JP2000244033A - 積層型圧電トランス - Google Patents

積層型圧電トランス

Info

Publication number
JP2000244033A
JP2000244033A JP11038795A JP3879599A JP2000244033A JP 2000244033 A JP2000244033 A JP 2000244033A JP 11038795 A JP11038795 A JP 11038795A JP 3879599 A JP3879599 A JP 3879599A JP 2000244033 A JP2000244033 A JP 2000244033A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
external electrode
ground
electrode
side internal
internal electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11038795A
Other languages
English (en)
Inventor
Akira Komata
明 小俣
Takaaki Asada
隆昭 浅田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Murata Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Murata Manufacturing Co Ltd filed Critical Murata Manufacturing Co Ltd
Priority to JP11038795A priority Critical patent/JP2000244033A/ja
Publication of JP2000244033A publication Critical patent/JP2000244033A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

(57)【要約】 【課題】 信頼性が高く特性の優れた積層型圧電トラン
スを得る。 【解決手段】 グランド側内部電極16aの先端と入力
外部電極11とのギャップ寸法G及びホット側内部電極
16bの先端とグランド外部電極12とのギャップ寸法
Gの下限は、120μm以上もしくは内部電極16aと
16bの間の距離H以上に設定される。ここに、内部電
極16aと16bの間の距離Hは、通常、100〜15
0μmである。また、ギャップ寸法Gの上限は、500
μm以下もしくは内部電極16aと16bの間の距離H
の4倍以下に設定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、積層型圧電トラン
ス、特に、液晶ディスプレイのバックライト用インバー
タ、蛍光灯点灯用インバータ、複写機等の高圧電源回路
に用いられる積層型圧電トランスに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、積層型圧電トランスとして、
例えばローゼン型圧電トランスが知られている。このロ
ーゼン型圧電トランスは、1956年に米国のC.A.
Rosenが発表した構造の圧電トランスである。この
圧電トランスは、圧電体セラミックス層とホット側内部
電極とグランド側内部電極とを積み重ねて構成した積層
体と、前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記ホット
側内部電極に電気的に接続された入力外部電極と、前記
積層体の表面に設けられ、かつ、前記グランド側内部電
極に電気的に接続されたグランド外部電極と、前記積層
体の表面に設けられた出力外部電極とを備えている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この積
層型圧電トランスにおいて、ホット側内部電極の先端と
グランド外部電極とのギャップ寸法及びグランド側内部
電極の先端と入力外部電極とのギャップ寸法について
は、従来、特に限定はなかった。そのため、このギャッ
プ寸法が小さ過ぎる場合には、内部電極の先端と外部電
極との間で放電が生じ、絶縁破壊等が起きる心配があっ
た。そして、圧電トランスを製造する際には、内部電極
の積層ずれ等により内部電極の先端が積層体の側面に露
出し、内部電極と入力外部電極やグランド外部電極とが
ショートするという問題もあった。
【0004】一方、ギャップ寸法が大き過ぎる場合に
は、圧電トランスの機械的振動に関与しない不活性部分
の占める割合が大きくなり、効率よく圧電トランスを駆
動することができないという問題が生じた。
【0005】そこで、本発明の目的は、信頼性が高く特
性の優れた積層型圧電トランスを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明に係る積層型圧電トランスは、(a)圧電体
セラミックス層とホット側内部電極とグランド側内部電
極とを積み重ねて構成した積層体と、(b)前記積層体
の表面に設けられ、かつ、前記ホット側内部電極に電気
的に接続された入力外部電極と、(c)前記積層体の表
面に設けられ、かつ、前記グランド側内部電極に電気的
に接続されたグランド外部電極と、(d)前記積層体の
表面に設けられた出力外部電極とを備え、(e)前記ホ
ット側内部電極の先端と前記グランド外部電極とのギャ
ップ寸法及び前記グランド側内部電極の先端と前記入力
外部電極とのギャップ寸法がそれぞれ所定寸法であるこ
と、を特徴とする。具体的には、前記ギャップ寸法は5
00μm以下もしくは内部電極間の距離の4倍以下であ
り、120μm以上もしくは内部電極間の距離以上であ
る。
【0007】
【作用】ギャップ寸法の下限を120μm以上もしくは
内部電極間の距離以上に設定することにより、内部電極
の先端と外部電極との間で放電が起きず、絶縁破壊等の
心配がなくなる。また、ギャップ寸法の上限を500μ
m以下もしくは内部電極間の距離の4倍以下に設定する
ことにより、圧電トランスの機械的振動に関与しない不
活性部分の占める割合が低く抑えられ、圧電トランスの
効率が良くなる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る積層型圧電ト
ランスの実施形態について添付図面を参照して説明す
る。
【0009】図1〜図3に示すように、積層型圧電トラ
ンス6は、ローゼン型圧電トランスである。圧電トラン
ス6は、チタン酸ジルコン酸鉛系(PZT)等のセラミ
ックスのグリーンシート15をドクタブレード法により
製作し、このグリーンシート15上にそれぞれスクリー
ン印刷法等を用いてグランド側内部電極16aやホット
側内部電極16bを設け、このグリーンシート15を積
層圧着して焼結したものである。
【0010】次に、この焼結積層体は切断、研磨が施さ
れた後、図1において圧電トランス6の略左半分の手前
側の側面に入力外部電極11が設けられ、奥側の側面に
グランド外部電極12が設けられ、右側端面に出力外部
電極13が設けられる。これらの外部電極11〜13は
銀焼付け等の方法によって設けられる。入力外部電極1
1はホット側内部電極16bに電気的に接続され、グラ
ンド外部電極12はグランド側内部電極16aに電気的
に接続されている。
【0011】次に、外部電極11〜13に所定のバイア
ス電圧を印加して、図2及び図3に示すように、圧電ト
ランス6の略左半分の1次側駆動部はシート15の積み
重ね方向に対して平行な方向に分極処理が行われ、略右
半分の2次側発電部は積み重ね方向に対して垂直な方向
に分極処理が行われる。図2及び図3中において矢印の
方向は分極の方向を表示している。
【0012】この圧電トランスは、入力外部電極11と
グランド外部電極12との間に、圧電トランス6の長手
方向の固有共振周波数と略等しい周波数の交流電圧が印
加されると、圧電トランス6は長手方向に強い機械振動
が生じ、これにより2次側発電部では圧電効果により電
荷が発生し、出力外部電極13とグランド外部電極12
との間に出力電圧が生じる。特に、積層構造の圧電トラ
ンス6は昇圧比が大きいため、低入力電圧に対応するこ
とができる。
【0013】以上の構造を有する圧電トランス6におい
て、グランド側内部電極16aの先端と入力外部電極1
1とのギャップ寸法G及びホット側内部電極16bの先
端とグランド外部電極12とのギャップ寸法Gの下限
は、120μm以上もしくは内部電極16aと16bの
間の距離H以上に設定される(図3参照)。ここに、内
部電極16aと16bの間の距離Hは、通常、100〜
150μmである。ギャップ寸法Gを前記下限より小さ
くすると、内部電極16a(16b)の先端と外部電極
11(12)との間で放電が起こり易くなり、積層体に
クラックが生じ易くなる等の不具合が生じるからであ
る。
【0014】また、ギャップ寸法Gの上限は、500μ
m以下もしくは内部電極16aと16bの間の距離Hの
4倍以下に設定される。ギャップ寸法Gを前記上限より
大きくすると、圧電トランス6の機械的振動に関与しな
い不活性部分の占める割合が大きくなり、電気結合係数
に比例する量である1次側インピーダンス特性のΔfが
低下する。これにより、最大昇圧比及び最大効率も低下
し、圧電トランス6の電気的性能が悪くなるからであ
る。
【0015】なお、本発明に係る積層型圧電トランスは
前記実施形態に限定するものではなく、その要旨の範囲
内で種々に変更することができる。特に、前記実施形態
の圧電トランス6は、外部電極12をグランド外部電極
としているが、必ずしもこれに限るものではなく、外部
電極11をグランド外部電極とし、外部電極12を入力
外部電極として用いてもよい。さらに、圧電トランス6
の右半分の2次側発電部の分極方向を逆方向にした圧電
トランスであってもよい。
【0016】
【実施例】積層型圧電トランスとして、長さが18m
m、幅が6mm、厚みが1.6mm、1次側駆動部と2
次側発電部との長さ比率が6:4、内部電極16a,1
6bが合わせて12層、そして、ギャップ寸法Gが10
0μm(サンプルA)、200μm(サンプルB)、5
00μm(サンプルC)、700μm(サンプルD)の
4種類を製作した。
【0017】しかしながら、ギャップ寸法Gが100μ
mのサンプルAの場合には、分極処理を行なう際に内部
電極16a(16b)と外部電極11(12)との間で
放電が起こって圧電トランスに絶縁破壊が生じたり、あ
るいは、内部電極16a,16bの積層ずれ等により内
部電極16a,16bの先端が積層体の側面に露出し、
内部電極16a(16b)と外部電極11(12)とが
ショートする不良が生じた。実験では、サンプル数10
0個のうち、70個が不良であった。
【0018】一方、ギャップ寸法Gが200μmのサン
プルB、ギャップ寸法Gが500μmのサンプルC及び
ギャップ寸法Gが700μmのサンプルDには、前記不
良はなかった。そこで、これらサンプルB〜Dのギャッ
プ寸法GとΔfの関係(図4参照)、昇圧比特性(図5
参照)及び効率特性(図6参照)を測定した。この測定
結果を表1にまとめた。
【0019】
【表1】
【0020】表1から、ギャップ寸法Gが小さくなるに
つれて、Δf、最大昇圧比及び最大効率が大きくなるこ
とがわかる。しかし、ギャップ寸法Gが小さくなり過ぎ
ると、内部電極16a(16b)の先端と外部電極11
(12)との間で放電が起きるので、ギャップ寸法Gの
下限を内部電極16aと16bの間の間隔120μmに
設定するとよいことがわかる。また、ギャップ寸法Gが
700μmのサンプルDは、圧電トランスの機械的振動
に関与しない不活性部分の占める割合が大きくなり、Δ
fが1300KHzと低く、最大昇圧比及び最大効率の
値から判断しても、圧電トランスとしての機能を十分に
果たすことができない。
【0021】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、ホット側内部電極の先端とグランド外部電極と
のギャップ寸法の下限及びグランド側内部電極の先端と
入力外部電極とのギャップ寸法の下限を、120μm以
上もしくは内部電極間の距離以上に設定したので、内部
電極の先端と外部電極との間で放電が起きず、絶縁破壊
等の心配がなくなる。また、前記ギャップ寸法の上限
を、500μm以下もしくは内部電極間の距離の4倍以
下に設定したので、機械的振動に関与しない不活性部分
の占める割合を低く抑えることができ、圧電トランスの
効率を向上させることができる。この結果、信頼性が高
くかつ特性の優れた積層型圧電トランスを得ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る積層型圧電トランスの一実施形態
を示す外観斜視図。
【図2】図1のII−IIから見た構造図。
【図3】図1のIII−IIIから見た構造図。
【図4】ギャップ寸法とΔfの関係を示すグラフ。
【図5】昇圧比特性を示すグラフ。
【図6】効率特性を示すグラフ。
【符号の説明】
6…積層型圧電トランス 11…入力外部電極 12…グランド外部電極 13…出力外部電極 15…セラミックスグリーンシート 16a…グランド側内部電極 16b…ホット側内部電極

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電体セラミックス層とホット側内部電
    極とグランド側内部電極とを積み重ねて構成した積層体
    と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記ホット側内部
    電極に電気的に接続された入力外部電極と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記グランド側内
    部電極に電気的に接続されたグランド外部電極と、 前記積層体の表面に設けられた出力外部電極とを備え、 前記ホット側内部電極の先端と前記グランド外部電極と
    のギャップ寸法及び前記グランド側内部電極の先端と前
    記入力外部電極とのギャップ寸法が、それぞれ500μ
    m以下及び内部電極間の距離の4倍以下のいずれか一つ
    であること、 を特徴とする積層型圧電トランス。
  2. 【請求項2】 圧電体セラミックス層とホット側内部電
    極とグランド側内部電極とを積み重ねて構成した積層体
    と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記ホット側内部
    電極に電気的に接続された入力外部電極と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記グランド側内
    部電極に電気的に接続されたグランド外部電極と、 前記積層体の表面に設けられた出力外部電極とを備え、 前記ホット側内部電極の先端と前記グランド外部電極と
    のギャップ寸法及び前記グランド側内部電極の先端と前
    記入力外部電極とのギャップ寸法が、それぞれ120μ
    m以上及び内部電極間の距離以上のいずれか一つである
    こと、 を特徴とする積層型圧電トランス。
  3. 【請求項3】 圧電体セラミックス層とホット側内部電
    極とグランド側内部電極とを積み重ねて構成した積層体
    と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記ホット側内部
    電極に電気的に接続された入力外部電極と、 前記積層体の表面に設けられ、かつ、前記グランド側内
    部電極に電気的に接続されたグランド外部電極と、 前記積層体の表面に設けられた出力外部電極とを備え、 前記ホット側内部電極の先端と前記グランド外部電極と
    のギャップ寸法G及び前記グランド側内部電極の先端と
    前記入力外部電極とのギャップ寸法Gが、条件式120
    μm≦G≦500μm、及び、条件式(内部電極間の距
    離)≦G≦(内部電極間の距離)×4のいずれか一つを
    満足していること、 を特徴とする積層型圧電トランス。
JP11038795A 1999-02-17 1999-02-17 積層型圧電トランス Pending JP2000244033A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11038795A JP2000244033A (ja) 1999-02-17 1999-02-17 積層型圧電トランス

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11038795A JP2000244033A (ja) 1999-02-17 1999-02-17 積層型圧電トランス

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000244033A true JP2000244033A (ja) 2000-09-08

Family

ID=12535250

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11038795A Pending JP2000244033A (ja) 1999-02-17 1999-02-17 積層型圧電トランス

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2000244033A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509567A (ja) * 2004-08-13 2008-03-27 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 圧電トランス
JP2010147169A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品
US8240582B2 (en) 2007-02-26 2012-08-14 Denso Corporation Stacked piezoelectric device
CN105242129A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组故障概率确定方法
JPWO2016072154A1 (ja) * 2014-11-07 2017-07-13 株式会社村田製作所 サーミスタ素子

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008509567A (ja) * 2004-08-13 2008-03-27 エプコス アクチエンゲゼルシャフト 圧電トランス
US7411340B2 (en) 2004-08-13 2008-08-12 Epcos Ag Piezoelectric transformer
US8240582B2 (en) 2007-02-26 2012-08-14 Denso Corporation Stacked piezoelectric device
JP2010147169A (ja) * 2008-12-17 2010-07-01 Tdk Corp 積層型セラミック電子部品
JPWO2016072154A1 (ja) * 2014-11-07 2017-07-13 株式会社村田製作所 サーミスタ素子
CN105242129A (zh) * 2015-08-28 2016-01-13 广西电网有限责任公司电力科学研究院 一种变压器绕组故障概率确定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3064458B2 (ja) 厚み縦振動圧電磁器トランスとその駆動方法
US20040201328A1 (en) Laminated piezoelectric transformer
JPH11177158A (ja) 圧電トランス素子とその製造方法
JP2000244033A (ja) 積層型圧電トランス
KR100485399B1 (ko) 압전 트랜스포머
JP3706509B2 (ja) 圧電トランス
JP3060666B2 (ja) 厚み縦振動圧電磁器トランスとその駆動方法
JP2658904B2 (ja) 圧電トランス
JP2000323765A (ja) 積層型圧電トランスとこれを用いた電子機器
JP4940509B2 (ja) 積層型圧電トランス
JP3659309B2 (ja) 圧電トランス
JP3709114B2 (ja) 圧電トランス
JPH11145528A (ja) 圧電トランス
JP2003017772A (ja) 圧電セラミックトランス回路
JPH11261125A (ja) 積層型圧電トランス
JP3080052B2 (ja) 圧電トランス
JP3010896B2 (ja) 圧電磁器トランスとその駆動方法
JP3239047B2 (ja) 圧電トランスならびにそれを組み込んだインバーターおよび液晶ディスプレー
JP4831859B2 (ja) 圧電トランス
JP2004335939A (ja) ローゼン型圧電トランス
JPH10321928A (ja) 圧電トランス装置
JPH08236288A (ja) バックライト装置
JPH09246620A (ja) 圧電トランス
JPH10190087A (ja) 圧電トランス
JPH10285947A (ja) 圧電トランス駆動装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20051128

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090312

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090317

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090707