JP2000224842A - Piezoelectric high voltage power source unit - Google Patents

Piezoelectric high voltage power source unit

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JP2000224842A
JP2000224842A JP11026580A JP2658099A JP2000224842A JP 2000224842 A JP2000224842 A JP 2000224842A JP 11026580 A JP11026580 A JP 11026580A JP 2658099 A JP2658099 A JP 2658099A JP 2000224842 A JP2000224842 A JP 2000224842A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a piezoelectric high voltage power source unit which can obtain a constant output with simple constitution when a load is changed, by restraining distortion of a sine wave to a driving electrode of a piezoelectric transformer with simple constitution. SOLUTION: A resonance circuit consists of an inductance L2 for resonance which is connected with a driving electrode of a piezoelectric transformer C3, a capacitor C2 for resonance which is connected in parallel with the transformer C3, and a capacitor C1 for fine adjustment of phase which is connected in parallel with a switching element Q1, and adjusts finely the phase of a sine wave in such a manner that the phase of the sine wave applied to the transformer is made to coincide with the phase of a control signal to the switching element which signal has a specified duty ratio. The frequency of a sine wave applied to the transformer C3 is determined by the resonance circuit, so that an almost perfect sine wave is always applied to the transformer C3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電式の高圧電源
装置に関し、特に圧電トランスの駆動電極への正弦波の
デューティ比を所定の割合で維持すると共にその共振周
波数を変化させることによって定電圧、低電流を実現す
る圧電式の高圧電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric high-voltage power supply device, and more particularly, to a constant voltage by maintaining a duty ratio of a sine wave to a driving electrode of a piezoelectric transformer at a predetermined ratio and changing its resonance frequency. The present invention relates to a piezoelectric high-voltage power supply that realizes low current.

【0002】[0002]

【従来の技術】空気清浄機などに使用される、静電式集
塵装置に用いられる電源は、従来は巻線トランスを用い
たフライバックトランスが多く用いられていた。しか
し、このトランスを用いた電源は、巻線型を用いるので
大型になると共に、レアーショート/線間ショートが起
きやすい。
2. Description of the Related Art A flyback transformer using a winding transformer has been widely used as a power supply for an electrostatic dust collector used in an air cleaner or the like. However, since the power supply using this transformer uses a winding type, the power supply becomes large, and a layer short / line-to-line short tends to occur.

【0003】また、フライバックトランスは変換効率
(投入電力に対する出力電力の比率)が低い(例えば3
0〜40%程度)等の欠点がある。
A flyback transformer has low conversion efficiency (ratio of output power to input power) (for example, 3
(About 0 to 40%).

【0004】このため、例えば静電式集塵装置用の電源
は、近年はフライバックトランスに代わって圧電トラン
ス(圧電素子)が用いられるようになって来ている。
For this reason, for example, a piezoelectric transformer (piezoelectric element) has recently been used as a power supply for an electrostatic dust collector in place of a flyback transformer.

【0005】この圧電トランスは、チタン酸バリュー
ム、ジリコン酸チタン酸鉛等を主体とした圧電材料で生
成した基板と、例えばこの基板を挟んだ一対の駆動電極
と、基板の後端(側面)に設けられた1個の出力電極と
で構成され、両方の駆動電極に正弦波の駆動電圧を印加
することにより、圧電トランスをその固有振動数で励振
し、これにより、出力電極から高電圧を取り出すもので
ある。
The piezoelectric transformer includes a substrate made of a piezoelectric material mainly composed of barium titanate, lead zirconate titanate, or the like, a pair of drive electrodes sandwiching the substrate, and a rear end (side surface) of the substrate. A single output electrode is provided, and a sine-wave drive voltage is applied to both drive electrodes to excite the piezoelectric transformer at its natural frequency, thereby extracting a high voltage from the output electrode. Things.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧電ト
ランスを用いた高圧電源は、巻線型のトランスを用いな
いので、小型で、かつレアーショート(いわゆる線間シ
ョート)がないが、圧電トランスは周波数に敏感に影響
するものであるから、例えば温度が変化して駆動電極に
加わる正弦波が歪んだ場合は、変換効率が悪くなって安
定した出力が得られ難いという課題があった。
However, a high-voltage power supply using a piezoelectric transformer does not use a wire-wound type transformer, so it is small and does not have a layer short (so-called line-to-line short). Since the sensitivity is affected sensitively, for example, when the temperature changes and the sine wave applied to the drive electrode is distorted, there is a problem that the conversion efficiency is deteriorated and it is difficult to obtain a stable output.

【0007】本発明は以上の課題を解決するためになさ
れたもので、簡単な構成で圧電トランスの駆動電極への
正弦波の歪みを抑えて、負荷が変動しても一定の出力を
簡単な構成で得ることができる圧電式の高圧電源装置を
得ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has a simple structure to suppress a sine wave distortion to a driving electrode of a piezoelectric transformer, and to provide a constant output even if the load fluctuates. It is an object of the present invention to obtain a piezoelectric high-voltage power supply device having a configuration.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、インダクタン
スとスイッチング素子とを接続して直流電源に直列接続
し、このスイッチング素子をオンオフさせて圧電トラン
スの駆動電極に所定周波数の正弦波を加えて圧電トラン
スの出力端に得られる出力信号を整流増幅した高圧出力
を、負荷に加える圧電式の高圧電源装置において、スイ
ッチング素子に一方を、他方を圧電トランスの駆動電極
に接続した共振用のインダクタンスと、スイッチング素
子に並列接続され、該圧電トランスに加わる正弦波の位
相がスイッチング素子への制御信号の位相に一致するよ
うに正弦波の位相を微調する位相微調用のキャパシタン
スと、圧電トランスに並列接続された共振用のキャパシ
タンスとを備えたことを要旨とする。
According to the present invention, a sine wave of a predetermined frequency is applied to a drive electrode of a piezoelectric transformer by connecting an inductance and a switching element, connecting the inductance and a switching element in series, and turning the switching element on and off. In a piezoelectric high-voltage power supply that applies a high-voltage output obtained by rectifying and amplifying an output signal obtained at the output end of a piezoelectric transformer to a load, a switching element is connected to one of the switching elements, and the other is connected to a driving electrode of the piezoelectric transformer. A phase fine tuning capacitor connected in parallel to the switching element and finely adjusting the phase of the sine wave so that the phase of the sine wave applied to the piezoelectric transformer matches the phase of the control signal to the switching element; and a parallel connection to the piezoelectric transformer. And a resonance capacitance that has been set.

【0009】このため、スイッチング素子に、圧電トラ
ンスの変換効率が高効率とするための所定比率のデュー
ティ比のゲート制御信号が加わる。
For this reason, a gate control signal having a predetermined duty ratio for increasing the conversion efficiency of the piezoelectric transformer is applied to the switching element.

【0010】例えば、共振用のインダクタンス、共振用
のキャパシタンス及び圧電トランスの入力容量からなる
共振回路の共振周波数がゲート制御信号(デューティ比
が1:1)の周波数に対応して変化し、結果として圧電
トランスからの出力が効率良く増大される。
For example, the resonance frequency of a resonance circuit including a resonance inductance, a resonance capacitance, and an input capacitance of a piezoelectric transformer changes according to the frequency of a gate control signal (duty ratio is 1: 1). The output from the piezoelectric transformer is efficiently increased.

【0011】このゲート制御信号の周波数は、圧電トラ
ンスのキャパシタンス、共振用のキャパシタンス、共振
用のインダクタンスに基づく共振周波数より、1を超
え、1.2未満の倍率の周波数がよい。
The frequency of the gate control signal is preferably a frequency with a magnification of more than 1 and less than 1.2 than the resonance frequency based on the capacitance of the piezoelectric transformer, the capacitance for resonance, and the inductance for resonance.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】本実施の形態においては、負荷を
静電式集塵装置の荷電部及び集塵部として説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present embodiment, a load will be described as a charging section and a dust collecting section of an electrostatic dust collecting apparatus.

【0013】<実施の形態1>図1は静電式集塵装置用
の圧電式の高圧電源装置の概略構成図である。図1に示
す圧電式の高圧電源装置1は、含塵空気を吸引し、吸引
した含塵空気中の粉塵粒子を荷電部(図示せず)の放電
電極と対向電極間のコロナ放電空間により帯電させ、集
塵部(図示せず)に配設された集塵極板と非集塵極板間
に形成された静電気力により、帯電された粉塵粒子を集
塵極板に集塵する静電式集塵装置2に用いられている。
<First Embodiment> FIG. 1 is a schematic structural view of a piezoelectric high-voltage power supply for an electrostatic precipitator. The piezoelectric high-voltage power supply device 1 shown in FIG. 1 sucks dust-containing air, and charges dust particles in the sucked dust-containing air by a corona discharge space between a discharge electrode and a counter electrode of a charging unit (not shown). And an electrostatic force generated between the dust collecting electrode plate and the non-dust collecting electrode plate disposed in the dust collecting portion (not shown) to collect charged dust particles on the dust collecting electrode plate. It is used in the dust collector 2.

【0014】この静電式集塵装置2の荷電部と集塵部
は、内部インピーダンスが各々数MΩから数+MΩであ
る。
The charging unit and the dust collecting unit of the electrostatic dust collecting device 2 have internal impedances of several MΩ to several + MΩ, respectively.

【0015】この場合、荷電部の荷電量は、荷電電流の
平方根に比例し、集塵部の集塵効率は、集塵極板と非集
塵極板の電界強度に比例(換言すれば集塵極板と非集塵
極板の電位差、即ち、集塵部印加電圧に比例)する。
In this case, the amount of charge of the charging section is proportional to the square root of the charging current, and the dust collection efficiency of the dust collecting section is proportional to the electric field strength of the dust collecting electrode plate and the non-dust collecting electrode plate (in other words, the collecting efficiency). It is proportional to the potential difference between the dust plate and the non-dust collecting plate, ie, the voltage applied to the dust collecting portion.

【0016】このため、高電圧電源装置1の出力電圧・
出力電流特性は図2に示すように例えば、負荷が6MΩ
以上の時には、約6kVの定出力電圧を、約1000μ
Aの出力電流まで維持し、その後に急激に低下する特性
を有する高圧電源が理想的とされている。
Therefore, the output voltage of the high-voltage power supply 1
The output current characteristic is, for example, as shown in FIG.
In the above case, the constant output voltage of about 6 kV
A high-voltage power supply having a characteristic of maintaining the output current of A and rapidly decreasing thereafter is considered to be ideal.

【0017】すなわち、図2に示すように負荷線を境に
して定電圧・定電流特性となる特性が望ましい。
That is, as shown in FIG. 2, it is desirable to have a constant voltage / constant current characteristic with respect to the load line.

【0018】この図2においては、温度が−20℃、2
5℃、80℃の三種類の特性を示している。
In FIG. 2, the temperature is -20.degree.
It shows three characteristics of 5 ° C. and 80 ° C.

【0019】本実施の形態1の圧電式の高圧電源装置1
は、基本的には図2に示す定出力電圧・定出力電流の特
性を有する電源であり、図1に示すように以下に示す構
成を備えている。
The piezoelectric high-voltage power supply 1 according to the first embodiment.
Is a power supply having basically the characteristics of constant output voltage and constant output current shown in FIG. 2, and has the following configuration as shown in FIG.

【0020】図1に示す圧電式の高圧電源装置1は、直
流電源5にリップル除去用のインダクタンスL1とチョ
ッパ用のパワーMOSFETQ1とを直列接続し、この
パワーMOSFETQ1に位相微調用のキャパシタンス
C1を並列接続している。
In the piezoelectric high-voltage power supply device 1 shown in FIG. 1, an inductance L1 for removing ripples and a power MOSFET Q1 for chopper are connected in series to a DC power supply 5, and a capacitance C1 for fine-tuning a phase is connected in parallel to the power MOSFET Q1. Connected.

【0021】また、共振用のインダクタンスL2と共振
用のキャパシタンスC2とを直列に接続して、位相微調
用のキャパシタンスC1に対して並列接続している。
Further, the resonance inductance L2 and the resonance capacitance C2 are connected in series, and are connected in parallel to the phase fine adjustment capacitance C1.

【0022】さらに、共振用のキャパシタンスC2に対
して入力する正弦波を増幅する圧電トランスC3を並列
接続し、この圧電トランスC3の出力を整流回路6に接
続して、圧電トランスC3の出力正弦波を整流させた高
電圧の出力を出力端6a、6bに得るようにしている。
このキャパシタンスC2、C3からなり、及び共振用の
インダクタンスL2とを総称して圧電トランスの共振回
路10という。
Further, a piezoelectric transformer C3 for amplifying a sine wave inputted to the resonance capacitance C2 is connected in parallel, and an output of the piezoelectric transformer C3 is connected to a rectifier circuit 6, so that an output sine wave of the piezoelectric transformer C3 is obtained. Is obtained at the output terminals 6a and 6b.
The resonance circuit 10 of the piezoelectric transformer includes the capacitances C2 and C3 and the resonance inductance L2.

【0023】また、静電式集塵装置2の荷電部若しくは
集塵部(以下負荷2という)が接続されたときの出力端
6a、6bの出力電圧及び出力電流を検出して電圧変換
した出力電流値を後述する制御回路部8に出力する出力
値検出回路部7を備えている。
Further, the output voltage and output current of the output terminals 6a and 6b when the charging unit or the dust collecting unit (hereinafter referred to as the load 2) of the electrostatic dust collecting device 2 is connected are detected and converted into voltages. An output value detection circuit section 7 for outputting a current value to a control circuit section 8 described later is provided.

【0024】この制御回路部8は、出力値検出回路部7
からの出力端6a、6bの出力電流値と出力電圧値との
大小を判定し、この結果に基づいて負荷2の現状が定電
圧又は定電流のいずれかの動作領域が適当かを判断す
る。
The control circuit 8 includes an output value detection circuit 7
Then, the magnitudes of the output current values and the output voltage values of the output terminals 6a and 6b are determined, and based on the result, it is determined whether the current condition of the load 2 is appropriate in the constant voltage or constant current operation region.

【0025】そして、出力電圧又は出力電流値に応じて
出力が一定となるような周波数のゲート制御信号fg
(デューティ比1:1の矩形波)をパワーMOSFET
Q1に出力する。
Then, the gate control signal fg having such a frequency that the output becomes constant according to the output voltage or the output current value.
(A rectangular wave with a duty ratio of 1: 1)
Output to Q1.

【0026】(主要部の構成)圧電トランスC3は、チ
タン酸バリューム、ジリコン酸チタン酸鉛等を主体とし
た圧電材料で生成した基板と、この基板を挟んだ一対の
駆動電極と、基板の後端(側面)に設けられた1個の出
力電極とで構成され、入力する正弦波の周波数、温度等
によって出力特性が変化する。また、寸法、厚さなどに
よっても変化する。
(Structure of Main Part) The piezoelectric transformer C3 is composed of a substrate made of a piezoelectric material mainly composed of barium titanate, lead zirconate titanate, etc., a pair of drive electrodes sandwiching the substrate, and a back plate. One output electrode is provided at the end (side surface), and the output characteristics change depending on the frequency, temperature, etc. of the input sine wave. Also, it changes depending on the dimensions, thickness, and the like.

【0027】圧電トランスの共振回路10は、インダク
タンスL2、キャパシタンスC2、C3からなり、図3
に示す周波数特性を有する。
The resonance circuit 10 of the piezoelectric transformer includes an inductance L2 and capacitances C2 and C3.
Has the frequency characteristics shown in FIG.

【0028】この共振回路10は、図3に示すように、
負荷のインピーダンスによって共振点が相違することを
示している、本実施の形態においては、負荷2を1MΩ
から100MΩとした場合に、6MΩを基準としてい
る。
This resonance circuit 10, as shown in FIG.
In the present embodiment, the resonance point is different depending on the impedance of the load.
And 100 MΩ, the standard is 6 MΩ.

【0029】また、キャパシタンスC2、C3の関係
は、共振回路10上の共振周波数をf2とすると、
The relationship between the capacitances C2 and C3 is as follows, where the resonance frequency on the resonance circuit 10 is f2.

【数1】 で表わされ、ゲート制御信号がこのf2よりわずかに高
い周波数で、デューティ比1:1とすると圧電トランス
C3の変換効率が良い。
(Equation 1) When the gate control signal has a frequency slightly higher than f2 and a duty ratio of 1: 1, the conversion efficiency of the piezoelectric transformer C3 is good.

【0030】また、制御回路部8から発生されるゲート
制御信号の周波数をfgとすると、この周波数fgをあ
まり高くしても効率が下がる。
Assuming that the frequency of the gate control signal generated from the control circuit unit 8 is fg, the efficiency is lowered even if the frequency fg is too high.

【0031】このため、 1<fg/f2<1.2 の範囲とするのが最も好ましい。For this reason, it is most preferable that 1 <fg / f2 <1.2.

【0032】例えば、 インダクタンスL2=801[μH] C2+C3=5.47[nF] fg=85.12[kHz] の条件で、fg/f2=1.12となり、変換効率8
1.2%(従来の約2倍)を得ることができる。次に、
これらの数値の根拠を表1、表2を用いて説明する。
For example, under the condition of inductance L2 = 801 [μH] C2 + C3 = 5.47 [nF] fg = 85.12 [kHz], fg / f2 = 1.12 and conversion efficiency 8
1.2% (about twice the conventional value) can be obtained. next,
The basis of these numerical values will be described with reference to Tables 1 and 2.

【0033】[0033]

【表1】 [Table 1]

【表2】 これらの表に示すように、L2においては100[μ
H]を下回ると急激に効率が低下し、2000[μH]
を越えても効率は極めて悪くなる。
[Table 2] As shown in these tables, at L2, 100 [μ
H], the efficiency drops sharply, and 2000 [μH]
Beyond this, the efficiency becomes extremely poor.

【0034】また、(C2+C3)についても、3[n
F]で40%のものが2[nF]では効率が8.95%
と極端に低くなる。
Also, for (C2 + C3), 3 [n
F] is 40% and the efficiency is 8.95% at 2 [nF].
And extremely low.

【0035】また、40[nF]を越えて50[nF]
のとき、16.3%となっている。以上により、 100[μH]<L2<2000[μH] 3[nF]<C2+C3<40[nF] の範囲が望ましい。
Also, when the value exceeds 40 [nF] and reaches 50 [nF]
In this case, it is 16.3%. As described above, the range of 100 [μH] <L2 <2000 [μH] 3 [nF] <C2 + C3 <40 [nF] is desirable.

【0036】以上のことから インダクタンスL2=801[μH] C2+C3=5.47[nF] fg=85.12[kHz] とした場合が、本実施の形態では最も変換効率が高かっ
た。
From the above, the conversion efficiency was highest in the present embodiment when the inductance L2 = 801 [μH] C2 + C3 = 5.47 [nF] fg = 85.12 [kHz].

【0037】また、L1 C1については、 L1>2[mH] の条件であれば、効率に悪影響がないことが分かってい
る。
It is also known that the efficiency of L1 C1 does not have any adverse effect on the condition of L1> 2 [mH].

【0038】また、C1については、3[nF]<C1
<15[nF]の範囲であればよい。
As for C1, 3 [nF] <C1
It may be in the range of <15 [nF].

【0039】出力値検出回路部7及び制御回路部8の構
成を図4を用いて説明する。出力値検出回路部7は、図
4に示すように、出力電圧検出回路15と出力電流検出
回路16とを備えている。
The configurations of the output value detection circuit section 7 and the control circuit section 8 will be described with reference to FIG. The output value detection circuit unit 7 includes an output voltage detection circuit 15 and an output current detection circuit 16, as shown in FIG.

【0040】出力電圧検出回路16は、図4に示すよう
に、少なくとも抵抗R1(本実施の形態では、200M
Ω)と抵抗R2、R3(本実施の形態では、200k
Ω)とを用いて出力電圧Viを分圧し、この分圧値をA
MP1で増幅した検出出力電圧VKを制御回路部8に送
出する。
As shown in FIG. 4, the output voltage detection circuit 16 includes at least a resistor R1 (in this embodiment, 200M
Ω) and resistors R2 and R3 (200 k in this embodiment).
Ω) to divide the output voltage Vi, and divide this divided value into A
The detection output voltage VK amplified by MP1 is sent to the control circuit unit 8.

【0041】出力電流検出回路16は、図4に示すよう
に、負荷2と抵抗R5(本実施の形態では、6kΩ)と
を直列接続し、この抵抗R5を介して出力電圧Viが負
荷2に印加されて流れる電流をボルテージフォロワ用の
AMP2によって電圧検出し、この出力電流値VAを制
御回路部8に出力する。
As shown in FIG. 4, the output current detection circuit 16 connects the load 2 and the resistor R5 (6 kΩ in the present embodiment) in series, and outputs the output voltage Vi to the load 2 via the resistor R5. The voltage of the applied current is detected by the voltage follower AMP 2, and the output current value VA is output to the control circuit 8.

【0042】制御回路部8は、図4に示すように、大小
判定回路20と、定電圧制御回路21と、定電流制御回
路22と、V−F変換回路23とを備えている。
As shown in FIG. 4, the control circuit section 8 includes a magnitude judgment circuit 20, a constant voltage control circuit 21, a constant current control circuit 22, and a VF conversion circuit 23.

【0043】大小判定回路20は、出力値検出回路部7
の出力電圧検出回路15によって検出された検出出力電
圧VKと出力電流検出回路16で検出された検出電流値
VAに対応した電圧とを比較し、検出電流値VAの方が
大きい場合は、図5に示す6MΩ負荷線より右下の領域
(図中のハッチングされた領域)にあると判定され、定
電流制御回路22を動作させて一定の電流出力(例えば
1mA)を得るようにさせる。
The magnitude determination circuit 20 includes an output value detection circuit 7
The detected output voltage VK detected by the output voltage detecting circuit 15 is compared with the voltage corresponding to the detected current value VA detected by the output current detecting circuit 16. If the detected current value VA is larger, Is determined to be in the lower right region (hatched region in the figure) of the 6MΩ load line shown in FIG. 5, and the constant current control circuit 22 is operated to obtain a constant current output (for example, 1 mA).

【0044】また、検出出力電圧VKの方が大きい場合
又は等しい場合は、6MΩ負荷線より左上の領域(図中
のハッチングされていない領域)にあると判定され、定
電圧制御回路21を動作させ一定の出力電圧(例えば、
6kV)を得るようにさせる。
If the detected output voltage VK is higher or equal, it is determined that the detected output voltage VK is in the upper left area (the area not hatched in the figure) of the 6MΩ load line, and the constant voltage control circuit 21 is operated. Constant output voltage (for example,
6 kV).

【0045】具体的には、抵抗R7に検出出力電圧VK
を、抵抗R8に出力電流値VAをそれぞれ入力し、AM
P3によって両電圧を比較する。
Specifically, the detection output voltage VK is applied to the resistor R7.
And the output current value VA is input to the resistor R8, and AM
P3 compares both voltages.

【0046】そして、この比較結果の電圧をAMP4、
トランジスタQ2等からなるヒステリシス回路でチャタ
リング防止を行っている。
The voltage of the comparison result is AMP4,
Chattering is prevented by a hysteresis circuit including a transistor Q2 and the like.

【0047】例えば、抵抗負荷の場合には、図5に示す
ように、負荷2のインピーダンスが6MΩから3MΩ又
は12MΩに変化したときに、スムーズにその負荷線に
のるような制御を行わせる。図5においては、抵抗負荷
であるので、それぞれの負荷線を直線で示しているが、
負荷(静電式集塵装置の荷電部若しくは集塵部)によっ
ては直線ではなく放物線状の負荷線になる場合もある。
For example, in the case of a resistive load, as shown in FIG. 5, when the impedance of the load 2 changes from 6 MΩ to 3 MΩ or 12 MΩ, control is performed so that the load 2 smoothly rides on the load line. In FIG. 5, each load line is shown as a straight line because the load is a resistance load.
Depending on the load (the charging unit or the dust collecting unit of the electrostatic precipitator), the load line may be a parabolic load line instead of a straight line.

【0048】この定電圧制御回路21は、図6に示すよ
うに抵抗R10〜R16、AMP4とで定電圧出力を得
るものであり、抵抗R11に6V(6kVに対応する)
の基準電圧を入力し、抵抗R10に検出出力電圧VKを
入力し、VOPVに両電圧差を増幅した電圧値を得る。
The constant voltage control circuit 21 obtains a constant voltage output by the resistors R10 to R16 and AMP4 as shown in FIG. 6, and the resistor R11 has a voltage of 6 V (corresponding to 6 kV).
, The detection output voltage VK is input to the resistor R10, and the voltage value obtained by amplifying the difference between the two voltages is obtained as VOPV.

【0049】例えば、図7の(a)に示すVOPV特性
を得る。そして、抵抗R14、R15、R16で分圧し
た出力VFVを得る。このVFVは図6の(b)に示す
ような特性となる。
For example, the VOPV characteristic shown in FIG. 7A is obtained. Then, an output VFV divided by the resistors R14, R15, and R16 is obtained. This VFV has characteristics as shown in FIG.

【0050】また、低電流制御回路22は、図8に示す
ように、抵抗R20〜R26、AMP5とで定電流出力
を得るものであり、抵抗R20に基準電流に相当する電
圧V基Iを入力し、抵抗R21に検出出力電流値VAを
入力し、両電圧差を増幅した電圧値VopIを得る。
As shown in FIG. 8, the low current control circuit 22 obtains a constant current output by the resistors R20 to R26 and AMP5, and inputs the voltage V base I corresponding to the reference current to the resistor R20. Then, the detection output current value VA is input to the resistor R21, and a voltage value V opI obtained by amplifying the difference between the two is obtained.

【0051】例えば、図9の(a)に示すVopI特性を
得る。そして、抵抗R24、R25、R26で分圧した
出力VFIを得る。このVFIは図9の(b)に示すよ
うな特性となる。
For example, the V opI characteristics shown in FIG. 9A are obtained. Then, an output VFI divided by the resistors R24, R25 and R26 is obtained. This VFI has characteristics as shown in FIG.

【0052】また、V−F変換回路23は、図10に示
すように、抵抗R36〜抵抗R43、コンデンサC4、
C5、CP9、ダイオードD7、D8、D9、D10、
トランジスタQ6、Q7、NAND1、2等からなり、
定電圧制御回路21からの出力VFV又は定電流制御回
路22からの出力VFIをCP9、抵抗R40、トラン
ジスタQ6のコレクタ、NAND1の電源に入力して、
デューティ比1:1(例えば周波数約85kHz)のゲ
ート制御信号fgを生成する。
As shown in FIG. 10, the VF conversion circuit 23 includes resistors R36 to R43, a capacitor C4,
C5, CP9, diodes D7, D8, D9, D10,
Consisting of transistors Q6, Q7, NAND1, 2 etc.
An output VFV from the constant voltage control circuit 21 or an output VFI from the constant current control circuit 22 is input to CP9, the resistor R40, the collector of the transistor Q6, and the power supply of the NAND1,
A gate control signal fg having a duty ratio of 1: 1 (for example, a frequency of about 85 kHz) is generated.

【0053】さらに、負荷2に於ける荷電部では、高電
圧(例えば3乃至6kV)の出力電圧Viを印加する
と、コロナ放電空間が形成され、荷電部を通過する粉塵
粒子が帯電される。
Further, when a high voltage (for example, 3 to 6 kV) output voltage Vi is applied to the charging section of the load 2, a corona discharge space is formed, and the dust particles passing through the charging section are charged.

【0054】また、負荷2に於ける集塵部では、高電圧
(例えば3乃至6kV)の出力電圧Viを印加すると、
集塵極板・非集塵極板間の静電気力により、前記帯電さ
れた粉塵粒子が集塵電極に集塵される。
When a high voltage (for example, 3 to 6 kV) output voltage Vi is applied to the dust collecting portion of the load 2,
The charged dust particles are collected on the dust collecting electrode by the electrostatic force between the dust collecting electrode plate and the non-dust collecting electrode plate.

【0055】上記のように構成された実施の形態1の圧
電式の高圧電源装置1の動作を以下に説明する。
The operation of the piezoelectric high-voltage power supply 1 of the first embodiment configured as described above will be described below.

【0056】例えば、6MΩの負荷2が本装置1に接続
されている状態において、出力値検出回路部7の出力電
圧検出回路16は、整流回路6から出力電圧Viを分圧
した検出出力電圧VKを得て制御回路8に出力する。
For example, when the load 2 of 6 MΩ is connected to the device 1, the output voltage detection circuit 16 of the output value detection circuit section 7 detects the detection output voltage VK obtained by dividing the output voltage Vi from the rectification circuit 6. And outputs it to the control circuit 8.

【0057】また、出力電流検出回路16は、出力電圧
Viが負荷2に印加して流れる電流Iを検出し、この出
力電流値VAを制御回路部8に出力する。
The output current detection circuit 16 detects a current I flowing when the output voltage Vi is applied to the load 2, and outputs the output current value VA to the control circuit section 8.

【0058】制御回路部8の大小判定回路20は、検出
出力電圧VKと検出電流値VAとを比較し、検出電流値
VAの方が大きい場合は、定電流制御回路22を動作さ
せて一定の電流出力(例えば1mA)を得るようにさせ
る。
The magnitude judging circuit 20 of the control circuit section 8 compares the detected output voltage VK with the detected current value VA. If the detected current value VA is larger, the constant current control circuit 22 is operated to maintain a constant value. A current output (for example, 1 mA) is obtained.

【0059】また、検出出力電圧VKの方が大きい場合
は、定電圧制御回路21を動作させ一定の出力電圧(例
えば、6kV)を得るようにさせる。
When the detected output voltage VK is higher, the constant voltage control circuit 21 is operated to obtain a constant output voltage (for example, 6 kV).

【0060】例えば、定電圧制御回路21が動作した場
合には、定電圧制御回路21は、図11の(a)に示す
ように抵抗R10の抵抗値(aΩ)と抵抗R12の抵抗
値(bΩ)とで決まる傾きを有する出力特性となること
から、出力VOPV=b/a(V基V−検出出力電圧V
K) 例えば、V基V;6V(6kVに対応する) VK;7V を得る。
For example, when the constant voltage control circuit 21 operates, the constant voltage control circuit 21 determines the resistance value (aΩ) of the resistor R10 and the resistance value (bΩ) of the resistor R12 as shown in FIG. ), The output characteristic has a slope determined by the following equation: output VOPV = b / a (V base V−detection output voltage V
K) For example, a V group V; 6 V (corresponding to 6 kV) VK; 7 V is obtained.

【0061】従って、定電圧制御回路21の出力VFV
は、抵抗R14、R15、R16と電源電圧によって決
定するので、 VFV=12−(12−VOPV)D/(C+D) となる。
Therefore, the output VFV of the constant voltage control circuit 21
Is determined by the resistors R14, R15, R16 and the power supply voltage, so that VFV = 12− (12−VOPV) D / (C + D).

【0062】即ち、図11の(b)に示すようになる。That is, the result is as shown in FIG.

【0063】この出力VFVがV−F変換回路23に送
出される。V−F変換回路23は、図11の(c)に示
すように、入力する電圧VFVによってゲート制御信号
周波数fgが決定する関係にあり、電圧VFVが低いと
周波数fgが低下し、電圧VFVが高いと周波数fgが
上昇する。すなわち、V−F変換回路23は図11の
(d)に示すように、例えばVFV=10V時の発振周
波数fg10が標準状態では出力電圧Vi=6kVとな
る曲線(下側に図示した曲線)となるべきものが、外乱
などによる負荷変動(抵抗の変動など)によりVi=7
kVとなる曲線(上側に図示した曲線)になっていたと
すると、前述のような一定出力電圧の値にするために発
振周波数fg10から減じた値fgvにして、出力電圧
に一定値、即ちVi=6kVを得るようにする。
This output VFV is sent to the VF conversion circuit 23. As shown in FIG. 11C, the VF conversion circuit 23 has a relationship in which the gate control signal frequency fg is determined by the input voltage VFV. When the voltage VFV is low, the frequency fg decreases, and the voltage VFV increases. If it is high, the frequency fg increases. That is, as shown in FIG. 11D, the VF conversion circuit 23 has a curve (curve shown on the lower side) in which, for example, the oscillation frequency fg10 when VFV = 10 V is an output voltage Vi = 6 kV in a standard state. What needs to be achieved is that Vi = 7 due to load fluctuation (fluctuation in resistance, etc.) due to disturbance or the like.
Assuming that the curve is kV (the curve shown on the upper side), the output voltage is set to a value fgv subtracted from the oscillation frequency fg10 in order to obtain a constant output voltage as described above. 6 kV is obtained.

【0064】一方、定電流制御回路22が動作した場合
には、図12の(a)に示すように抵抗R20の抵抗値
(EΩ)と抵抗R22の抵抗値(FΩ)とで決まる傾き
を有する出力特性となることから、 出力VopI=F/E(検出電流VA−V基I) 例えば、V基I;6V(1mAに対応する) を得る。
On the other hand, when the constant current control circuit 22 operates, the slope has a slope determined by the resistance value (EΩ) of the resistor R20 and the resistance value (FΩ) of the resistor R22, as shown in FIG. Because of the output characteristics, the output V opI = F / E (detection current VA−V base I) For example, V base I; 6 V (corresponding to 1 mA) is obtained.

【0065】従って、定電流制御回路22の出力VFI
は、抵抗R24、R25、R26と電源電圧によって決
定するので、 VFI=12−(12−VopI)H/(G+H) となる。
Therefore, the output VFI of the constant current control circuit 22
Is determined by the resistors R24, R25, R26 and the power supply voltage, so that VFI = 12− (12−V opI ) H / (G + H).

【0066】すなわち、図12の(b)に示すようにな
る。
That is, the result is as shown in FIG.

【0067】この出力VFIがV−F変換回路23に送
出される。V−F変換回路23は図12の(c)に示す
ように、入力する電圧VFIによってゲート制御信号周
波数fgが決定する関係にあり、電力VFIが低いと周
波数fgが低下し、電圧VFIが高いと周波数fgが上
昇する。すなわち、V−F変換回路23は図12の
(d)に示すように、例えばVFI=6V時の発振周波
数fg6が標準状態では出力電流I=1000μAとな
る曲線(下側に図示した曲線)となるべきものが、外乱
などによる負荷変動(抵抗の変動など)によりI=12
00μAとなる曲線(上側に図示した曲線)になってい
たとすると、前述のような一定出力電流の値にするため
に発振周波数fg6から増加した値fgIにして、出力
電流に一定値、即ちI=1000μAを得るようにす
る。
The output VFI is sent to the VF conversion circuit 23. In the VF conversion circuit 23, as shown in FIG. 12C, the gate control signal frequency fg is determined by the input voltage VFI. When the power VFI is low, the frequency fg decreases and the voltage VFI increases. And the frequency fg increases. That is, as shown in (d) of FIG. 12, the VF conversion circuit 23 has a curve (curve shown on the lower side) in which, for example, the oscillation frequency fg6 when VFI = 6 V is an output current I = 1000 μA in a standard state. What is to be achieved is I = 12 due to load fluctuations (fluctuations in resistance, etc.) due to disturbances, etc.
Assuming that the curve has a value of 00 μA (curve shown on the upper side), the oscillation current fg6 is increased from the oscillation frequency fg6 in order to obtain the constant output current as described above, and the output current has a constant value, that is, I = Try to get 1000 μA.

【0068】従って、このような周波数fgのゲート制
御信号FがパワーMOSFETQ1のゲートに入力する
と、圧電トランスの共振回路10の各部品の定数は本実
施の形態では、 インダクタンスL2=801[μH] C2+C3=5.47[nF] fg=85.12[kHz] となっており、また、L1 C1については、L1>2
[μH]、C1については、3[nF]<C1<15
[nF]とされているので、図13に示すように周波数
fが6MΩ時の共振周波数を境に振られて負荷線(基準
インピーダンス6MΩ)を境にして定電圧又は定電流制
御されることになる。図13においては、周波数fが増
加すると出力電圧が上昇し、逆に6MΩ以下の場合では
出力電流が低下することを示している。
Accordingly, when such a gate control signal F having the frequency fg is input to the gate of the power MOSFET Q1, the constants of the components of the resonance circuit 10 of the piezoelectric transformer are, in the present embodiment, inductance L2 = 801 [μH] C2 + C3 = 5.47 [nF] fg = 85.12 [kHz], and for L1 C1, L1> 2
[ΜH] and C1 were 3 [nF] <C1 <15
As shown in FIG. 13, constant frequency or constant current control is performed at a boundary between the resonance frequency when the frequency f is 6 MΩ and a load line (reference impedance 6 MΩ) as shown in FIG. Become. FIG. 13 shows that when the frequency f increases, the output voltage increases, and when the frequency f is 6 MΩ or less, the output current decreases.

【0069】<実施の形態2>図14は実施の形態2の
概略構成図である。この実施の形態2の圧電式の高圧電
源装置30は、制御回路31に電源電圧を直接入力し、
この電圧変動に応じた周波数のゲート制御信号fgをパ
ワーMOSFETQ1に出力することで、簡単な構成で
温度変化等に対応して一定の出力を得るものである。
<Second Embodiment> FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a second embodiment. The piezoelectric high-voltage power supply 30 according to the second embodiment directly inputs a power supply voltage to the control circuit 31,
By outputting a gate control signal fg having a frequency corresponding to the voltage fluctuation to the power MOSFET Q1, a constant output can be obtained in response to a temperature change or the like with a simple configuration.

【0070】前述の制御回路31は図15に示すように
抵抗R36〜抵抗R43、コンデンサC4、C5、C
P9、ダイオードD7、D8、D9、D10、トランジ
スタQ6、Q7、NAND1、2等からなり、電源電圧
ををCP9、抵抗R40、トランジスタQ6のコレク
タ、NAND1の電源に入力して、デューティ比1:1
で周波数が電源電圧の変動に対応したゲート制御信号F
を生成する。
As shown in FIG. 15, the control circuit 31 includes resistors R36 to R43, capacitors C4, C5, C
P9, diodes D7, D8, D9, D10, transistors Q6, Q7, NAND1, 2 and so on. The power supply voltage is input to CP9, resistor R40, the collector of transistor Q6, and the power supply of NAND1, and the duty ratio is 1: 1.
The gate control signal F whose frequency corresponds to the fluctuation of the power supply voltage
Generate

【0071】すなわち、図16に示すように、出力電圧
が基準電圧VDD過小以下(点線)になると、出力電圧
が急激に低下して定電流制御作用となることを利用する
ものであり、実施の形態1のように定電圧制御回路、定
電流制御回路を必要としないことになる。
That is, as shown in FIG. 16, when the output voltage becomes equal to or less than the reference voltage VDD (dotted line), the output voltage sharply drops to perform a constant current control operation. Unlike the first embodiment, a constant voltage control circuit and a constant current control circuit are not required.

【0072】<実施の形態3>図17は実施の形態3の
概略構成図である。この実施の形態3は定電圧制御回路
21の出力にツェナーダイオードDZ1、DZ2とから
なるリミット回路35を備え、外乱又は立ち上がり時に
定電圧制御回路21からの出力の周波数が一定の範囲に
納まるようにツェナーダイオードDZ1、DZ2で上
限、下限を設けて範囲から外れた場合でも一定の範囲内
に出力を抑えることで、V−F変換部の周波数変動を一
定に制御するものである。
<Third Embodiment> FIG. 17 is a schematic diagram of a third embodiment. In the third embodiment, the output of the constant voltage control circuit 21 is provided with a limit circuit 35 including zener diodes DZ1 and DZ2 so that the frequency of the output from the constant voltage control circuit 21 falls within a certain range at the time of disturbance or rising. Even when the upper and lower limits are set by the Zener diodes DZ1 and DZ2, the output is suppressed within a certain range even when the values deviate from the range, thereby controlling the frequency fluctuation of the VF conversion unit to be constant.

【0073】また、この定電圧制御回路21にタイマー
等を接続すると共に、リミット回路35をバイパスする
バイパス回路(図示せず)を設け、立ち上がり時のみに
リミット回路35を用いて定電圧制御回路21からの出
力を一定のレベル範囲に納めてV−F変換回路からのゲ
ート制御信号の周波数を一定に安定させ、その後にリミ
ット回路35の使用を解除してバイパス回路を用いて通
常通りに定電圧制御回路21の出力をV−F変換回路に
送出するようにしてもよい。
A timer or the like is connected to the constant voltage control circuit 21 and a bypass circuit (not shown) for bypassing the limit circuit 35 is provided. Of the gate control signal from the VF conversion circuit to be stabilized at a constant level, and thereafter, the use of the limit circuit 35 is released, and the constant voltage is normally used by using the bypass circuit. The output of the control circuit 21 may be sent to the VF conversion circuit.

【0074】なお、上記実施の形態3では定電圧制御回
路21の出力にリミット回路35を備えたが定電流制御
回路22の出力にリミット回路35を設けてもよい。
In the third embodiment, the output of the constant voltage control circuit 21 is provided with the limit circuit 35. However, the output of the constant current control circuit 22 may be provided with the limit circuit 35.

【0075】[0075]

【発明の効果】以上のように本発明によれば、圧電トラ
ンスの駆動電極に接続した共振用のインダクタンスと、
圧電トランスに並列接続された共振用のキャパシタンス
と、スイッチング素子に並列接続され、圧電トランスに
加わる正弦波の位相がスイッチング素子への制御信号の
位相に一致するように位相を微調する位相微調用のキャ
パシタンスとからなる共振回路で圧電トランスへの正弦
波の周波数を決定する。
As described above, according to the present invention, the resonance inductance connected to the drive electrode of the piezoelectric transformer,
A resonance capacitance connected in parallel to the piezoelectric transformer and a phase fine adjustment for connecting the switching element in parallel so that the phase of the sine wave applied to the piezoelectric transformer matches the phase of the control signal to the switching element. A frequency of a sine wave to the piezoelectric transformer is determined by a resonance circuit including capacitance.

【0076】このため、簡単な構成で圧電トランスの駆
動電極への正弦波の歪みが微調用のキャパシタンスによ
って簡単に調整され、常にほぼ完全な正弦波を圧電トラ
ンスに印加することが可能となるので、負荷が変動して
も変換効率を一定の水準以上の高効率に維持することが
可能となる。
For this reason, the sine wave distortion to the drive electrode of the piezoelectric transformer can be easily adjusted by the fine adjustment capacitance with a simple configuration, and a nearly perfect sine wave can always be applied to the piezoelectric transformer. Thus, even if the load fluctuates, the conversion efficiency can be maintained at a high efficiency equal to or higher than a certain level.

【0077】すなわち、簡単な構成で負荷が変動しても
一定の出力を得ることができるという効果が得られてい
る。
That is, there is an effect that a constant output can be obtained even with a change in load with a simple configuration.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1の圧電式の高圧電源装置の概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric high-voltage power supply device according to a first embodiment.

【図2】本実施の形態における理想的な圧電式の高圧電
源装置の特性図である。
FIG. 2 is a characteristic diagram of an ideal piezoelectric high-voltage power supply device according to the present embodiment.

【図3】本実施の形態1の共振回路の特性を説明する説
明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating characteristics of the resonance circuit according to the first embodiment.

【図4】本実施の形態1の出力値検出回路及び制御回路
の概略構成図である。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of an output value detection circuit and a control circuit according to the first embodiment.

【図5】負荷変動による切換を説明する説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram illustrating switching due to a load change.

【図6】定電圧制御回路の概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a constant voltage control circuit.

【図7】定電圧制御回路の特性を説明する説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a constant voltage control circuit.

【図8】定電流制御回路の特性を説明する説明図であ
る。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a constant current control circuit.

【図9】定電流制御回路の特性を説明する説明図であ
る。
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating characteristics of a constant current control circuit.

【図10】本実施の形態1のV−F変換回路の概略構成
図である。
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of a VF conversion circuit according to the first embodiment.

【図11】定電圧制御回路を選択したときの動作説明図
である。
FIG. 11 is an operation explanatory diagram when a constant voltage control circuit is selected.

【図12】定電流制御回路を選択したときの動作説明図
である。
FIG. 12 is an operation explanatory diagram when a constant current control circuit is selected.

【図13】周波数変化による出力特性を説明する説明図
である。
FIG. 13 is an explanatory diagram illustrating an output characteristic due to a frequency change.

【図14】実施の形態2の圧電式の高圧電源装置の概略
構成図である。
FIG. 14 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric high-voltage power supply device according to a second embodiment.

【図15】実施の形態2のV−F変換回路の概略構成図
である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a VF conversion circuit according to a second embodiment.

【図16】実施の形態2のV−F変換回路を用いたとき
の効果を説明する説明図である。
FIG. 16 is an explanatory diagram illustrating an effect when the VF conversion circuit according to the second embodiment is used.

【図17】実施の形態3の圧電式の高圧電源装置の概略
構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a piezoelectric high-voltage power supply device according to a third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 圧電式の高圧電源装置 2 負荷(空気清浄機) 5 直流電源 L1 インダクタンス Q1 パワーMOSFET L2 インダクタンス C2 キャパシタンス C1 キャパシタンス C3 圧電トランス 8 制御回路部 7 出力値検出回路部 10 共振回路 16 出力電圧検出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric high voltage power supply 2 Load (air purifier) 5 DC power supply L1 Inductance Q1 Power MOSFET L2 Inductance C2 Capacitance C1 Capacitance C3 Piezoelectric transformer 8 Control circuit part 7 Output value detection circuit part 10 Resonance circuit 16 Output voltage detection circuit

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 インダクタンスとスイッチング素子とを
接続して直流電源に直列接続し、このスイッチング素子
をオンオフさせて圧電トランスの駆動電極に所定周波数
の正弦波を加えて前記圧電トランスの出力端に得られる
出力信号を整流増幅した高圧出力を、負荷に加える圧電
式の高圧電源装置において、 前記スイッチング素子に一方を、他方を前記圧電トラン
スの駆動電極に接続した共振用のインダクタンスと、 前記スイッチング素子に並列接続され、該圧電トランス
に加わる前記正弦波の位相が前記スイッチング素子への
ゲート制御信号の位相に一致するように前記正弦波の位
相を微調する位相微調用のキャパシタンスと、 前記圧電トランスに並列接続された共振用のキャパシタ
ンスとからなることを特徴とする圧電式の高圧電源装
置。
An inductor and a switching element are connected in series to a DC power supply, and the switching element is turned on and off to apply a sine wave of a predetermined frequency to a driving electrode of the piezoelectric transformer to obtain an output terminal of the piezoelectric transformer. A high-voltage output obtained by rectifying and amplifying an output signal to be applied to a load, wherein one of the switching elements is connected to the driving element of the piezoelectric transformer, and the other is connected to a driving electrode of the piezoelectric transformer. A capacitance for phase fine adjustment, which is connected in parallel and fine-tunes the phase of the sine wave so that the phase of the sine wave applied to the piezoelectric transformer matches the phase of the gate control signal to the switching element; A piezoelectric high-voltage power supply device comprising a connected resonance capacitance. .
【請求項2】 前記スイッチング素子に、前記圧電トラ
ンスの変換効率を高効率とするための所定比率のデュー
ティ比のゲート制御信号を生成する制御回路とを有する
ことを特徴とする請求項1記載の圧電式の高圧電源装
置。
2. The switching device according to claim 1, wherein the switching element has a control circuit for generating a gate control signal having a predetermined duty ratio for increasing the conversion efficiency of the piezoelectric transformer. Piezoelectric high voltage power supply.
【請求項3】 前記制御回路は、前記共振用のインダク
タンス、共振用キャパシタンス及び前記圧電トランスの
キャパシタンスに基づく共振周波数より、1を超え、
1.2未満の倍率の周波数の前記ゲート制御信号を前記
スイッチング素子に送出することを特徴とする請求項1
又は2記載の圧電式の高圧電源装置。
3. The control circuit according to claim 2, wherein the resonance frequency exceeds 1 based on a resonance frequency based on the resonance inductance, the resonance capacitance, and the capacitance of the piezoelectric transformer.
2. The gate control signal having a frequency of less than 1.2 is sent to the switching element.
Or the piezoelectric high-voltage power supply device according to 2.
【請求項4】 前記制御回路は、前記負荷が前記整流回
路の出力端に接続されたときの前記高圧出力の電圧及び
電流を検出する出力値検出回路に接続され、 前記出力値検出回路からの検出電圧及び検出電流値に基
づいて前記負荷の状態が定電圧領域又は定電流領域かど
うかを判断し、該判断した結果に基づいて前記負荷の負
荷線を境とした定電圧又は定電流の所定の駆動出力を前
記高圧出力に得ることを特徴とする請求項1、2又は3
記載の圧電式の高圧電源装置。
4. The control circuit is connected to an output value detection circuit that detects a voltage and a current of the high-voltage output when the load is connected to an output terminal of the rectifier circuit. A determination is made as to whether the state of the load is in a constant voltage region or a constant current region based on a detected voltage and a detected current value. 4. The drive output of claim 1, wherein the drive output is obtained as the high voltage output.
The piezoelectric high-voltage power supply according to the above description.
【請求項5】 前記制御回路は、前記定電圧領域又は定
電流領域と判定したときは、前記検出電圧又は検出電流
から基準出力電圧又は基準出力電流を得るための基準周
波数に対して周波数変化を行った周波数の前記ゲート制
御信号を生成して出力することを特徴とする請求項1、
2、3又は4記載の圧電式の高圧電源装置。
5. The control circuit, when judging that the current is in the constant voltage area or the constant current area, changes a frequency with respect to a reference frequency for obtaining a reference output voltage or a reference output current from the detection voltage or the detection current. 2. The method according to claim 1, wherein the gate control signal having the frequency of the generated signal is generated and output.
The piezoelectric high-voltage power supply device according to 2, 3, or 4.
【請求項6】 前記制御回路は、前記共振回路の立ち上
がり時に相当する間は、前記周波数変化を一定の範囲内
に抑えるリミット手段を有することを特徴とする請求項
1、2、3、4又は5記載の圧電式の高圧電源装置。
6. The control circuit according to claim 1, wherein the control circuit includes a limiter for suppressing the frequency change within a predetermined range during a period when the resonance circuit rises. 6. The piezoelectric high-voltage power supply device according to 5.
【請求項7】 前記制御回路は、前記立ち上がり時を過
ぎると前記リミット手段を用いないことを特徴とする請
求項1、2、3、4、5又は6記載の圧電式の高圧電源
装置。
7. The piezoelectric high-voltage power supply device according to claim 1, wherein said control circuit does not use said limit means after said rise time.
【請求項8】 前記制御回路に代えて、電源電圧に基づ
いて前記ゲート制御信号の周波数を変化させる第2の制
御回路を有することを特徴とする請求項1記載の圧電式
の高圧電源装置。
8. The piezoelectric high-voltage power supply device according to claim 1, further comprising a second control circuit that changes the frequency of the gate control signal based on a power supply voltage, instead of the control circuit.
【請求項9】 前記負荷は、静電式集塵装置の電極であ
ることを特徴とする請求項1、2、3、4、5、6、7
又は8記載の圧電式の高圧電源装置。
9. The apparatus according to claim 1, wherein the load is an electrode of an electrostatic precipitator.
Or the piezoelectric high-voltage power supply device according to 8.
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