DE19951310A1 - Piezokeramische Übertragungsvorrichtung und Schaltung unter Einsatz derselben - Google Patents
Piezokeramische Übertragungsvorrichtung und Schaltung unter Einsatz derselbenInfo
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Abstract
Ein piezokeramischer Transformator, der bei einem Mode einer vollen Wellenlänge, nämlich einem lambda-Mode, arbeitet, gemäß der vorliegenden Erfindung hat einen Treiberbereich, der in zwei Abschnitte in der Mitte und in zwei Erzeugungsbereiche an den Endbereichen eines dünnen recheckförmigen Stabs unterteilt ist. Zwei Eingangsabschnitte sind in eine mehrschichtige Struktur mit mehreren internen Elektroden eingebaut und entlang der Dickenrichtung mit einer Polarisation in den benachbarten Schichten entgegengesetzt zueinander gepolt. Abwechselnde interne Elektroden sind über zwei externe Elektroden in jedem Eingangsabschnitt parallel geschaltet. Eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte ist in derselben Richtung angeordnet, und zwei externe Elektroden der zwei Eingangsabschnitte bei derselben Seite des Treiberbereichs sind um 180 Grad phasenversetzt zueinander an eine Treiberschaltung angeschlossen. Zwei CCFLs sind jeweils direkt an zwei Ausgangselektroden am Ende des piezokeramischen Transformators angeschlossen. Eine Polarisation in zwei Ausgangsabschnitten ist entlang der Länge der piezokeramischen Platte, aber die jeweilige Richtung ist entgegengesetzt. Alternativ dazu ist eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte in entgegengesetzter Richtung angeordnet, und zwei externe Elektroden der zwei Eingangsabschnitte bei derselben Seite sind gleichphasig zueinander an eine Treiberschaltung angeschlossen.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine piezokeramische Übertragungsvorrichtung
bzw. einen piezokeramischen Wandler bzw. Übertrager bzw. Transformator und eine
Schaltung, die zwei CCFLs (Kaltkathoden-Leuchtstofflampen) treibt, und insbeson
dere einen piezokeramischen Aufwärtstransformator mit zwei Ausgangsabschnitten
und eine Schaltung, die zwei CCFLs für eine LCD-Hintergrundbeleuchtungseinheit
bzw. eine Flüssigkristallschirmeinheit mit Hintergrundbeleuchtung treibt, und zwar
unter Arbeiten bei einem Schwingungs-Mode einer vollen Wellenlänge.
Das US-Patent mit der Nr. 2,974,296 offenbart einen piezokeramischen Transforma
tor, der zuerst in den frühen 60-er Jahren entwickelt wurde und in letzter Zeit als
Aufwärtstransformator in einer Inverterschaltung für CCFL einer LCD-
Hintergrundbeleuchtungseinheit wieder starkes Interesse gewonnen hat.
Basierend auf dem ursprünglichen Entwurf vom Rosen-Typ sind mehrere Variatio
nen eines piezokeramischen Transformators, die in den US-Patenten 5,440,195;
5,463,266 und 5,365,141 und in den japanischen Patenten 6-224484 und 8-107240
offenbart sind, entwickelt und erfolgreich bei Invertern für ein LCD-
Hintergrundbeleuchtungssystem angewendet worden. Ein Piezo-Transformator hat
verglichen mit herkömmlichen magnetischen Transformatoren viele Vorteile: eine
niedriges Profil, eine schmale Breite, eine hohe Effizienz, weniger EMI etc. Zusätz
lich ist eine eindeutige Abhängigkeit des Aufwärtstransformations-Verhältnisses vom
Lastwiderstand perfekt für ein Zünden und ein Regulieren von CCFLs geeignet, d. h.
ein sehr hohes Aufwärtstransformations-Verhältnis bei keiner Last für einen Start
einer CCFL und ein reduziertes Aufwärtstransformations-Verhältnis für eine Regulie
rung eines Lampenstroms mit einer erniedrigten Impedanz einer CCFL nach einer
Zündung. Die meisten der kommerziellen Anwendungen erfordern eine niedrige Ein
gangsspannung, und somit wird ein Eingangsabschnitt eines Piezo-Transformators
mehrschichtig aufgebaut, um ein Aufwärtstransformations-Verhältnis für Inverter ei
nes Notebook-PC, etc. weiter zu erhöhen.
Obwohl eine einzige CCFL als Hintergrundbeleuchtungsquelle in LCDs verwendet
werden könnte, die nicht größer als 13,3" sind, sind allgemein zwei oder mehrere
CCFLs für eine LCD bzw. Flüssigkristallanzeige, die größer als 14" ist, erforderlich,
um eine größere Lichtausgabe zu liefern und die Helligkeit zu verstärken, und zwar
insbesondere bei LCD-Monitoren. Es ist durch Erhöhen der Betriebsfrequenz mög
lich, die Leistungsdichte eines Piezo-Transformators pro Einheitengewicht zu erhö
hen, um seine Größe zu reduzieren und die Lichtausbeute einer CCFL zu erhöhen,
aber seine Betriebsfrequenz ist durch Charakteristiken der CCFL beschränkt. Die
maximale Betriebsfrequenz einer CCFL, die vom Lampenhersteller garantiert wird,
ist normalerweise nicht höher als 80 ~ 90 kHz. Zum weiteren Reduzieren der Größe,
und zwar insbesondere der Dicke und der Breite, von Invertern für eine LCD ist es
erforderlich, die Betriebsfrequenz innerhalb der Beschränkung zu maximieren und
einen Piezo-Transformator mit vielen Ausgangselektroden zum Betreiben mehrerer
CCFLs zu entwerfen.
Die meisten der Piezo-Transformatoren im Stand der Technik haben nur eine Aus
gangselektrode, und somit ist es nicht möglich, zwei CCFLs getrennt zu betreiben.
Zwei CCFLs könnten zu einem Piezo-Transformator mit einer einzigen Ausgangse
lektrode parallel geschaltet werden, aber dann wird die Lastimpedanz aufgrund der
Parallelschaltung von zwei CCFLs halbiert, was es sehr schwierig macht, einen Pie
zo-Transformator mit einer zu einer Last passenden Ausgangsimpedanz zum Erlan
gen einer hohen Umwandlungseffizienz zu entwerfen.
Ein Piezo-Transformator mit zwei Ausgangselektroden 101, der bei einem Mode ei
ner halben Wellenlänge, nämlich einem λ/2-Mode, arbeitet, könnte mit einem Trei
berabschnitt in der Mitte 103 aufgebaut werden, wie es in Fig. 1 gezeigt ist, ein
schließlich eines Erzeugungsabschnitts 104 und einer Eingangselektrode 102, aber
er hat die folgenden Nachteile: 1) eine Resonanz einer vollen Wellenlänge, nämlich
ein λ-Mode, arbeitet aufgrund seiner Geometrie der Eingangselektrode nicht, und
somit ist seine Betriebsfrequenz niedrig, und 2) ein Halten von Elementen ist nicht
stabil, weil er nur einen einzigen Knotenpunkt in der Mitte hat.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen piezokeramischen Transfor
mator zu schaffen, der bei einem Mode einer vollen Wellenlänge, nämlich einem λ-
Mode, arbeitet, mit zwei Ausgangselektroden, von welchen jede eine CCFL separat
treibt.
Es ist eine weitere Aufgabe, eine Schaltung zum getrennten Treiben zweier CCFLs
mit dem piezokeramischen Transformator der Erfindung zu schaffen.
Diese und weitere Aufgaben werden beim Lesen der folgenden Beschreibung und
der Ansprüche und beim Ansehen der beigefügten Zeichnungen, auf welche sich die
Beschreibung und die Ansprüche beziehen, klar werden.
Ein erster piezokeramischer Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung weist
folgendes auf: eine rechteckförmige piezokeramische Platte 210, die bei einem Mo
de einer vollen Wellenlänge (λ-Mode) arbeitet und die aus einem Treiberabschnitt
und zwei Erzeugungsabschnitten 213 und 214 zusammengesetzt ist, wobei der Trei
berabschnitt in der Mitte der piezokeramischen Platte angeordnet und in zwei Ein
gangsabschnitte 211 und 212 unterteilt ist und wobei die zwei Erzeugungsabschnitte
an den Enden der piezokeramischen Platte angeordnet sind; zwei Gruppen von
mehreren internen Elektroden 219 und 220, die mit einer mehrschichtigen Struktur in
die Eingangsabschnitte 211 und 212 eingebaut sind; zwei externe Elektroden 215,
216, 217 und 218 für jeden Eingangsabschnitt auf der Oberfläche der piezokerami
schen Platte 210, die zwei Gruppen von abwechselnden internen Elektroden 219
und 220 parallel schalten; und Ausgangselektroden 221 und 222, die an den Enden
der zwei Erzeugungsabschnitte 213 und 214 ausgebildet sind, wobei jede Schicht
einer mehrschichtigen Eingangsstruktur entlang der Dickenrichtung mit einer Polari
sation in den benachbarten Schichten entgegengesetzt zueinander gepolt ist, und
eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte 211 und 212 in
derselben Richtung angeordnet ist, und eine Polarisation in zwei Erzeugungsab
schnitten entlang der Länge der piezokeramischen Platte 210 ist, aber die jeweilige
Richtung entgegengesetzt ist.
Jede der zwei CCFLs ist direkt an eine von zwei Ausgangselektroden angeschlos
sen, die jeweils am Ende der piezokeramischen Platte ausgebildet sind, und zwei
externe Elektroden von zwei Eingangsabschnitten auf derselben Seite der piezokeramischen
Platte sind um 180 Grad phasenversetzt zueinander an eine Treiberschal
tung angeschlossen.
Bei einem zweiten piezokeramischen Transformator gemäß der vorliegenden Erfin
dung ist eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte in der
entgegengesetzten Richtung, und zwei externe Elektroden von zwei Eingangsab
schnitten auf derselben Seite der piezokeramischen Platte sind gleichphasig zuein
ander an eine Treiberschaltung angeschlossen, um ein elektrisches Anschließen
einfach zu machen, und alle anderen Merkmale sind dieselben wie bei der ersten
Erfindung.
Die obigen und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der folgenden Beschreibung klar werden, die auf den beigefügten
Zeichnungen basiert, die Beispiele eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vor
liegenden Erfindung darstellen.
Fig. 1 zeigt einen piezokeramischen Transformator mit zwei Ausgangselek
troden, die bei einem Mode einer halben Wellenlänge, nämlich dem
λ/2-Mode, arbeiten.
Fig. 2A ist eine Längsansicht, die einen ersten piezokeramischen Transforma
tor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 2B ist eine Schnittansicht entlang der Linie a-a' der Fig. 2A.
Fig. 2C ist eine Schnittansicht entlang der Linie b-b' der Fig. 2A.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das eine schematische Verteilung einer Belastung
und einer Versetzung bzw. einer Verschiebung im piezokeramischen
Transformator bei einer Resonanz einer vollen Wellenlänge, d. h. im λ-
Mode, zeigt.
Fig. 4 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischen Anschlusses an
zwei Eingangsabschnitte eines ersten piezokeramischen Transforma
tors gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 5 ist ein Blockdiagramm einer Anwendungsschaltung, die zwei CCFLs
treibt, gemäß einem ersten piezokeramischen Transformator gemäß
der vorliegenden Erfindung.
Fig. 6A ist eine Längsansicht, die einen zweiten piezokeramischen Transforma
tor gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 6B ist eine Schnittansicht entlang der Linie a-a' der Fig. 6A.
Fig. 6C ist eine Schnittansicht entlang der Linie b-b' der Fig. 6A.
Fig. 7 ist ein schematisches Diagramm eines elektrischen Anschlusses an
zwei Eingangsabschnitte gemäß einem zweiten piezokeramischen
Transformator der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein Aufwärtstransformations-Verhältnis als Funk
tion einer Frequenz eines ersten Piezo-Transformators gemäß der vor
liegenden Erfindung bei einer Last von 100 kΩ für jeden Abschnitt
zeigt.
Ein piezokeramischen Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine
rechteckförmige piezokeramische Platte 210 auf, die aus einem Treiberabschnitt und
zwei Erzeugungsabschnitten 213 und 214, zwei Gruppen von mehreren internen
Elektroden 219 und 220, zwei externen Elektroden 215, 216, 217 und 218 für jeden
Eingangsabschnitt und Ausgangselektroden 221 und 222 besteht.
Eine Schaltung zum Treiben zweier CCFLs gemäß der vorliegenden Erfindung weist
einen piezokeramischen Transformator der vorliegenden Erfindung, zwei CCFLs und
eine Treiberschaltung auf.
Nun wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeich
nungen beschrieben werden.
Fig. 2A ist eine Längsansicht, die einen ersten piezokeramischen Transformator ge
mäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Fig. 2B ist eine Schnittansicht entlang der
Linie a-a' der Fig. 2A. Fig. 2C ist eine Schnittansicht entlang der Linie b-b' der Fig.
2A. Fig. 2A zeigt eine piezokeramische Platte 210 mit zwei Treiberabschnitten 211
und 212, die mehrere interne Elektroden 219 und 220 enthalten, und mit zwei Er
zeugungsabschnitten 213 und 214. Wie es in den Fig. 2B und 2C gezeigt ist, sind
abwechselnde interne Elektroden in jedem der Treiberabschnitten 219a, 219b, 220a
und 220b jeweils durch eine externe Elektrode 215 und 216, 217 und 218 parallel
geschaltet. Ein Paar von Ausgangselektroden 221 und 222 ist an den Enden der
zwei Erzeugungsabschnitte 213 und 214 ausgebildet. Eine interne Elektrode ist nor
malerweise aus Ag-Pd, Pd oder einer anderen leitenden Paste hergestellt, und die
externen Elektroden 215, 216, 217 und 218 sowie die Ausgangselektroden 221 und
222 sind normalerweise aus einer Ag-Paste hergestellt. Eine elektrische Polarisation
in den Eingangsabschnitten verläuft entlang der Dickenrichtung, aber eine Polarisa
tion in einer benachbarten Schicht ist entgegengesetzt zueinander, wie es in den
Fig. 2B und 2C gezeigt ist. Eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Ein
gangsabschnitte ist in derselben Richtung angeordnet, wie es in Fig. 2B und in Fig.
2C gezeigt ist. Die zwei Ausgangsabschnitte sind in Längenrichtung polarisiert, aber
eine Richtung in jedem Abschnitt ist entgegengesetzt zueinander. Die Länge jedes
Eingangsabschnitts 211 oder 212 kann innerhalb von etwa 318 der Länge der Piezo-
Platte variiert werden und jeder Ausgangsabschnitt 213 oder 214 nimmt die übrige
halbe Länge der Piezo-Platte 210 ein.
Fig. 3 ist ein schematisches Diagramm einer Belastung und einer Versetzung bzw.
einer Verschiebung in einer Piezo-Platte, die bei einem Mode einer vollen Wellen
länge (λ-Mode) eine Resonanz hat. Wir können leicht sehen, daß zwei Eingangsab
schnitte unter einem entgegengesetzten Belastungszustand zueinander sind; anders
ausgedrückt ist der Eingangsabschnitt 211 unter Druckbelastung und ist der Ein
gangsabschnitt 212 unter Zugbelastung oder umgekehrt. Wenn der zentrale Ein
gangsabschnitt als ein Teil in Fig. 1 ausgebildet ist, erfüllt er nicht die mechanische
Konformität für eine λ-Mode-Resonanz. Bei einem ersten piezokeramischen Trans
formator der vorliegenden Erfindung wird eine λ-Mode-Resonanz durch Teilen des
Eingangsabschnitts in zwei Teile und durch Polarisieren derselben Schicht der zwei
Eingangsabschnitte in derselben Richtung zueinander aktiviert, wie es in den Fig. 2B
und 2C gezeigt ist, und weiterhin durch Anschließen zweier externer Elektroden der
zwei Eingangsabschnitte derselben Seite 215 und 217 oder 216 und 218 um 180 Grad
phasenversetzt zueinander an eine Hochfrequenz-Eingangsquelle, wie es in
Fig. 4 gezeigt ist. Wenn zwei Knoten für eine λ-Mode-Resonanz existieren, wie es in
Fig. 3 gezeigt ist, wird ein Halten von Elementen verglichen mit dem Aufbau in Fig. 1
einfacher und zuverlässiger.
Fig. 5 zeigt ein Blockdiagramm einer elektrischen Schaltung zum Treiben von CCFLs
mit dem Piezo-Transformator der Erfindung. Eine Eingangs-Gleichspannung wird
durch eine Hochfrequenz-Erzeugungsschaltung in eine Hochfrequenz-
Eingangsspannung für eine Resonanz in Längsrichtung umgewandelt; d. h. eine
Treiberschaltung, die normalerweise aus Schalttransistoren, einem Frequenzerzeu
gungs- und Steuerungs-IC, einer Rückkopplungsschaltung zum Regeln eines Aus
gangsstroms, einem Eingangs-Anpassungsnetzwerk mit Induktoren, etc. aufgebaut
ist. Eine sinusförmige Hochfrequenz-Spannung wird in die Eingangsabschnitte 215
und 216, 217 und 218 des Piezo-Transformators geführt. Zwei externe Elektroden
215 und 217 oder 216 und 218 sind um 180 Grad phasenversetzt zueinander an die
Treiberschaltung angeschlossen. Ein Ende einer CCFL, einer CCFL1 oder einer
CCFL2, ist an jeweils eine der Ausgangselektroden 221 oder 222 angeschlossen,
und das andere Ende ist durch einen Meßwiderstand R1 oder R2 für eine Rückkopp
lung auf Erde gelegt.
Die Fig. 6A, 6B und 6C zeigen einen Piezo-Transformator gemäß einem zweiten
piezokeramischen Transformator der vorliegenden Erfindung, wobei die gesamte
Beschreibung für einen Treiberabschnitt 611 und anderes jeweils dieselbe wie für
einen Treiberabschnitt 211 und anders in Fig. 2 ist. Er ist gegenüber der ersten Er
findung darin unterschiedlich, daß die Polarisation in derselben Schicht der zwei
Eingangsabschnitte 611 und 612 in entgegengesetzter Richtung ist, wie es in den
Fig. 6B und 6C gezeigt ist. Demgemäß ist bei einer Anwendungsschaltung eine
Hochfrequenz-Eingangsspannung in zwei Eingangsabschnitten 615 und 617 oder
616 und 618 gleichphasig zueinander, wie es in Fig. 7 gezeigt ist, um eine mechani
sche Konformität mit einer Resonanz zu erfüllen. Mit derselben Polarität von zwei
externen Eingangselektroden 615 und 617, 616 und 618 auf jeder Seite des Piezo-
Transformators wird ein elektrisches Anschließen an eine Treiberschaltung ange
nehmer.
Ein erster piezokeramischer Transformator gemäß der vorliegenden Erfindung wurde
vorbereitet, und zwei CCFLs wurden mit einer Treiberschaltung getrieben. Der pie
zokeramische Transformator wurde aus einer festen Lösung aus PbO-ZrO2-TiO2
hergestellt und hatte eine Dimension von 56 × 7,0 × 2,0 in mm. Eingangsabschnitte
hatten vierzehn interne Elektroden, die aus einer Ag-Pd-Paste hergestellt wurden.
Der piezokeramische Transformator wurde mittels Verwenden einer keramischen
Mehrschichtenverarbeitung vorbereitet, d. h. durch Stapeln bedruckter ungebrannter
Bögen und durch Brennen gestapelter ungebrannter Stäbe miteinander. Ausgangse
lektroden und externe Elektroden wurden mit einer Ag-Paste gebildet. Eine Polarisa
tion wurde in Silikonöl bei einem Polarisationsfeld von 2 ~ 4 kV/mm bei 130°C
durchgeführt. Fig. 8 zeigt ein Aufwärtstransformations-Verhältnis des Piezo-
Transformators für jeden Abschnitt mit einem Lastwiderstand von 100 kΩ. Für eine
Widerstandsbelastung von 100 kΩ konnten wir ein Spitzen-Aufwärtstransformations-
Verhältnis von 35 und einen Ausgangsstrom von 8 mA, d. h. 6 W, für jeden Abschnitt
erlangen. Eine Umwandlungseffizienz war 96% und höher. Seine Resonanzfre
quenz bei einer Belastung von 100 kΩ war 60 kHz. Zwei CCFLs mit einer Länge von
340 mm und einem Durchmesser von 2,5 mm wurden gemäß einem ersten piezoke
ramischen Transformator der vorliegenden Erfindung angeschlossen, und ihr Lam
penstrom und ihre Lampenspannung wurden gemessen. Wir hatten einen Lampen
strom von 8 mA und eine Lampenspannung von 650 Vrms, d. h. 5,2 W, für jede Lam
pe. Zwei CCFLs arbeiteten bei einer Rückkopplung ohne Jitter bzw. Signalschwan
kung oder Erhitzung des Piezo-Transformators stabil.
Claims (6)
1. Piezokeramischer Transformator, der folgendes aufweist:
eine rechteckförmige piezokeramische Platte (210), die bei einem Mode ei ner vollen Wellenlänge (einem λ-Mode) arbeitet, und die aus einem Treiberab schnitt und zwei Erzeugungsabschnitten (213 und 214) aufgebaut ist, wobei der Treiberabschnitt in der Mitte der piezokeramischen Platte angeordnet und in zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) unterteilt ist und wobei die zwei Erzeu gungsabschnitte an den Enden der piezokeramischen Platte angeordnet sind;
zwei Gruppen von mehreren internen Elektroden (219 und 220), die mit ei ner mehrschichtigen Struktur in die Eingangsabschnitte (211 und 212) einge baut sind;
zwei externe Elektroden (215, 216, 217 und 218) für jeden Eingangsab schnitt auf der Oberfläche der piezokeramischen Platte (210), die zwei Gruppen von abwechselnden internen Elektroden (219 und 220) parallel schalten; und
Ausgangselektroden (221 und 222), die an den Enden der zwei Erzeu gungsabschnitte (213 und 214) ausgebildet sind,
wobei jede Schicht der mehrschichtigen Eingangsstruktur entlang der Dic kenrichtung mit einer Polarisation in den benachbarten Schichten entgegenge setzt zueinander gepolt ist, und eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) in derselben Richtung angeordnet ist, und eine Polarisation in den zwei Erzeugungsabschnitten entlang der Länge der piezokeramischen Platte (212) ist, aber die jeweilige Richtung entgegengesetzt ist.
eine rechteckförmige piezokeramische Platte (210), die bei einem Mode ei ner vollen Wellenlänge (einem λ-Mode) arbeitet, und die aus einem Treiberab schnitt und zwei Erzeugungsabschnitten (213 und 214) aufgebaut ist, wobei der Treiberabschnitt in der Mitte der piezokeramischen Platte angeordnet und in zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) unterteilt ist und wobei die zwei Erzeu gungsabschnitte an den Enden der piezokeramischen Platte angeordnet sind;
zwei Gruppen von mehreren internen Elektroden (219 und 220), die mit ei ner mehrschichtigen Struktur in die Eingangsabschnitte (211 und 212) einge baut sind;
zwei externe Elektroden (215, 216, 217 und 218) für jeden Eingangsab schnitt auf der Oberfläche der piezokeramischen Platte (210), die zwei Gruppen von abwechselnden internen Elektroden (219 und 220) parallel schalten; und
Ausgangselektroden (221 und 222), die an den Enden der zwei Erzeu gungsabschnitte (213 und 214) ausgebildet sind,
wobei jede Schicht der mehrschichtigen Eingangsstruktur entlang der Dic kenrichtung mit einer Polarisation in den benachbarten Schichten entgegenge setzt zueinander gepolt ist, und eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) in derselben Richtung angeordnet ist, und eine Polarisation in den zwei Erzeugungsabschnitten entlang der Länge der piezokeramischen Platte (212) ist, aber die jeweilige Richtung entgegengesetzt ist.
2. Piezokeramischer Transformator, der folgendes aufweist:
eine rechteckförmige piezokeramische Platte (210), die bei einem Mode ei ner vollen Wellenlänge (einem λ-Mode) arbeitet, und die aus einem Treiberab schnitt und zwei Erzeugungsabschnitten (213 und 214) aufgebaut ist, wobei der Treiberabschnitt in der Mitte der piezokeramischen Platte angeordnet und in zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) unterteilt ist und wobei die zwei Erzeu gungsabschnitte an den Enden der piezokeramischen Platte angeordnet sind;
zwei Gruppen von mehreren internen Elektroden (219 und 220), die mit ei ner mehrschichtigen Struktur in die Eingangsabschnitte (211 und 212) einge baut sind;
zwei externe Elektroden (215, 216, 217 und 218) für jeden Eingangsab schnitt auf der Oberfläche der piezokeramischen Platte (210), die zwei Gruppen von abwechselnden internen Elektroden (219 und 220) parallel schalten; und
Ausgangselektroden (221 und 222), die an den Enden der zwei Erzeu gungsabschnitte (213 und 214) ausgebildet sind,
wobei jede Schicht der mehrschichtigen Eingangsstruktur entlang der Dic kenrichtung mit einer Polarisation in den benachbarten Schichten entgegenge setzt zueinander gepolt ist, und eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) in entgegengesetzter Richtung angeordnet ist, und eine Polarisation in den zwei Erzeugungsabschnitten entlang der Länge der piezokeramischen Platte (210) ist, aber die jeweilige Richtung entgegenge setzt ist.
eine rechteckförmige piezokeramische Platte (210), die bei einem Mode ei ner vollen Wellenlänge (einem λ-Mode) arbeitet, und die aus einem Treiberab schnitt und zwei Erzeugungsabschnitten (213 und 214) aufgebaut ist, wobei der Treiberabschnitt in der Mitte der piezokeramischen Platte angeordnet und in zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) unterteilt ist und wobei die zwei Erzeu gungsabschnitte an den Enden der piezokeramischen Platte angeordnet sind;
zwei Gruppen von mehreren internen Elektroden (219 und 220), die mit ei ner mehrschichtigen Struktur in die Eingangsabschnitte (211 und 212) einge baut sind;
zwei externe Elektroden (215, 216, 217 und 218) für jeden Eingangsab schnitt auf der Oberfläche der piezokeramischen Platte (210), die zwei Gruppen von abwechselnden internen Elektroden (219 und 220) parallel schalten; und
Ausgangselektroden (221 und 222), die an den Enden der zwei Erzeu gungsabschnitte (213 und 214) ausgebildet sind,
wobei jede Schicht der mehrschichtigen Eingangsstruktur entlang der Dic kenrichtung mit einer Polarisation in den benachbarten Schichten entgegenge setzt zueinander gepolt ist, und eine Polarisation in derselben Schicht der zwei Eingangsabschnitte (211 und 212) in entgegengesetzter Richtung angeordnet ist, und eine Polarisation in den zwei Erzeugungsabschnitten entlang der Länge der piezokeramischen Platte (210) ist, aber die jeweilige Richtung entgegenge setzt ist.
3. Piezokeramischer Transformator nach Anspruch 1 oder 2, wobei jeder Ein
gangsabschnitt eine Länge von bis zu 3/8 der gesamten Länge des piezoke
ramischen Transformators hat.
4. Piezokeramischer Transformator nach Anspruch 1 oder 2, wobei Schutzschich
ten an der oberen und der unteren Oberfläche der piezokeramischen Platte an
geordnet sind.
5. Schaltung zum Treiben zweier CCFL, die folgendes aufweist:
den piezokeramischen Transformator nach Anspruch 1;
zwei CCFLs, wobei ein Ende jeder CCFL an einer der zwei Ausgangselek troden angeschlossen ist und das andere Ende über einen Meßwiderstand für eine Rückkopplung auf Erde gelegt ist; und
eine Treiberschaltung mit einer Rückkopplungsschaltung zum Regeln eines Lampenstroms,
wobei zwei externe Eingangselektroden der Eingangsabschnitte auf der selben Seite der piezokeramischen Platte um 180 Grad phasenversetzt zuein ander an eine Treiberschaltung angeschlossen sind.
den piezokeramischen Transformator nach Anspruch 1;
zwei CCFLs, wobei ein Ende jeder CCFL an einer der zwei Ausgangselek troden angeschlossen ist und das andere Ende über einen Meßwiderstand für eine Rückkopplung auf Erde gelegt ist; und
eine Treiberschaltung mit einer Rückkopplungsschaltung zum Regeln eines Lampenstroms,
wobei zwei externe Eingangselektroden der Eingangsabschnitte auf der selben Seite der piezokeramischen Platte um 180 Grad phasenversetzt zuein ander an eine Treiberschaltung angeschlossen sind.
6. Schaltung zum Treiben zweier CCFLs, die folgendes aufweist:
den piezokeramischen Transformator nach Anspruch 2;
zwei CCFLs, wobei ein Ende jeder CCFL an jede der zwei Ausgangselek troden angeschlossen ist und das andere Ende über einen Meßwiderstand für eine Rückkopplung auf Erde gelegt ist; und
eine Treiberschaltung mit einer Rückkopplungsschaltung zum Regeln eines Lampenstroms,
wobei zwei externe Eingangselektroden der Eingangsabschnitte auf der selben Seite der piezokeramischen Platte gleichphasig an eine Treiberschal tung angeschlossen sind.
den piezokeramischen Transformator nach Anspruch 2;
zwei CCFLs, wobei ein Ende jeder CCFL an jede der zwei Ausgangselek troden angeschlossen ist und das andere Ende über einen Meßwiderstand für eine Rückkopplung auf Erde gelegt ist; und
eine Treiberschaltung mit einer Rückkopplungsschaltung zum Regeln eines Lampenstroms,
wobei zwei externe Eingangselektroden der Eingangsabschnitte auf der selben Seite der piezokeramischen Platte gleichphasig an eine Treiberschal tung angeschlossen sind.
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US7084583B2 (en) * | 2001-06-25 | 2006-08-01 | Mirae Corporation | External electrode fluorescent lamp, back light unit using the external electrode fluorescent lamp, LCD back light equipment using the back light unit and driving device thereof |
US6586863B2 (en) * | 2001-06-28 | 2003-07-01 | Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. | Rosen type piezoelectric transformer with multiple output electrodes |
TWI281277B (en) * | 2001-11-29 | 2007-05-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Driving circuit of piezoelectric transformer, cold cathode tube light-emitting device, liquid crystal panel and electronic machine mounted with liquid crystal panel |
US6724126B2 (en) * | 2002-05-30 | 2004-04-20 | Shin Jiuh Corp. | Multi-load piezoelectric transformation circuit driver module |
US6943785B2 (en) * | 2002-11-18 | 2005-09-13 | Zippy Technology Corp. | Piezoelectric transformation driving apparatus |
US7436133B2 (en) * | 2003-02-06 | 2008-10-14 | Zippy Technology Corp. | LCD back light panel lamp connecting structure |
US6949890B2 (en) * | 2003-02-06 | 2005-09-27 | Zippy Technology Corp. | LCD back light panel lamp connecting structure |
US7479745B2 (en) * | 2003-02-06 | 2009-01-20 | Zippy Technology Corp. | LCD back light panel lamp connecting structure |
CN1445872A (zh) * | 2003-03-25 | 2003-10-01 | 西安康鸿信息技术股份有限公司 | 一种非对称驱动型压电陶瓷变压器 |
US20060049717A1 (en) * | 2004-09-08 | 2006-03-09 | Frank Liebenow | Transformer |
US8042413B2 (en) * | 2006-06-14 | 2011-10-25 | Kistler Holding Ag | Transverse force measurement |
WO2015050095A1 (ja) * | 2013-10-03 | 2015-04-09 | 株式会社村田製作所 | 送電装置、受電装置及びワイヤレス電力伝送システム |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5504384A (en) * | 1993-06-23 | 1996-04-02 | Industrial Technology Research Institute | Multi-mode adjustable piezoelectric transformer |
US5751092A (en) * | 1995-07-06 | 1998-05-12 | Hitachi Metals, Ltd. | Piezoelectric transformer and power converting apparatus employing the same |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP2730378B2 (ja) | 1992-02-14 | 1998-03-25 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスおよびその駆動方法 |
EP0605901B1 (de) * | 1992-12-31 | 1996-10-09 | Nec Corporation | Piezoelektrischer Transformator mit verbesserter Elektrodenanordnung |
JP2508575B2 (ja) | 1993-01-28 | 1996-06-19 | 日本電気株式会社 | 圧電磁器トランスとその駆動方法 |
JP2606667B2 (ja) * | 1994-07-22 | 1997-05-07 | 日本電気株式会社 | 圧電磁器トランス及びその駆動方法 |
JP2658904B2 (ja) | 1994-10-05 | 1997-09-30 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス |
US5929554A (en) * | 1994-12-30 | 1999-07-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
EP0865673B1 (de) * | 1996-10-10 | 2003-04-23 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Piezoelektrischer transformator |
-
1999
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5504384A (en) * | 1993-06-23 | 1996-04-02 | Industrial Technology Research Institute | Multi-mode adjustable piezoelectric transformer |
US5751092A (en) * | 1995-07-06 | 1998-05-12 | Hitachi Metals, Ltd. | Piezoelectric transformer and power converting apparatus employing the same |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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