冷阴极管(201)的一端子的压电变压器(2)、由次级线圈(1C)产生的驱动电压产生与压电变压器(2)极性相反的高压交变电流并将该交变电流加在冷阴极管(201)的另一端子的压电变压器(3)、以及连接在次级线圈(1B)与次级线圈(1C)之间流通流过冷阴极管(201)的负载电流并同时检测出该负载电流的检测部(4)。

Description

压电变压器驱动装置
技术领域
本发明涉及驱动无接地点且对地平衡的负载，并同时检测出流过该负载的负载电流的压电变压器驱动装置。
背景技术
无接地点的负载中有冷阴极管等，需要将加在这种负载上的电压调整成恒定。其结果，需要以变流器或光耦合器为代表的绝缘部件，以检测出负载中流通的负载电流。即，压电变压器驱动装置需要对无接地点的负载电路保持绝缘状态。
图4是说明已有例的使用变流器的平衡输出电流检测的说明图(专利文献1：日本国专利公开2001-85759)。图4的101是信号源，102是负载，103是变流器，104是电阻。将信号源101的一端连接负载102的一端，另一端则通过变流器103连接负载102的另一端。将变流器103的次级方的一端接地。
设将变流器103的初级方与次级方的线匝比取为1∶n，将次级方连接的电阻104的电压取为Vd，将负载102中流通的负载电流取为Io，则可用下面的式1表示负载电流Io的关系。
Vd＝R·Io/n    ……式1
因此，可用下面的式2表示负载电流Io。
Io＝n·Vd/R    ……式2
式1、2中，R是电阻104的值。由式2检测出负载电流Io。根据检测出的负载电流Io，控制信号源101的输出频率、电压，自动调整加在负载102的电压。
然而，上述已有例中，使用作为绝缘部件的变流器101，以对负载保持绝缘状态。有的使用光耦合器代替变流器103。使用这些绝缘部件，导致部件代价增加、工时增多，存在产品成本高的问题。
本发明解决上述课题，其目的在于提供一种能驱动对地平衡的负载，还同时能检测出负载电流而不需要变流器、光耦合器等绝缘部件的压电变压器驱动装置。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的压电变压器驱动装置，具有：分别产生交流驱动电压的2个驱动部；由所述一驱动部产生的驱动电压产生高压交变电流，并将该交变电流加在负载的一端子的第1压电变压器；由所述另一驱动部产生的驱动电压产生与所述第1压电变压器极性相反的高压交变电流，并将该交变电流加在所述负载的另一端子的第2压电变压器；以及连接在所述一驱动部与所述另一驱动部之间，并流通流过所述负载的负载电流而且同时检测出该负载电流的检测部。
本发明在所述压电变压器驱动装置中，所述各驱动部是相对于变压器的初级线圈设置的次级线圈，将所述一变压器的初级线圈和所述另一变压器的初级线圈相互串联，而且由所述一变压器的次级线圈产生的交流驱动电压、驱动所述第1压电变压器，并由所述另一变压器的次级线圈产生的交流驱动电压、驱动所述第2压电变压器。
本发明在压所述电变压器驱动装置中，所述检测部具有连接所述一变压器的次级线圈的第1电阻、以及连接所述另一变压器的次级线圈还同时与所述第1电阻串联的第2电阻，并且将所述2个电阻的连接点接地。
本发明的压电变压器驱动装置，具有：分别产生交流驱动电压的2个驱动部；由所述一驱动部产生的驱动电压产生高压交变电流，并将该交变电流加在负载的一端子的第1压电变压器；由所述另一驱动部产生的驱动电压产生与所述第1压电变压器极性相反的高压交变电流，并将该交变电流加在所述负载的另一端子的第2压电变压器；以及连接在所述一驱动部，并从该驱动部与地之间流通的电流检测出流过所述负载的负载电流的检测部。
本发明在所述压电变压器驱动装置中，所述各驱动部是相对于变压器的初级线圈设置的次级线圈，将所述一变压器的初级线圈和所述另一变压器的初级线圈相互串联，而且由所述一变压器的次级线圈产生的交流驱动电压驱动所述第1压电变压器，并由所述另一变压器的次级线圈产生的交流驱动电压驱动所述第2压电变压器。
本发明在所述压电变压器驱动装置中，将所述检测部一端连接所述一变压器的次级线圈，而且另一端是接地的电阻。
根据上述组成，由第1驱动部和第2驱动部分别驱动第1压电变压器和第2压电变压器。在第1压电变压器和一驱动部形成的电路以及第2压电变压器和另一驱动部形成的电路中，分别流通驱动2个压电变压器的驱动电流。另一方面，在由第1压电变压器、第2压电变压器和检测部形成的电路中流通流过负载的负载电流，因而能将驱动2个变压器的电流和负载中流通的负载电流分开。
由此，根据本发明，则能将驱动2个变压器的电流和负载中流通的负载电流分开，因而能可靠地检测出负载电流，并且可以不需要变流器和光耦合器等绝缘部件。
根据本发明，则用变压器构成驱动部，用2个电阻构成检测部，因而能使电路组成简单。
附图说明
图1是示出本发明实施方式1的压电变压器驱动装置的基本组成图。
图2是示出本发明实施方式2的压电变压器驱动装置的基本组成图。
图3是示出本发明实施方式3的压电变压器驱动装置的基本组成图。
图4是说明已有例的平衡输出电流检测的说明图。
具体实施方式
下面，说明本发明的实施方式。
图1示出实施方式1的压电变压器驱动装置。图1的压电变压器驱动装置，在对冷阴极管201供给高压以点亮作为负载的冷阴极管201的同时，检测出冷阴极管201中流通的负载电流i3。由变压器1A和1B、压电变压器2和3以及检测部4构成该压电变压器驱动装置。
由初级线圈1A1和次级线圈1A2构成变压器1A，由初级线圈1B1和次级线圈1B2构成变压器1B。将变压器1A的初级线圈1A1与变压器1B的初级线圈1B1串联。对初级线圈1A1和初级线圈1B1施加高频交变电流时，次级线圈1A2和次级线圈1B2分别产生驱动电压。次级线圈1A2将交流驱动电压加在压电变压器2上，次级线圈1B2将交流驱动电压加在压电变压器3上。这时，次级线圈1A2中流通驱动电流i1，次级线圈1B2中流通驱动电流i2。
在变压器1A的次级线圈1A2与变压器1B的次级线圈1B2之间连接检测部4。由串联的电阻4A、4B构成检测部4。将电阻4A和电阻4B的连接点接地。
压电变压器2具有压电片2A、初级电极2B和2C、以及次级电极2D。从变压器1A的次级线圈1A2将高频驱动电压加给初级电极2B、2C时，压电变压器2将电能变换成机械能后，将该机械能变换成电能，并且在次级电极2D产生高频的大电压。同样，压电变压器3具有压电片3A、初级电极3B和3C以及次级电极3D。从变压器1B的次级线圈1B 2将高频驱动电压加给初级电极3B、3C时，与压电变压器2相同，压电变压器3也在次级电极3D产生高频的大电压。在压电变压器2的次级电极2D和压电变压器3的次级电极3D上连接冷阴极管201。因此，将压电变压器2、3产生的高频大电压加给冷阴极管201。
在压电变压器2、3的初级方，往箭头号2E、3E的方向进行极化，并且在次级方往箭头号2F、3F的方向进行极化，因而设变压器1A、1B的次级线圈1A2、1B2的电压按正、负的顺序变化，则来自压电变压器2的次级电极2D的高频电压按正、负的顺序变化，来自压电变压器3的次级电极3D的高频电压按负、正的顺序变化。即，对冷阴极管201施加来自压电变压器2的电压和来自压电变压器3的与压电变压器2极性相反的电压。
利用来自压电变压器2、3的高频电压，点亮冷阴极管201，在冷阴极管201中流通负载电流i3。负载电流i3经压电变压器3流到检测部4的电阻4B、4A。进而，从检测部4经压电变压器2流到冷阴极管201。负载电流i3又流往其相反的方向。这时，在次级线圈1A2与压电变压器2的初级电极2B、2C之间流通驱动压电变压器2的电流i1，在次级线圈1B2与压电变压器3的初级电极3B、3C之间流通驱动压电变压器3的电流i2。即，检测部4中，仅流通冷阴极管201的负载电流i3。结果，检测部4能根据负载电流i3产生的电阻4A、4B上的电压降检测出负载电流i3。
这样，根据本实施方式，则能驱动冷阴极管201，还同时能检测出冷阴极管201中流通的负载电流i3，而不需要已有技术中需要的变流器和光耦合器等绝缘部件。
图2示出实施方式2的压电变压器驱动装置。该压电变压器驱动装置将图1的压电变压器驱动装置做成如下。即，构成去除图1中检测部4的电阻4B，并且将电阻4A的端部接地。利用这样组成，检测部4也能检测出冷阴极管201中流通的负载电流i3。
本实施方式中，采用去除图1的电阻4B的组成，但做成去除图1的电阻4A并将电阻4B的端部接地的结构，同样也能检测出冷阴极管201中流通的负载电流i3。
图3示出实施方式3的压电变压器驱动装置。该压电变压器驱动装置由变压器11和12、压电变压器2和3、检测部13、误差放大器14、积分器15、V/F(电压/频率)变换器16和输出电路17构成。图3中，标注与图1相同的标号的组成单元是相同的组成单元，省略对其说明。
由初级线圈11A和次级线圈11B构成变压器11。对初级线圈11A施加高频交变电流时，次级线圈11B产生交流驱动电压。次级线圈11B将该驱动电压加到压电变压器2。同样，由初级线圈12A和次级线圈12B构成变压器12。对初级线圈施加高频交变电流时，次级线圈12B产生交流驱动电压。次级线圈12B将该驱动电压加到压电变压器3。
由电阻13A和13D、二极管13B和13E以及电容器13C构成检测部13。将电阻13A和电阻13D串联。将电阻13A的端部连接变压器11的次级线圈11B的中点，将电阻13D的端部连接变压器12的次级线圈12B的中点。在电阻13A的端部与电阻13D的端部之间连接二极管13D、13E，使其阴极相互对置。在二极管13B与二极管13E的连接点和电阻13A与电阻13D的连接点之间连接电容器13C。进而，将二极管13B与二极管13D的连接点以及电阻13A与电阻13D的连接点连接到误差放大器14。
对冷阴极管201施加高频电压时，负载电流i3流通。负载电流按变压器12的次级线圈12B中点、电阻13D、电阻13A、变压器11的次级线圈11B的中点的顺序流通，或者按其相反方向流通。电阻13A的端部的电压比电阻13D的端部高时，流经二极管13B的电流对电容器13C充电，并且电阻13D的端部的电压比电阻13A的端部高时，流经二极管13E的电流对电容器13C充电。即，电容器13C产生适应负载电流i3的电压。将该电压加到误差放大器14。
误差放大器14在内部具有基准电压，并对电容器13C的电压与该基准电压之差的电压进行放大。积分器15对误差放大器15的输出进行积分。然后，V/F变换器16将积分器15进行积分后得到的电压，变换成交流控制信号。即，V/F变换器16产生适应负载电流i3的频率的控制信号。输出电路17根据来自V/F变换器16的控制信号产生高频交变电流，并将该交变电流加到变压器11的初级线圈11A和变压器12的初级线圈12A。这样，利用检测部13、误差放大器14、积分器15和V/F变换器16形成防止负载电流i3变动用的反馈。
这样，根据本实施方式，则与实施方式1相同，能驱动冷阴极管201，还同时能检测出冷阴极管201中流通的负载电流i3，而不需要已有技术中需要的变流器和光耦合器等绝缘部件。又，本实施方式根据检测部13检测出的负载电流i3，调整输出电路17输出的高频交变电流，因而能使负载电流i3恒定。
工业上的实用性
综上所述，为了驱动无接地点且对地平衡的负载，并同时检测出该负载中流通的负载电流，本发明的压电变压器驱动装置是有用的。

Claims (6)

1、一种压电变压器驱动装置，其特征在于，具有
分别产生交流驱动电压的2个驱动部；
由所述2个驱动部中的一驱动部产生的驱动电压产生高压交变电流，并将该高压交变电流加在负载的一端子的第1压电变压器(2)；
由所述2个驱动部中的另一驱动部产生的驱动电压产生与所述第1压电变压器(2)的高压交变电流极性相反的高压交变电流，并将该高压交变电流加在所述负载的另一端子的第2压电变压器(3)；以及
连接在所述一驱动部与所述另一驱动部之间，并流通流过所述负载的负载电流而且同时检测出该负载电流的检测部(4)。
2、如权利要求1中所述的压电变压器驱动装置，其特征在于，
所述2个驱动部中的各驱动部分别是，相对于一变压器(1A)的初级线圈(1A1)设置的次级线圈(1A 2)和相对于另一变压器(1B)的初级线圈(1B 1)设置的次级线圈(1B 2)，
将所述一变压器(1A)的初级线圈(1A 1)和所述另一变压器(1B)的初级线圈(1B1)相互串联，而且
由所述一变压器(1A)的次级线圈(1A 2)产生的交流驱动电压、驱动所述第1压电变压器(2)，并由所述另一变压器(1B)的次级线圈(1B 2)产生的交流驱动电压、驱动所述第2压电变压器(3)。
3、如权利要2中所述的压电变压器驱动装置，其特征在于，
所述检测部(4)具有
串联连接所述一变压器(1A)的次级线圈(1A 2)的第1电阻(4A)、以及串联连接所述另一变压器(1B)的次级线圈(1B 2)还同时与所述第1电阻(4A)串联的第2电阻(4B)，并且
将所述2个电阻(4A、4B)的连接点接地。
4、一种压电变压器驱动装置，其特征在于，具有
分别产生交流驱动电压的2个驱动部；
由所述2个驱动部中的一驱动部产生的驱动电压产生高压交变电流，并将该高压交变电流加在负载的一端子的第1压电变压器(2)；
由所述2个驱动部中的另一驱动部产生的驱动电压产生与所述第1压电变压器(2)的高压交变电流极性相反的高压交变电流，并将该高压交变电流加在所述负载的另一端子的第2压电变压器(3)；以及
连接在所述一驱动部，并从该驱动部与地之间流通的电流检测出流过所述负载的负载电流的检测部(4)。
5、如权利要求4中所述的压电变压器驱动装置，其特征在于，
所述2个驱动部中的各驱动部分别是，相对于一变压器(1A)的初级线圈(1A1)设置的次级线圈(1A 2)和相对于另一变压器(1B)的初级线圈(1B 1)设置的次级线圈(1B2)，
将所述一变压器(1A)的初级线圈(1A 1)和所述另一变压器(1B)的初级线圈(1B 1)相互串联，而且
由所述一变压器(1A)的次级线圈(1A 2)产生的交流驱动电压驱动所述第1压电变压器(2)，并由所述另一变压器(1B)的次级线圈(1B 2)产生的交流驱动电压驱动所述第2压电变压器(3)。
6、如权利要求5中所述的压电变压器驱动装置，其特征在于，
将所述检测部(4)的一端连接所述一变压器(1A)的次级线圈(1A 2)的一端，而且所述检测部(4)的另一端是接地的电阻(4A)。
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