JP2000116157A - 圧電トランスを備えた電源装置 - Google Patents
圧電トランスを備えた電源装置Info
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- JP2000116157A JP2000116157A JP27476498A JP27476498A JP2000116157A JP 2000116157 A JP2000116157 A JP 2000116157A JP 27476498 A JP27476498 A JP 27476498A JP 27476498 A JP27476498 A JP 27476498A JP 2000116157 A JP2000116157 A JP 2000116157A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】電源装置の効率を落とすことなく、圧電トラン
スの出力電圧の異常な増加を感度よく検出して、有効な
保護回路を有す圧電トランスを備えた電源装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】圧電トランス１の出力側配線部８に近接し、こ
れと容量結合する検出用導体４、検出用導体で検出した
リーク電流を検出するリーク電流測定回路５、そしてリ
ーク電流測定回路から発振器３にフィードバックをかけ
て圧電トランスへの入力を制御する構成からなってい
る。
スの出力電圧の異常な増加を感度よく検出して、有効な
保護回路を有す圧電トランスを備えた電源装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】圧電トランス１の出力側配線部８に近接し、こ
れと容量結合する検出用導体４、検出用導体で検出した
リーク電流を検出するリーク電流測定回路５、そしてリ
ーク電流測定回路から発振器３にフィードバックをかけ
て圧電トランスへの入力を制御する構成からなってい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば冷陰極管の
高周波駆動や静電気発生などに使用され、高周波で高電
圧の交流電力を発生する圧電トランスを備えた電源装置
に関する。
高周波駆動や静電気発生などに使用され、高周波で高電
圧の交流電力を発生する圧電トランスを備えた電源装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスを備えた電源装置は、液晶
表示パネルのバックライト光源や照明器具として広く使
用されている冷陰極管の点灯回路や、電子写真複写機で
の静電気発生回路など、種々の分野で用いられる。圧電
トランスを備えた電源装置の内部には、数十ｋＨｚ〜数
百ｋＨｚの交流で動作する圧電トランスが設けられる。
表示パネルのバックライト光源や照明器具として広く使
用されている冷陰極管の点灯回路や、電子写真複写機で
の静電気発生回路など、種々の分野で用いられる。圧電
トランスを備えた電源装置の内部には、数十ｋＨｚ〜数
百ｋＨｚの交流で動作する圧電トランスが設けられる。
【０００３】冷陰極管の点灯回路では、一般に数十ｋＨ
ｚの周波数で数百Ｖの電圧の交流電力を出力することが
多いが、最近は冷陰極管の輝度を上げるために動作周波
数を上げる傾向にある。静電気発生回路では、圧電トラ
ンスの出力を整流する整流素子を設けて、直流電圧を出
力する回路方式が採られ、回路の小型化のため、同様に
動作周波数を上げる傾向にある。
ｚの周波数で数百Ｖの電圧の交流電力を出力することが
多いが、最近は冷陰極管の輝度を上げるために動作周波
数を上げる傾向にある。静電気発生回路では、圧電トラ
ンスの出力を整流する整流素子を設けて、直流電圧を出
力する回路方式が採られ、回路の小型化のため、同様に
動作周波数を上げる傾向にある。
【０００４】これらの回路において、圧電トランスの負
荷側で何らかの異常が発生して、負荷がオープン状態に
なると出力側の電圧が上昇していく。それを防ぐために
電圧の上昇を検知して圧電トランスの入力側にフィード
バックして出力側の電圧を制御したり、あるいは出力電
圧がある一定以上になると圧電トランスの入力側への電
力供給を停止して、圧電トランスの動作を停止させるた
めの保護回路が必要となる。圧電トランスの出力側の電
圧の上昇を検知する方法として、圧電トランスの出力電
圧を分圧して、その分圧を測定する方法がある。図６は
従来の圧電トランスを用いた電源装置のブロックダイア
グラムである。駆動回路４２により交流が圧電トランス
４１に加えられ、圧電トランスで昇圧した交流電力を負
荷４３に供給する。圧電トランスの出力側から分圧して
出力検出回路４４に導き、基準電圧との差により発振器
４５を制御して、圧電トランスを駆動する交流周波数を
変化させて、圧電トランスの出力を制御したり、圧電ト
ランスの駆動を停止したりする。このような構成で、負
荷に異常が発生して圧電トランスの出力電圧が上昇した
場合、圧電トランスの駆動を停止させる保護回路とな
る。ところで出力検出回路４４は、抵抗素子を介してグ
ランドに接続し、その抵抗の両端電圧を測定することに
より、圧電トランスの出力電圧を検出するものである。
この方法は次のような問題点がある。
荷側で何らかの異常が発生して、負荷がオープン状態に
なると出力側の電圧が上昇していく。それを防ぐために
電圧の上昇を検知して圧電トランスの入力側にフィード
バックして出力側の電圧を制御したり、あるいは出力電
圧がある一定以上になると圧電トランスの入力側への電
力供給を停止して、圧電トランスの動作を停止させるた
めの保護回路が必要となる。圧電トランスの出力側の電
圧の上昇を検知する方法として、圧電トランスの出力電
圧を分圧して、その分圧を測定する方法がある。図６は
従来の圧電トランスを用いた電源装置のブロックダイア
グラムである。駆動回路４２により交流が圧電トランス
４１に加えられ、圧電トランスで昇圧した交流電力を負
荷４３に供給する。圧電トランスの出力側から分圧して
出力検出回路４４に導き、基準電圧との差により発振器
４５を制御して、圧電トランスを駆動する交流周波数を
変化させて、圧電トランスの出力を制御したり、圧電ト
ランスの駆動を停止したりする。このような構成で、負
荷に異常が発生して圧電トランスの出力電圧が上昇した
場合、圧電トランスの駆動を停止させる保護回路とな
る。ところで出力検出回路４４は、抵抗素子を介してグ
ランドに接続し、その抵抗の両端電圧を測定することに
より、圧電トランスの出力電圧を検出するものである。
この方法は次のような問題点がある。
【０００５】まず、第一に、抵抗による損失の増大であ
る。例えば、冷陰極管のインピーダンスは、通常１００
キロから２００キロオームである。そのため、出力検出
に用いる抵抗素子の抵抗を１０メガオーム程度として
も、冷陰極管での消費電力の１から２パーセントの電力
が抵抗により常時消費されることになる。また、高周波
で使用するため抵抗の浮遊容量が影響するので、１個の
抵抗素子で数百キロオーム以上の高抵抗のものは使用で
きない。そのため、損失を小さくするために１０メガオ
ームといった抵抗を構成しようとすると１０個以上の抵
抗を直列に接続する必要がある。
る。例えば、冷陰極管のインピーダンスは、通常１００
キロから２００キロオームである。そのため、出力検出
に用いる抵抗素子の抵抗を１０メガオーム程度として
も、冷陰極管での消費電力の１から２パーセントの電力
が抵抗により常時消費されることになる。また、高周波
で使用するため抵抗の浮遊容量が影響するので、１個の
抵抗素子で数百キロオーム以上の高抵抗のものは使用で
きない。そのため、損失を小さくするために１０メガオ
ームといった抵抗を構成しようとすると１０個以上の抵
抗を直列に接続する必要がある。
【０００６】さらに、抵抗の部品数増大による回路の大
型化とコストアップである。携帯機器では一般に０．８
×１．６ミリメートル程度のチップ抵抗が用いられる。
しかし、このような抵抗の定格電圧は１００ボルトであ
るため、数百ボルトの出力端子に接続するためには数個
以上の抵抗を直列に接続する必要がある。したがって、
高周波特性に優れた抵抗を使用したとしても、部品点数
が大幅に増加する。
型化とコストアップである。携帯機器では一般に０．８
×１．６ミリメートル程度のチップ抵抗が用いられる。
しかし、このような抵抗の定格電圧は１００ボルトであ
るため、数百ボルトの出力端子に接続するためには数個
以上の抵抗を直列に接続する必要がある。したがって、
高周波特性に優れた抵抗を使用したとしても、部品点数
が大幅に増加する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、電源装置の効率を落とすことなく、圧電トラ
ンスの出力電圧の異常な増加を感度よく検出して、有効
な保護回路を有す圧電トランスを備えた電源装置を提供
することを目的とする。
を解決し、電源装置の効率を落とすことなく、圧電トラ
ンスの出力電圧の異常な増加を感度よく検出して、有効
な保護回路を有す圧電トランスを備えた電源装置を提供
することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、圧電トランス
と、前記圧電トランスの入力端子間に交流電力を供給す
る駆動回路と、前記交流電力の周波数を掃引させる発振
器とを有す電源装置であって、前記圧電トランスの出力
側配線と容量結合するように検出用導体が設けられ、前
記検出用導体からグランドに流れる交流電流を測定する
測定手段を備え、その測定値が予め設定した規定値を超
えた場合に、圧電トランスの出力を小さくするか、また
は出力を停止する保護手段を有することを特徴とする圧
電トランスを備えた電源装置である。
と、前記圧電トランスの入力端子間に交流電力を供給す
る駆動回路と、前記交流電力の周波数を掃引させる発振
器とを有す電源装置であって、前記圧電トランスの出力
側配線と容量結合するように検出用導体が設けられ、前
記検出用導体からグランドに流れる交流電流を測定する
測定手段を備え、その測定値が予め設定した規定値を超
えた場合に、圧電トランスの出力を小さくするか、また
は出力を停止する保護手段を有することを特徴とする圧
電トランスを備えた電源装置である。
【０００９】また本発明は、前記保護手段が、前記測定
値が規定値以上になると、前記周波数の掃引を制御する
ことにより、圧電トランスの出力を小さくするものであ
ることをことが好ましい。また本発明は、前記保護手段
が、前記測定値が規定値以上になると、圧電トランスへ
の前記交流電力の供給を停止させるものであることが好
ましい。本発明に従えば、通常駆動時にも電力のロスを
ほとんど生じることなく出力電圧の異常の有無をモニタ
ーし、出力電圧が設定値以上になると圧電トランスの出
力を低下または停止する保護回路として作用する。また
本発明は、前記測定手段は、前記検出用導体とグランド
との間に接続された抵抗と、その両端の電圧測定回路に
より構成されていることが好ましい。これにより低コス
トでコンパクトな検出回路を備えた電源が得られる。
値が規定値以上になると、前記周波数の掃引を制御する
ことにより、圧電トランスの出力を小さくするものであ
ることをことが好ましい。また本発明は、前記保護手段
が、前記測定値が規定値以上になると、圧電トランスへ
の前記交流電力の供給を停止させるものであることが好
ましい。本発明に従えば、通常駆動時にも電力のロスを
ほとんど生じることなく出力電圧の異常の有無をモニタ
ーし、出力電圧が設定値以上になると圧電トランスの出
力を低下または停止する保護回路として作用する。また
本発明は、前記測定手段は、前記検出用導体とグランド
との間に接続された抵抗と、その両端の電圧測定回路に
より構成されていることが好ましい。これにより低コス
トでコンパクトな検出回路を備えた電源が得られる。
【００１０】また本発明は、前記電源はプリント基板に
実装され、前記検出用導体は、圧電トランスの出力側配
線と異なる面に配置されていることが好ましい。このよ
うにすると検出用導電層と圧電トランスの出力側配線と
が、プリント基板を挟んで容量結合しているため、圧電
トランスの出力電圧を安定に検出できる。
実装され、前記検出用導体は、圧電トランスの出力側配
線と異なる面に配置されていることが好ましい。このよ
うにすると検出用導電層と圧電トランスの出力側配線と
が、プリント基板を挟んで容量結合しているため、圧電
トランスの出力電圧を安定に検出できる。
【００１１】
【作用】本発明に従えば、圧電トランスの出力配線を流
れる交流の一部が、出力配線と容量結合した検出用導体
にリークして、リーク電流測定回路に出力電圧に対応し
たリーク電流が流れる。一方圧電トランスの出力側に接
続された負荷に、例えば断線などの異常が発生すると、
圧電トランスの出力は増加していく。すると検出用導体
からのリーク電流が増加していく。そしてこのリーク電
流をリーク電流測定回路で測定して、駆動回路の前段の
発振器にフィードバックする。圧電トランスの出力電圧
は、これを駆動する周波数の変化により増加または減少
する。したがって、発振器の周波数を掃引することによ
り圧電トランスの出力電圧を小さくすることができる。
こうして正常駆動時にも電力のロスをほとんど生じるこ
となく出力電圧の変動をモニターし、異常出力に相当す
る規定値を予め設定しておき、測定値が規定値を超えた
ときに圧電トランスの出力電圧を小さくすることができ
る。
れる交流の一部が、出力配線と容量結合した検出用導体
にリークして、リーク電流測定回路に出力電圧に対応し
たリーク電流が流れる。一方圧電トランスの出力側に接
続された負荷に、例えば断線などの異常が発生すると、
圧電トランスの出力は増加していく。すると検出用導体
からのリーク電流が増加していく。そしてこのリーク電
流をリーク電流測定回路で測定して、駆動回路の前段の
発振器にフィードバックする。圧電トランスの出力電圧
は、これを駆動する周波数の変化により増加または減少
する。したがって、発振器の周波数を掃引することによ
り圧電トランスの出力電圧を小さくすることができる。
こうして正常駆動時にも電力のロスをほとんど生じるこ
となく出力電圧の変動をモニターし、異常出力に相当す
る規定値を予め設定しておき、測定値が規定値を超えた
ときに圧電トランスの出力電圧を小さくすることができ
る。
【００１２】また他の方法として、このリーク電流をリ
ーク電流測定回路で測定して圧電トランスの駆動回路に
フィードバックし、リーク電流が規定値以上になると圧
電トランスへの電力供給を停止する。これにより正常駆
動時にも電力のロスをほとんど生じることなく出力電圧
の変動をモニターし、異常出力に相当する規定値を予め
設定しておき、測定値が規定値を超えたときに圧電トラ
ンスの駆動を停止することができる。こうした電源装置
の動作周波数は、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲に好まし
く設定され、より好ましくは２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ
の範囲に設定される。また、電源装置の出力電圧は、１
００Ｖ〜１０ｋＶの範囲に好ましく設定される。
ーク電流測定回路で測定して圧電トランスの駆動回路に
フィードバックし、リーク電流が規定値以上になると圧
電トランスへの電力供給を停止する。これにより正常駆
動時にも電力のロスをほとんど生じることなく出力電圧
の変動をモニターし、異常出力に相当する規定値を予め
設定しておき、測定値が規定値を超えたときに圧電トラ
ンスの駆動を停止することができる。こうした電源装置
の動作周波数は、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの範囲に好まし
く設定され、より好ましくは２０ｋＨｚ〜２００ｋＨｚ
の範囲に設定される。また、電源装置の出力電圧は、１
００Ｖ〜１０ｋＶの範囲に好ましく設定される。
【００１３】リーク電流は、検出用導体とグランドの間
に配置された抵抗素子の両端電圧に変換して測定する。
圧電トランスの出力側には高電圧が加わっていても、リ
ーク電流による抵抗素子の両端電圧は小さな値なので、
この抵抗素子は小さなもので済み、したがって電力ロス
が小さく、また抵抗素子の占める体積も小さくなる。ま
た本発明は、交流が印加される負荷だけでなく、圧電ト
ランスからの交流出力を整流して直流電圧が印加される
負荷にも適用できることはいうまでもない。
に配置された抵抗素子の両端電圧に変換して測定する。
圧電トランスの出力側には高電圧が加わっていても、リ
ーク電流による抵抗素子の両端電圧は小さな値なので、
この抵抗素子は小さなもので済み、したがって電力ロス
が小さく、また抵抗素子の占める体積も小さくなる。ま
た本発明は、交流が印加される負荷だけでなく、圧電ト
ランスからの交流出力を整流して直流電圧が印加される
負荷にも適用できることはいうまでもない。
【００１４】
【発明の実施の形態】さらに本発明による圧電トランス
を用いた電源の動作説明を、実施の形態で具体的に説明
する。 （第１の実施形態） 図１は、本発明の第１の実施形態
を示すブロック図である。圧電トランス１を備えた電源
は、発振器３により掃引可能な周波数を設定して発振
し、駆動回路２に供給する。駆動回路２から交流電力が
圧電トランス１に供給され、ここで昇圧して冷陰極管や
コロナ帯電器等の負荷７に高電圧出力を供給する。負荷
に加わる圧電トランスからの出力電力を一定に維持する
ために、負荷からの電流を検出する出力検出回路６を設
けてもよい。そして圧電トランス１の出力側配線部８に
近接し、これと容量結合する検出用導体４、検出用導体
で検出したリーク電流を検出するリーク電流測定回路
５、そしてリーク電流測定回路から発振器３にフィード
バックがかかる構成からなっている。
を用いた電源の動作説明を、実施の形態で具体的に説明
する。 （第１の実施形態） 図１は、本発明の第１の実施形態
を示すブロック図である。圧電トランス１を備えた電源
は、発振器３により掃引可能な周波数を設定して発振
し、駆動回路２に供給する。駆動回路２から交流電力が
圧電トランス１に供給され、ここで昇圧して冷陰極管や
コロナ帯電器等の負荷７に高電圧出力を供給する。負荷
に加わる圧電トランスからの出力電力を一定に維持する
ために、負荷からの電流を検出する出力検出回路６を設
けてもよい。そして圧電トランス１の出力側配線部８に
近接し、これと容量結合する検出用導体４、検出用導体
で検出したリーク電流を検出するリーク電流測定回路
５、そしてリーク電流測定回路から発振器３にフィード
バックがかかる構成からなっている。
【００１５】リーク電流測定回路５として、本実施の形
態では図２のような回路構成とした。検出用導体が拾っ
たリーク電流は抵抗素子１０を通してグランドへ流れ
る。リーク電流は抵抗素子１０により、交流電圧に変換
される。この交流電圧を整流器１１により整流し、コン
デンサ１４で平滑し検出電圧とする。この検出電圧をト
ランジスタ１５のベース端子に加える。リーク電流の検
出電圧が大きくなり、トランジスタ１５のベース−エミ
ッタ接合電圧を超えると、トランジスタ１５の動作は遮
断領域から能動領域になる。遮断領域ではトランジスタ
１５のエミッタ−コレクタ間は無限大のインピーダンス
であるが、能動領域では有限のインピーダンスとなる。
このインピーダンス変化により発振器３の発振周波数を
掃引する。圧電トランスの出力電圧は周波数により増減
するので、この発振周波数の掃引により圧電トランスの
出力電圧を、負荷が正常に作動しているときの出力電圧
よりも小さくすることができる。
態では図２のような回路構成とした。検出用導体が拾っ
たリーク電流は抵抗素子１０を通してグランドへ流れ
る。リーク電流は抵抗素子１０により、交流電圧に変換
される。この交流電圧を整流器１１により整流し、コン
デンサ１４で平滑し検出電圧とする。この検出電圧をト
ランジスタ１５のベース端子に加える。リーク電流の検
出電圧が大きくなり、トランジスタ１５のベース−エミ
ッタ接合電圧を超えると、トランジスタ１５の動作は遮
断領域から能動領域になる。遮断領域ではトランジスタ
１５のエミッタ−コレクタ間は無限大のインピーダンス
であるが、能動領域では有限のインピーダンスとなる。
このインピーダンス変化により発振器３の発振周波数を
掃引する。圧電トランスの出力電圧は周波数により増減
するので、この発振周波数の掃引により圧電トランスの
出力電圧を、負荷が正常に作動しているときの出力電圧
よりも小さくすることができる。
【００１６】この回路構成では、圧電トランスの出力電
圧の許容値に応じて抵抗１０の抵抗値を設定することに
より、トランジスタのベース−エミッタ接合電圧（通常
０．７Ｖ程度）を基準電圧である規定値とする事ができ
るので、別に基準電圧を設ける必要はない。なおここで
抵抗１２と１３は検出に時定数をもたせ、ノイズによる
誤動作や過制御による不安定化を防止している。検出用
導電層へのリーク電流は数ミリアンペア以下であり、変
換電圧は１ボルト程度でよいので、抵抗素子１０は一般
的なチップ抵抗を用いることができ、また、１個の抵抗
で構成することができる。例えば抵抗素子１０を１ｋΩ
とした時の損失は１ミリワットであり、回路効率の低下
はもたらさない。
圧の許容値に応じて抵抗１０の抵抗値を設定することに
より、トランジスタのベース−エミッタ接合電圧（通常
０．７Ｖ程度）を基準電圧である規定値とする事ができ
るので、別に基準電圧を設ける必要はない。なおここで
抵抗１２と１３は検出に時定数をもたせ、ノイズによる
誤動作や過制御による不安定化を防止している。検出用
導電層へのリーク電流は数ミリアンペア以下であり、変
換電圧は１ボルト程度でよいので、抵抗素子１０は一般
的なチップ抵抗を用いることができ、また、１個の抵抗
で構成することができる。例えば抵抗素子１０を１ｋΩ
とした時の損失は１ミリワットであり、回路効率の低下
はもたらさない。
【００１７】（第２実施形態）図３は、本発明の第２実
施形態を示すブロック図であり、図４はリーク電流測定
回路５の回路構成を示す図である。リーク電流が規定値
を超えた場合にフィードバックを駆動回路にかけて、圧
電トランスへの入力を停止することだけが、実施例１と
異なっている。そのために既定値はトランジスタ１５の
遮断領域と能動領域を超えて飽和領域になる値をもちい
る。飽和領域ではインピーダンスはほぼ０となり、この
インピーダンス変化はスイッチ動作であり、駆動回路を
停止させることができる。第１実施形態と第２実施形態
で示したように、測定値である検出電圧をトランジスタ
のベース端子に加え、既定値をトランジスタのベース−
エミッタ接合電圧とすることが、別に基準電極を設ける
必要が無いので回路構成が簡素化でき、好ましい。既定
値をトランジスタのベース−エミッタ接合電圧とするに
は、圧電トランスの出力の最大許容値に応じて、検出導
体とグランドとの間に接続された抵抗素子１０の抵抗値
を選定すればよい。
施形態を示すブロック図であり、図４はリーク電流測定
回路５の回路構成を示す図である。リーク電流が規定値
を超えた場合にフィードバックを駆動回路にかけて、圧
電トランスへの入力を停止することだけが、実施例１と
異なっている。そのために既定値はトランジスタ１５の
遮断領域と能動領域を超えて飽和領域になる値をもちい
る。飽和領域ではインピーダンスはほぼ０となり、この
インピーダンス変化はスイッチ動作であり、駆動回路を
停止させることができる。第１実施形態と第２実施形態
で示したように、測定値である検出電圧をトランジスタ
のベース端子に加え、既定値をトランジスタのベース−
エミッタ接合電圧とすることが、別に基準電極を設ける
必要が無いので回路構成が簡素化でき、好ましい。既定
値をトランジスタのベース−エミッタ接合電圧とするに
は、圧電トランスの出力の最大許容値に応じて、検出導
体とグランドとの間に接続された抵抗素子１０の抵抗値
を選定すればよい。
【００１８】（比較例）図７は比較例であり、圧電トラ
ンスの出力電圧をモニターする出力検出回路２５の構成
を示している。出力モニター電流は圧電トランス２１の
出力端子から分岐して抵抗素子２３と抵抗素子２４を介
してグランドに導かれる。その出力モニター電流を検出
するための回路は本発明の第１実施形態と同じとした。
抵抗素子２３は前述のように高電圧に耐えることと、ロ
スをできるだけ小さくすることなどの理由で１ＭΩの抵
抗素子を１０個直列につないで１０ＭΩとした。また抵
抗素子２４は検出電圧を確保するために１０ｋΩとし
た。出力検出回路の出力は発振器２６に導かれる。
ンスの出力電圧をモニターする出力検出回路２５の構成
を示している。出力モニター電流は圧電トランス２１の
出力端子から分岐して抵抗素子２３と抵抗素子２４を介
してグランドに導かれる。その出力モニター電流を検出
するための回路は本発明の第１実施形態と同じとした。
抵抗素子２３は前述のように高電圧に耐えることと、ロ
スをできるだけ小さくすることなどの理由で１ＭΩの抵
抗素子を１０個直列につないで１０ＭΩとした。また抵
抗素子２４は検出電圧を確保するために１０ｋΩとし
た。出力検出回路の出力は発振器２６に導かれる。
【００１９】以上の実施例と比較例の結果を表１に示
す。表１から本発明の第１および第２実施形態と比較例
において、圧電トランスの出力を同じにし抵抗素子の両
端電圧（検出電圧）を測定できる値にした場合、部品点
数、検出回路での損失および効率低下のいずれも本発明
が優れていることが分かる。
す。表１から本発明の第１および第２実施形態と比較例
において、圧電トランスの出力を同じにし抵抗素子の両
端電圧（検出電圧）を測定できる値にした場合、部品点
数、検出回路での損失および効率低下のいずれも本発明
が優れていることが分かる。
【００２０】
【表１】
【００２１】図５は、本発明の圧電トランスを備えた電
源の構成をプリント基板に実装した時の圧電トランスの
出力側配線近傍の一例を示す図である。圧電トランス１
は、ガラスエポキシ基板等のプリント基板３０の上に振
動をできるだけ阻害しないように弾性接着剤３２などで
固定される。一方、外部の負荷（図示せず）と着脱自在
に接続するための出力コネクタ３１もプリント基板３０
の上に固定される。
源の構成をプリント基板に実装した時の圧電トランスの
出力側配線近傍の一例を示す図である。圧電トランス１
は、ガラスエポキシ基板等のプリント基板３０の上に振
動をできるだけ阻害しないように弾性接着剤３２などで
固定される。一方、外部の負荷（図示せず）と着脱自在
に接続するための出力コネクタ３１もプリント基板３０
の上に固定される。
【００２２】プリント基板３０の表面には銅等から成る
出力配線パターン８が、裏面には銅等から成る検出用導
体パターン４が、エッチング等によってそれぞれ形成さ
れている。そして、両者はプリント基板３０の電気絶縁
層を介して対向して近接している。検出用導体パターン
４と出力配線パターン８の距離（ここではプリント基板
の厚さ）や、両者の対向部分の面積は両者が容量結合す
るような数値に設計されるが、その設計値は広いマージ
ンが見込める。高電圧が印加される出力配線パターン８
の両端は圧電トランス１の２次側電極１ａおよび出力コ
ネクタ３１の端子３１ａと電気的に接続される。グラン
ド側になる検出用導体パターン４の端部はグランドにつ
ながる抵抗素子１０、および整流器（図示せず）と半田
付け等によって電気的に接続される。
出力配線パターン８が、裏面には銅等から成る検出用導
体パターン４が、エッチング等によってそれぞれ形成さ
れている。そして、両者はプリント基板３０の電気絶縁
層を介して対向して近接している。検出用導体パターン
４と出力配線パターン８の距離（ここではプリント基板
の厚さ）や、両者の対向部分の面積は両者が容量結合す
るような数値に設計されるが、その設計値は広いマージ
ンが見込める。高電圧が印加される出力配線パターン８
の両端は圧電トランス１の２次側電極１ａおよび出力コ
ネクタ３１の端子３１ａと電気的に接続される。グラン
ド側になる検出用導体パターン４の端部はグランドにつ
ながる抵抗素子１０、および整流器（図示せず）と半田
付け等によって電気的に接続される。
【００２３】なおここでは、圧電トランスの出力側配線
８と検出用導体４とはプリント基板の絶縁部を介してプ
リント基板の表裏面にそれぞれ設けたが、圧電トランス
の駆動周波数や所望の出力電圧が高い場合は、プリント
基板の同じ面に両者を形成しても動作は可能である。
８と検出用導体４とはプリント基板の絶縁部を介してプ
リント基板の表裏面にそれぞれ設けたが、圧電トランス
の駆動周波数や所望の出力電圧が高い場合は、プリント
基板の同じ面に両者を形成しても動作は可能である。
【００２４】
【発明の効果】以上詳説したように本発明によれば、圧
電トランスの出力側配線とグランド側検出用導体とを電
気絶縁層を介して容量結合するように近接配置すること
によって、グランド側に流れる交流リーク電流を検出す
ることによって、正常動作時の出力側の電力ロスを低く
して、また少ない部品点数で出力電圧をモニターするこ
とが出来る。そして負荷側に異常が発生した場合に、圧
電トランスの動作を停止させたり、出力を小さくするた
めの保護回路となる。
電トランスの出力側配線とグランド側検出用導体とを電
気絶縁層を介して容量結合するように近接配置すること
によって、グランド側に流れる交流リーク電流を検出す
ることによって、正常動作時の出力側の電力ロスを低く
して、また少ない部品点数で出力電圧をモニターするこ
とが出来る。そして負荷側に異常が発生した場合に、圧
電トランスの動作を停止させたり、出力を小さくするた
めの保護回路となる。
【図１】本発明の第１実施形態を示すブロックダイアグ
ラムである。
ラムである。
【図２】本発明の第１実施形態の回路構成を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２実施形態を示すブロックダイアグ
ラムである。
ラムである。
【図４】本発明の第２実施形態の回路構成を示す図であ
る。
る。
【図５】（ａ）本発明の実装形態を示す平面図である、
（ｂ）本発明の実装形態を示す側面図である。
（ｂ）本発明の実装形態を示す側面図である。
【図６】従来技術を示すブロックダイアグラムである。
【図７】比較例の回路構成を示す図である。
１ ・・・圧電トランス ２ ・・・駆動回路 ３ ・・・発振器 ４ ・・・検出用導体 ５ ・・・リーク電流測定回路 ６ ・・・出力検出回路 ７ ・・・負荷 ８ ・・・圧電トランスの出力配線 １０ ・・抵抗素子 ３０ ・・プリント基板 ３１ ・・コネクタ
Claims (5)
- 【請求項１】圧電トランスと、前記圧電トランスの入力
端子間に交流電力を供給する駆動回路と、前記交流電力
の周波数を掃引させる発振器とを備えた電源装置であっ
て、前記圧電トランスの出力側配線と容量結合するよう
に検出用導体が設けられ、前記検出用導体からグランド
に流れる交流電流を測定する測定手段を備え、その測定
値が予め設定した規定値を超えた場合に、圧電トランス
の出力を小さくするか、または出力を停止する保護手段
を有することを特徴とする圧電トランスを備えた電源装
置。 - 【請求項２】前記保護手段が、前記測定値が規定値以上
になると、前記周波数の掃引を制御することにより圧電
トランスの出力を小さくするものであることを特徴とす
る請求項１に記載の圧電トランスを備えた電源装置。 - 【請求項３】前記保護手段が、前記測定値が規定値以上
になると、圧電トランスへの前記交流電力の供給を停止
させるものであることを特徴とする請求項１に記載の圧
電トランスを備えた電源装置。 - 【請求項４】前記測定手段は、前記検出用導体とグラン
ドとの間に接続された抵抗素子と、その電圧測定回路に
より構成されていることを特徴とする請求項１から３の
いずれかに記載の圧電トランスを備えた電源装置。 - 【請求項５】前記圧電トランスと前記駆動回路はプリン
ト基板に実装され、前記検出用導体は、圧電トランスの
出力端子配線と異なる面に配置されたことを特徴とする
請求項１から４のいずれかに記載の圧電トランスを備え
た電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27476498A JP2000116157A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 圧電トランスを備えた電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27476498A JP2000116157A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 圧電トランスを備えた電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000116157A true JP2000116157A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17546259
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27476498A Pending JP2000116157A (ja) | 1998-09-29 | 1998-09-29 | 圧電トランスを備えた電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000116157A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088129A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Nec Tokin Corp | 圧電インバータ |
| JP2006318866A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nec Tokin Corp | 電源装置 |
| US7902772B2 (en) | 2004-11-24 | 2011-03-08 | Lg Display Co., Ltd. | Circuit and method for sensing open-circuit lamp of a backlight unit and display device with circuit for sensing open-circuit lamp of backlight unit |
-
1998
- 1998-09-29 JP JP27476498A patent/JP2000116157A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003088129A (ja) * | 2001-09-07 | 2003-03-20 | Nec Tokin Corp | 圧電インバータ |
| US7902772B2 (en) | 2004-11-24 | 2011-03-08 | Lg Display Co., Ltd. | Circuit and method for sensing open-circuit lamp of a backlight unit and display device with circuit for sensing open-circuit lamp of backlight unit |
| JP2006318866A (ja) * | 2005-05-16 | 2006-11-24 | Nec Tokin Corp | 電源装置 |
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