DE1791254C

DE1791254C - Piezoelectric transformer. Eliminated from: 1616445

Info

Publication number: DE1791254C
Authority: DE
Inventors: Juichi Nishinomiya; Ito Teruo; Shiosaki Masaharu; Ibaragi; Maeda Yojin Osaka; Kuroki Hisatake Ibaragi; Sumi Kenshiro Kyoto; Shimura Hidekazu Osaka; Moriki (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Publication date: 1972-12-14

Description

³ 4 ³ 4

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise Endkanten des am piezoelektrischen Transformator 1In the drawing, the invention is, for example, the end edges of the piezoelectric transformer 1

veranschaulicht, und zwar zeigt befestigten elastischen Teils 25 sind in diese Aus-illustrated, namely shows attached elastic part 25 are in this embodiment

t ig. l scnematiscn die Schaltung eines piezoelek- nehmungen29 und 30 eingepaßt, um den piezoelektrischen 1 ransformators zur Hochspannungserzeu- trischen Transformator 1 an der als Gehäuse dienende²·' oui. 5 den Befestigungsplatte 26 zu befestigen. Ein Paar fe- t ig. The circuit of a piezoelectric recesses 29 and 30 are designed to fit the piezoelectric 1 transformer to the high-voltage generator 1 on the ² · oui serving as a housing. 5 to attach the mounting plate 26. A couple

t ig. la scnematisch Schwingungsform und dernde Elektrodenanschlußklemmen31 und 32 sind t ig. l a schematic waveform and other electrode terminals 31 and 32 are

Schwmgungsamplituden eines piezoelektrischen mittels Einstellschrauben 33 bzw. 34 an den einanderOscillation amplitudes of a piezoelectric by means of adjusting screws 33 and 34 to each other

Transformators, gegenüberliegenden unteren Innenflächen der PlattenTransformer, opposite lower inner surfaces of the plates

l· ig. Zb eine perspektivische Ansicht des piezo- 27 und 28 befestigt. Sie sind als jeweils konvexe Ab- l · ig. For example, a perspective view of the piezo 27 and 28 attached. They are each convex

elektrischen Transformators von Fi g. 2 a, '_lo schnitte aufweisende, federnde Tragstäbe 35 bzw. 36electrical transformer of Fi g. 2 a, _lo sections having resilient support rods 35 and 36, respectively

F ι g. 3 teilweise im Schnitt eine Ansicht eines er- ausgebildet, die in der Schwingungsknotenlinie Ϊ4Fig. 3 is a view, partially in section, of a built in the oscillation node line Ϊ4

findungsgemaßen piezoelektrischen Transformators, (F i g. 2 b) am Treibabschnitt 2 anliegen. Ihre unterenpiezoelectric transformer according to the invention, (FIG. 2 b) rest on the drive section 2. Your lower

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Teils der Enden ragen nach außen und dienen als Eingangs-Fig. 4 is a perspective view of part of the ends protrude outward and serve as an entrance

Vornchtung von F i g. 3, klemmen.Prearrangement of F i g. 3, clamp.

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer weiteren _l5 Flansche37 und 39 bzw. 38 und 40 erstrecken sichFig. 5 is a perspective view of another ₁₅ flanges 37 and 39 and 38 and 40, respectively, extending

Ausfuhrungsform der Erfindung und von den Außenwandflächen der Platten 27 bzw. 28Embodiment of the invention and of the outer wall surfaces of the plates 27 and 28, respectively

f· ι g. 6 teilweise im Schnitt eine Ansicht der Vor- nach außen und begrenzen zwischen sich einanderf · ι g. 6, partially in section, a view of the front to the outside and delimit between them

ⁿ v^tUngil^On '⁸;, gegenüberliegende Zwischenräume, in denen Gleich- ⁿ v ^tUng il ^On '⁸;, opposing spaces in which equal-

/.um besseren Verständnis der sich bei der Halte- richter 22 und 23 zum Gleichrichten der vom piezo-/. for a better understanding of the holding rectifiers 22 and 23 for rectifying the

luüg eines piezoelektrischen Transformators in Form ao elektrischen Transformator 1 erzeugten Hochspan-luüg a piezoelectric transformer in the form of ao electrical transformer 1 generated high voltage

eiiies rechtwinkligen Parallelepipeds ergebenden nung befestigt sind. Ein Leitungsdraht 41 für denattached to a rectangular parallelepiped. A lead wire 41 for the

Probleme wird zunächst die Arbeitsweise eines sol- gleichgerichteten Ausgang ist mit dem GleichrichterProblems will first be the mode of operation of a sol- rected output is with the rectifier

chen Transformators an Hand von Fig. 1 erläutert. 22 verbunden. Eine Verbindungsklemme42verbindetChen transformer explained on the basis of FIG. 22 connected. A connecting terminal 42 connects

Der piezoelektrische Transformator 1 besteht aus den Gleichrichter 22 und 23 mit der die Ausgangs-The piezoelectric transformer 1 consists of the rectifier 22 and 23 with which the output

ciicm piezoelektrischen Keramikmaterial, beispiels- a₅ leitung des piezoelektrischen Transformators 1 bil-ciicm piezoelectric ceramic material, for example a ₅ line of the piezoelectric transformer 1 bil-

v.,ise aus Bariunititanat. Der piezoelektrische Trans- denden Feder21. Ein Klemmstreifen43 ist an derv., ise from Bariunitanat. The piezoelectric transducer spring21. A clamping strip43 is on the

fnrmator 1 weist einen Treibabschnitt 2 mit auf ein- Einstellschraube 33 befestigt und verbindet denFnrmator 1 has a drive section 2 with an adjusting screw 33 attached and connects the

ander gegenüberliegenden Seiten angeordneten Ein- Gleichrichter 23 mit der Elektroden-Anschlußklemmeon the opposite sides arranged one-way rectifier 23 with the electrode connection terminal

gangselektroden 3 und 4 auf, die beispielsweise an 32 durch einen Leitungsdraht.output electrodes 3 and 4, for example to 32 by a lead wire.

dm Horizontalausgangskreis 5 eines Fernsehemp- ₃₀ Es ist klar, daß das an einem Teil des piezoelek-The horizontal output circuit 5 of a television receiver ₃₀ It is clear that the

fangers angeschlossen sind, sowie einen Generatorab- trischen Transformators 1 durch Aufbrennen, Pres-fangers are connected, as well as a generator-terminating transformer 1 by burning, pressing

schmtt 6. Dieser ist mit einer Ausgangselektrode 7 sen, Verkitten oder ein anderes geeignetes VerfahrenSchmtt 6. This is done with an output electrode 7, cement or another suitable method

versehen, die über Gleichrichterdioden 8 und einen befestigte elastische Bauteil aus Gummi oder ähnli-provided, which via rectifier diodes 8 and an attached elastic component made of rubber or similar

Glättungskondensator 9 mit einem Lastwiderstand 10 ehern Material eine mechanische feste Halterung fürSmoothing capacitor 9 with a load resistor 10 brazen material a mechanical fixed support for

verbunden ist. _{35 den} piezoelektrischen Transformator 1 bildet. Fernerconnected is. _{35 forms the} piezoelectric transformer 1. Further

Der vom Honzontalausgangskreis 5 an die Ein- tritt auf Grund der Tatsache, daß der entsprechend gangselektrode 3 und 4 gegebene Rücklaufimpuls be- dem ,i-Schwingungstyp arbeitende piezoelektrische wirkt durch den Elektrostriktionseffekt eine mecha- . Transformator 1 von dem elastischen Bauteil an der nische Schwingung des piezoelektrischen Transforma- Schwingungsknotenlinie 15 gehalten wird, keine untors 1. Es baut sich eine Resonanzschwingung in 40 erwünschte Reduzierung oder Schwankung der Aus-Form einer stehenden Welle auf, wobei die Schwin- gangsspannung auf. Außerdem kann der piezoelekgungsamplituden die in Fig.2a durch Kurve 11 an- irische Transformator 1 unbehindert schwingen, da gedeutete Verteilung Stäben. Die Sch'vingungsrich- das Tragteil aus elastischem Material hergestellt ist. tungen sind dabei im Kreisabschnitt 2 und im Ge- Darüber hinaus ist die Verwendung des elastischen neratorabschnitt 6 durch Pfeile 12 angedeutet. Der ₄₅ Teils sehr wirksam für die Unterdrückung von Störp ezoelektrische Transformator ist in der durch Pfeile schwingungen, die zwischen dem Halteabschnitt der 13 bezeichneten Richtung polarisiert. In F i g. 2 b sind Befestigungsplatte 26 und dem piezoelektrischen überdies die Schwingungsknotenlinien 14 und 15 Transformator 1 auftreten können, und für das Verkleinster Schwingungsauslenkung angedeutet. Theore- hindern einer Konzentration einer mechanischen tisch ist die Schwingungsbewegung in den Schwin- 50 Spannung auf dem piezoelektrischen Transformator 1. gungsknotenlinien gleich Null. Daraus ergibt sich eine völlige Freiheit von Beschädi-The return pulse from the Honzontal output circuit 5 to the input due to the fact that the corresponding input electrode 3 and 4 has a mechanical piezoelectric effect due to the electrostriction effect. Transformer 1 is held by the elastic component at the niche oscillation of the piezoelectric transformer oscillation node line 15, no underneath 1. A resonance oscillation builds up in the desired reduction or fluctuation of the out-form of a standing wave, with the oscillation voltage building up. In addition, the piezoelectric amplitudes of the Irish transformer 1 shown in FIG. 2a by curve 11 can oscillate unimpeded, since the distribution is rods. The Sch'vingungsrich- the support part is made of elastic material. Lines are in the circle section 2 and in the Ge. In addition, the use of the elastic generator section 6 is indicated by arrows 12. The ₄₅ part very effective for the suppression of Störp ezoelectric transformer is in the vibrations indicated by arrows polarized between the holding portion of the 13 direction. In Fig. 2 b are mounting plate 26 and the piezoelectric, in addition, the vibration node lines 14 and 15 transformer 1 can occur, and are indicated for the smallest vibration deflection. Theoretically, to prevent a concentration of a mechanical table, the oscillation movement in the oscillation voltage on the piezoelectric transformer 1. nodal lines equals zero. This results in complete freedom from damage

F i g. 3 und 4 zeigen eine Ausführungsform der gungen für den piezoelektrischen Transformator 1. Erfindung. Ein Teil 25 aus einem elastischen Ma- Der piezoelektrische Transformator 1 kann daher geterial, beispielsweise Gummi oder einem weichen und gen äußere Stöße geschützt mit hoher Betriebssicherbiegsamen Plastikmaterial, umgreift den Generator- 55 heit arbeiten. Außerdem bewirken die den piezoelekabschnitt 6 des piezoelektrischen Transformators 1 im trischen Transformator 1 an der anderen Schwin-Schwingungsknoten. Der Teil 25 ist am piezoelek- gungsknotcnlinie 14 mit ihren konvexen Teilen haltrischen Transformator 1 durch Aufbrennen, Pressen, icnden ledernden Tragstäbe 35 und 36 zusätzlich eine Verkitten oder ein anderes geeignetes Verfahren be- sicherere Halterung für den verhältnismäßig langen festigt. Eine Feder 21 ist mit der Ausgangselektrode 7 60 und schweren piezoelektrischen Transformator 1. Da des Generatorabschnittes 6 verbunden. Der piezoelek- die Verlängerung der Tragstäbe als Elektrodenantrische Transformator 1 mit dem an ihm befestigten schlußklemmen 31 und 32 dienen kann, kann der Teil 25 und der Feder 21 wird von einer gehäuse- piezoelektrische Transformator beispielsweise so ausartigen Befestigungsplatte 26 gehalten, die im wesent- gebildet werden, daß er zur Rationalisierung der Verliehen aus zwei einander gegenüberliegenden Platten 65 drahtung auf einer gedruckten Schaltung befestigt 27 und 28 aus Isoliermaterial besteht, die in ihren werden kann.F i g. 3 and 4 show an embodiment of the conditions for the piezoelectric transformer 1. Invention. A part 25 made of an elastic material. The piezoelectric transformer 1 can therefore be geterial, for example rubber or a soft and against external impacts protected with high operational reliability flexible Plastic material encompasses the generator 55 unit work. They also cause the piezoelek section 6 of the piezoelectric transformer 1 in the tric transformer 1 at the other vibration node. The part 25 is held at the piezoelekgungsknotcnlinie 14 with its convex parts Transformer 1 by burning on, pressing, icnden leather support rods 35 and 36 additionally one Putty or another suitable method more secure mounting for the relatively long solidifies. A spring 21 is connected to the output electrode 7 60 and heavy piezoelectric transformer 1. Da of the generator section 6 connected. The piezoelek - the extension of the support rods as an electrode table Transformer 1 with the terminals 31 and 32 attached to it can be used Part 25 and the spring 21 are made of a housing piezoelectric transformer, for example Mounting plate 26 held, which are essentially formed so that he can streamline the award from two opposing plates 65 fixed wiring on a printed circuit 27 and 28 is made of insulating material that can be in their.

Innenwänden einander gegenüberliegende Ausneh- Die F i g. 5 und 6 zeigen eine weitere Ausführungs-Inner walls opposing recess The F i g. 5 and 6 show a further embodiment

mungen 29 und 30 aufweisen. Die entgegengesetzten form der Erfindung, bei der der piezoelektrischemungen 29 and 30 have. The opposite form of the invention in which the piezoelectric

1 191 2541 191 254

Transformator 1 in einer aus einem oberen Gehäuse- Die Ausgangselektrode 7 des piezoelektrischen Transteil 45 und einem unteren Gehäuseteil 46 zusammen- formators 1 liegt an einem an der Innenfläche der gesetzten Bcfcstigungsplatte 44 untergebracht ist. Der Deckplatte des oberen Gehäuseteils 45 befestigten obere Gehäuseteil 45 ist in Päßsitz auf dem unteren Kammstreifen 51 an, dessen eines Ende 52 aus dem Gehäuseteil 46 angeordnet. Beide Teile bestehen aus 5 oberen Gehäuseteil 45 herausragt und über eine Leieinem elektrisch isolierenden Material. Elastische lung mit einem Ende der Gleichrichter 22 und 23 Teile 47 und 48 aus Gummi oder ähnlichem elasti- verbunden ist. Das andere Ende des Gleichrichters sehen Material sind am oberen inneren Ende des obe- 23 ist über eine Leitung mit einem Abschnitt 54 des rcn Gehäuseteil 45 bzw. am unteren inneren Ende Tragstabes 35 verbunden, der durch eine öffnung 53 des unteren Gehäuseteil 46 angeordnet. Die elasli- io in der Wand des oberen und unteren Gehäuseteil 45 sehen Teile 47 und 48 weisen jeweils Ausnehmungen und 46 aus dem Gehäuse herausgeführt ist.
49 bzw. 50 auf, die das obere bzw. untere Ende des Es ist ersichtlich, daß der piezoelektrische Transpiezoelektrischcn Transformators 1 in Paßsitz auf- formator 1 durch die elastischen Teile 47 und 48 sonchmen. wie durch die federnden Tragstäbc 35 und 36 fest-Wic bei der Ausführungsform gemäß F i g. 3 und 4 15 gehalten werden kann und daß die gewünschte sind zwei Elcktrodcnanschlußklemmen 31 und 32 vor- Sicherheit gegen Hochspannung dadurch sichergegeschen, die als jeweils einen konvexen Abschnitt auf- stellt werden kann, daß nur die als Eingangszuleiweisende Tragstäbe 35 bzw 36 ausgebildet sind, die tungen dienenden Enden der Tragstäbc als Elektroden Treibabschnilt 2 am Schwingungsknoten halten. denanschlußklemmen 31 und 32 und das Ende 52 Die Tragstäbe 35 und 36 sind in der Nähe ihres 20 des Klcmmenstreifens 51 aus dem Gehäuse aus elekunteren Endes in der unteren Platte des unteren Ge- trisch isolierendem Material nach außen ragen und häuseteils 46 befestigt, wobei ihre aus dem Gehäuse der piezoelektrische Transformator 1 vollständig in herausragenden Enden als Eingangsklemmen dienen. ein isolierendes Gehäuse eingeschlossen ist.Transformer 1 in a transformer 1 composed of an upper housing The output electrode 7 of the piezoelectric transformer part 45 and a lower housing part 46 is located on a mounting plate 44 on the inner surface of the set mounting plate. The upper housing part 45, which is fastened to the cover plate of the upper housing part 45, is in a snug fit on the lower comb strip 51, one end 52 of which is arranged from the housing part 46. Both parts consist of 5 upper housing part 45 protruding and a line of electrically insulating material. Elastic treatment with one end of the rectifier 22 and 23 parts 47 and 48 made of rubber or the like is elastically connected. The other end of the rectifier see material are at the upper inner end of the upper 23 is connected via a line to a section 54 of the rcn housing part 45 or at the lower inner end of the support rod 35, which is arranged through an opening 53 of the lower housing part 46. The elasli- io in the wall of the upper and lower housing part 45 see parts 47 and 48 each have recesses and 46 is led out of the housing.
49 and 50, respectively, which are the upper and lower end of the It can be seen that the piezoelectric transpiezoelectric transformer 1 in a snug fit formator 1 through the elastic parts 47 and 48. as fixed by the resilient support rods 35 and 36 in the embodiment according to FIG. 3 and 4 15 can be kept and that the desired two electric wire connection terminals 31 and 32 are protected against high voltage, which can be set up as a convex section in that only the supporting rods 35 and 36, which are to be assigned as input, are formed lines serving ends of the support rods as electrodes keep Treibabschnilt 2 at the node of oscillation. the connection terminals 31 and 32 and the end 52. The support rods 35 and 36 are in the vicinity of their 20 of the terminal strip 51 protrude outward from the housing made of electrical end in the lower plate of the lower frame insulating material and are fastened to housing part 46, with theirs from the housing of the piezoelectric transformer 1 serve entirely in protruding ends as input terminals. an insulating housing is enclosed.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen ■For this purpose 1 sheet of drawings ■

Claims

1 2 point transverse to the longitudinal axis running nodal line, claims: consisting of two along the nodal line area on two opposing surfaces of the oscillating

1. Piezoelectric transformer in the form of resilient support elements resting against the body of a right-angled parallelepiped with a 5, which is wire-shaped and has a Generator section, which at one end has a substantial part of the width of the oscillating body has an output electrode, and are attached to this. These brackets allow Driving section, which are opposed to mechanical vibrations, but they are coming Surfaces with input electrodes built up in a complicated way, correspondingly difficult to manufacture is seen, characterized in that io and, moreover, frequently with regard to a sufficiently under Piezoelectric transformer (1) influenced by a free oscillation of the so supported Fastening plate (26; 44) with the help of at least 'parts unsatisfactory.

of an elastic, for example made of rubber, the object of the invention is to create a secure mount that does not encompass any kind of secure mounting for a piezoelectric part (25; 47, 48), the tric transformer of the aforementioned components negative effect on the properties of the

2. Transformer according to claim 1, characterized in that transformer.

characterized in that the elastic part (25) This object is achieved according to the invention by

Is plate-like and solves the piezoelectric that the piezoelectric transformer of

tric transformer (1) in the area of ao a mounting plate with the help of at least one

Oscillation node line (15) of the smallest oscillation elastic, for example made of rubber

amplitude encompasses. Part is held, which is part of the piezoelectric

3. Transformer according to claim 1, characterized in that the transformer encompasses.

characterized in that the two ends of the piezo- Such a holder is initially safe because

electrical transformer (1) in exception »5 the piezoelectric transformer from the elastic

elastic parts (47,48) embedded part is encompassed. It is also easy to manufacture

are. and mountable. Nevertheless, it allows the piezoelectric

4. Transformer according to claim 1, characterized tric transformer performing the him characterized in that for the support of the piezo own mechanical vibrations and damps electrical transformer in addition two 30 moreover all disturbing vibrations from the housing resilient support rods (35, 36) are provided which transmit to the piezoelectric transformer with a convex bulge in the center. At the same time it is a considerable attack the input electrodes (3,4), in the security against damage to the piezoelek mounting plate (26; 44) are supported and reached the additional transformer.

same as electrode connection terminals (31, 32) 35. According to a further development, the elastic

serve. Part of the plate-like design and the piezoelectric Transformer in the area of vibration

encompass the node point of the smallest oscillation amplitude. Such a training and arrangement 40 of the holder is, on the one hand, particularly simple to manufacture and, moreover, reduces the

The invention relates to a piezoelectric stress of the elastic part. This will be

Transformer in the form of a right-angled parallel- reliability and service life of the bracket-

epipeds with a generator section elevating at its. At the same time, the transmission of the vibration

one end has an output electrode, and with +5 powers of the piezoelectric transformer on the

a drive section, which on opposite housings avoided.

lying surfaces with input electrodes. According to a further embodiment, the

see is. both ends of the piezoelectric transformer

Piezoelectric transformers of this type are embedded in recesses in elastic parts,

known (USA.-Patent 2 830 274, British 50 This embodiment is particularly manufacturing

Patent 799,891). Since they are mechanically simple in function, since the elastic parts only act on the

see vibrations, the bracket is to be attached to the ends of the piezoelectric transformer.

such piezoelectric transformers are a set and in turn in the ends of the housing

Problem. can be easily held.

It is already a holder of a piezoelectric 55 The holder can be changed in its properties Oscillating crystal known (German patent specification to improve even further if according to another 748), in which the with metallized elec- tion for the holder in addition to the elatrode provided crystal is provided on its edge by means of elastic part two resilient support rods a rigid binder on a bracket, which are with a convex bulge in the central body is attached, which attack as a one-armed springy 60 point of the input electrodes, in the BeHebel is formed, one end of which is held in the pre-fastening plate of the housing and is aligned is clamped and which serve as electrode connection clamps up to the point of alignment. the attachment point on the crystal via part of the piezoelectric transformer is in this case Extends the crystal circumference, which is much longer, is completely freely suspended and is also attached to more than one the distance between the clamping point and the crystal 65 ren points is resiliently supported. He is thus in front of Störrand. Also known is a bracket for a vibration and damage safe, and that piezoelectric longitudinal oscillator (German interpretation problem of the electrical connection is simultaneous script I 161 596) with one solved by its middle.