JP2000294848A - 圧電トランス式電力変換装置 - Google Patents
圧電トランス式電力変換装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 温度上昇時の効率低下を防止して高効率動作
を維持する圧電トランス式電力変換装置を提供する。 【解決手段】 圧電トランスの入力静電容量の温度に対
する変化の補償手段として、インダクタンス素子をイン
ダクタンスの温度特性が負の温度係数を有するインダク
タンス素子とする圧電トランス式電力変換装置。
を維持する圧電トランス式電力変換装置を提供する。 【解決手段】 圧電トランスの入力静電容量の温度に対
する変化の補償手段として、インダクタンス素子をイン
ダクタンスの温度特性が負の温度係数を有するインダク
タンス素子とする圧電トランス式電力変換装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば液晶ディス
プレイのバックライト用インバータやＤＣ−ＤＣコンバ
ータに用いられる圧電トランス式電力変換装置に関す
る。
プレイのバックライト用インバータやＤＣ−ＤＣコンバ
ータに用いられる圧電トランス式電力変換装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】一般に、液晶ディスプレイにあっては液
晶自身が発光しないことから液晶表示体の背面や側面に
冷陰極管等の放電管を配置するバックライト方式が主流
となっている。この放電管を駆動するためには、これ自
体の長さや直径にもよるが数１００ボルト以上の交流高
電圧が要求される。この交流高電圧を発生させる方法と
して、圧電トランスを用いた放電管の点弧および作動装
置が特開昭５２−１１３５７８号公報に示されている。
また、圧電トランスの共振特性を利用して、その駆動部
の周波数を制御することにより、出力電圧の調整が可能
であることが昭和６０年電気学会全国大会講演論文集論
文番号４５４「電圧−周波数変換器を用いた磁器変圧器
定電圧装置」に示されている。
晶自身が発光しないことから液晶表示体の背面や側面に
冷陰極管等の放電管を配置するバックライト方式が主流
となっている。この放電管を駆動するためには、これ自
体の長さや直径にもよるが数１００ボルト以上の交流高
電圧が要求される。この交流高電圧を発生させる方法と
して、圧電トランスを用いた放電管の点弧および作動装
置が特開昭５２−１１３５７８号公報に示されている。
また、圧電トランスの共振特性を利用して、その駆動部
の周波数を制御することにより、出力電圧の調整が可能
であることが昭和６０年電気学会全国大会講演論文集論
文番号４５４「電圧−周波数変換器を用いた磁器変圧器
定電圧装置」に示されている。
【０００３】１９５６年に米国のＣ.Ａ.Ｒｏｓｅｎが発
表したローゼン型圧電トランスを図７に示す。図７を参
照してこのローゼン型圧電トランスの構造を説明する
と、２は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）より
なる板状の圧電セラミックス素子であり、このセラミッ
ク素子の図中左半分の上下面に例えば銀焼付けなどによ
り設けられた入力電極４、５の対を形成し、右側端面に
も同様な方法で出力電極６を形成する。そして、セラミ
ック素子２の左半分の駆動部は厚み方向に、右半分の発
電部は長手方向に分極処理を行っておく。
表したローゼン型圧電トランスを図７に示す。図７を参
照してこのローゼン型圧電トランスの構造を説明する
と、２は例えばチタン酸ジルコン酸鉛系（ＰＺＴ）より
なる板状の圧電セラミックス素子であり、このセラミッ
ク素子の図中左半分の上下面に例えば銀焼付けなどによ
り設けられた入力電極４、５の対を形成し、右側端面に
も同様な方法で出力電極６を形成する。そして、セラミ
ック素子２の左半分の駆動部は厚み方向に、右半分の発
電部は長手方向に分極処理を行っておく。
【０００４】このように形成された圧電トランスにおい
て、入力電極４、５間に交流電圧源８よりセラミック素
子２の長さ方向の固有共振周波数とほぼ同じ周波数の交
流電圧を印加するとこのセラミック素子２は長手方向に
強い機械振動を生じ、これにより右半分の発電部では圧
電効果により電荷が発生し、出力電極６と入力電極の一
方、例えば入力電極５との間に出力電圧ＶＯが生ずる。
て、入力電極４、５間に交流電圧源８よりセラミック素
子２の長さ方向の固有共振周波数とほぼ同じ周波数の交
流電圧を印加するとこのセラミック素子２は長手方向に
強い機械振動を生じ、これにより右半分の発電部では圧
電効果により電荷が発生し、出力電極６と入力電極の一
方、例えば入力電極５との間に出力電圧ＶＯが生ずる。
【０００５】圧電トランスを使った電力変換装置の回路
例を図８に示す。この回路では主スイッチであるＭＯＳ
ＦＥＴ２０が圧電トランス５０の共振周波数近傍の周波
数でオンオフ駆動されており、インダクタ４０のインダ
クタンスＬ１と圧電トランス５０の入力静電容量ＣＰ１
よりなる共振回路の共振により、圧電トランス５０の励
振電圧Ｖ３は図９に示すように半波正弦波状となる。励
振電圧Ｖ３はＭＯＳＦＥＴ２０のドレイン・ソース間電
圧ＶＤＳと同じことから、 ＭＯＳＦＥＴ２０はＶＤＳ
がゼロになってからターンオンする零電圧スイッチング
動作をするため、スイッチング損失が極めて小さい。圧
電トランス５０は励振電圧Ｖ３に含まれる基本波成分に
より励振され、出力電圧ＶＯを冷陰極管などの負荷６０
に印加する。入力電圧Ｖ１が変動しても負荷６０に流れ
る出力電流ＩＯを一定に制御するため、出力電流検出部
７０によりＩＯを検出し、 ＩＯが一定になるように駆
動周波数を発振周波数可変部８０で制御して、駆動部１
０によりＭＯＳＦＥＴ２０をオンオフ駆動している。
例を図８に示す。この回路では主スイッチであるＭＯＳ
ＦＥＴ２０が圧電トランス５０の共振周波数近傍の周波
数でオンオフ駆動されており、インダクタ４０のインダ
クタンスＬ１と圧電トランス５０の入力静電容量ＣＰ１
よりなる共振回路の共振により、圧電トランス５０の励
振電圧Ｖ３は図９に示すように半波正弦波状となる。励
振電圧Ｖ３はＭＯＳＦＥＴ２０のドレイン・ソース間電
圧ＶＤＳと同じことから、 ＭＯＳＦＥＴ２０はＶＤＳ
がゼロになってからターンオンする零電圧スイッチング
動作をするため、スイッチング損失が極めて小さい。圧
電トランス５０は励振電圧Ｖ３に含まれる基本波成分に
より励振され、出力電圧ＶＯを冷陰極管などの負荷６０
に印加する。入力電圧Ｖ１が変動しても負荷６０に流れ
る出力電流ＩＯを一定に制御するため、出力電流検出部
７０によりＩＯを検出し、 ＩＯが一定になるように駆
動周波数を発振周波数可変部８０で制御して、駆動部１
０によりＭＯＳＦＥＴ２０をオンオフ駆動している。
【０００６】積層構造型を含めて圧電トランスに用いら
れる高Ｑｍ圧電セラミックス材の誘電率は、温度上昇と
ともに増加する正の温度特性を有し、その温度係数は、
＋２０００ｐｐｍ／℃〜＋６０００ｐｐｍ／℃にもな
る。従って、周囲温度の上昇や素子自己発熱による温度
上昇に伴い圧電トランス５０の入力静電容量ＣＰ１は増
加するため、インダクタ４０のインダクタンスＬ１との
共振回路の共振周期が長くなる。従って、温度上昇時に
は図９に示すように励振電圧Ｖ３は半波正弦波状を維持
できなくなり、 ＭＯＳＦＥＴ２０のターンオン時の損
失が増加して、装置の効率が低下してしまう。
れる高Ｑｍ圧電セラミックス材の誘電率は、温度上昇と
ともに増加する正の温度特性を有し、その温度係数は、
＋２０００ｐｐｍ／℃〜＋６０００ｐｐｍ／℃にもな
る。従って、周囲温度の上昇や素子自己発熱による温度
上昇に伴い圧電トランス５０の入力静電容量ＣＰ１は増
加するため、インダクタ４０のインダクタンスＬ１との
共振回路の共振周期が長くなる。従って、温度上昇時に
は図９に示すように励振電圧Ｖ３は半波正弦波状を維持
できなくなり、 ＭＯＳＦＥＴ２０のターンオン時の損
失が増加して、装置の効率が低下してしまう。
【０００７】一般の電子機器では省電力の面から内部回
路の高効率が要求されており、特に二次電池を内蔵する
携帯型電子機器では二次電池での作動時間を長くするた
めに、機器内部装置への高効率の要求が強く、損失の増
大は回避しなければならない。
路の高効率が要求されており、特に二次電池を内蔵する
携帯型電子機器では二次電池での作動時間を長くするた
めに、機器内部装置への高効率の要求が強く、損失の増
大は回避しなければならない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】電子機器においては、
その作動時には内部の温度が上昇するため、従来の圧電
トランス式電力変換装置では圧電トランスの入力静電容
量が増大して主スイッチの零電圧スイッチング動作が維
持できなくなり、損失が増加する問題点があった。
その作動時には内部の温度が上昇するため、従来の圧電
トランス式電力変換装置では圧電トランスの入力静電容
量が増大して主スイッチの零電圧スイッチング動作が維
持できなくなり、損失が増加する問題点があった。
【０００９】本発明は、以上のような問題点に着目し、
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、温度上昇時の効率低下を防止して高効率動作
を維持する圧電トランス式電力変換装置を提供すること
である。
これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明
の目的は、温度上昇時の効率低下を防止して高効率動作
を維持する圧電トランス式電力変換装置を提供すること
である。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、スイッチ手段と直列接続するインダク
タンス素子と、前記インダクタンス素子または前記スイ
ッチ手段と並列接続される圧電トランスと、前記圧電ト
ランスの出力電圧または出力電流を検出する検出手段
と、前記検出手段の検出結果に基づいて発振周波数を可
変する発振周波数可変手段と、前記発振周波数可変手段
での周波数でのスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧
電トランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手
段を備えた圧電トランス式電力変換装置であって、前記
圧電トランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償
手段が、インダクタンス素子のインダクタンスの温度特
性による温度補償手段であり、前記インダクタンス素子
をインダクタンスの温度特性が負の温度係数を有するイ
ンダクタンス素子とした圧電トランス式電力変換装置で
ある。さらにはインダクタ素子を一次巻線と二次巻線を
備える電磁トランスとするのが好ましい。
解決するために、スイッチ手段と直列接続するインダク
タンス素子と、前記インダクタンス素子または前記スイ
ッチ手段と並列接続される圧電トランスと、前記圧電ト
ランスの出力電圧または出力電流を検出する検出手段
と、前記検出手段の検出結果に基づいて発振周波数を可
変する発振周波数可変手段と、前記発振周波数可変手段
での周波数でのスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧
電トランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手
段を備えた圧電トランス式電力変換装置であって、前記
圧電トランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償
手段が、インダクタンス素子のインダクタンスの温度特
性による温度補償手段であり、前記インダクタンス素子
をインダクタンスの温度特性が負の温度係数を有するイ
ンダクタンス素子とした圧電トランス式電力変換装置で
ある。さらにはインダクタ素子を一次巻線と二次巻線を
備える電磁トランスとするのが好ましい。
【００１１】また第一のスイッチ手段と直列接続する第
一のインダクタ素子と、第二のスイッチ手段と直列接続
する第二のインダクタ素子と、前記第一のインダクタ素
子と前記第一のスイッチ手段の接続点と前記第二のイン
ダクタ素子と前記第二のスイッチ手段の接続点との間で
駆動される圧電トランスと、前記圧電トランスの出力電
圧または出力電流を検出する検出手段と、前記検出手段
の検出結果に基づいて発振周波数を可変する発振周波数
可変手段と、前記発振周波数可変手段での周波数で前記
第一のスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧電トラン
スの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段を備え
た圧電トランス式電力変換装置であって、前記圧電トラ
ンスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段が、
インダクタンス素子のインダクタンスの温度特性による
温度補償手段であり、前記第一および第二のインダクタ
ンス素子をインダクタンスの温度特性が負の温度係数を
有するインダクタンス素子とした圧電トランス式電力変
換装置である。さらには第一および第二のインダクタ素
子を一次巻線と二次巻線を備える電磁トランスとするの
が好ましい。
一のインダクタ素子と、第二のスイッチ手段と直列接続
する第二のインダクタ素子と、前記第一のインダクタ素
子と前記第一のスイッチ手段の接続点と前記第二のイン
ダクタ素子と前記第二のスイッチ手段の接続点との間で
駆動される圧電トランスと、前記圧電トランスの出力電
圧または出力電流を検出する検出手段と、前記検出手段
の検出結果に基づいて発振周波数を可変する発振周波数
可変手段と、前記発振周波数可変手段での周波数で前記
第一のスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧電トラン
スの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段を備え
た圧電トランス式電力変換装置であって、前記圧電トラ
ンスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段が、
インダクタンス素子のインダクタンスの温度特性による
温度補償手段であり、前記第一および第二のインダクタ
ンス素子をインダクタンスの温度特性が負の温度係数を
有するインダクタンス素子とした圧電トランス式電力変
換装置である。さらには第一および第二のインダクタ素
子を一次巻線と二次巻線を備える電磁トランスとするの
が好ましい。
【００１２】本発明は以上のように構成したので、周囲
温度などの上昇により圧電トランスの入力静電容量が増
大しても、インダクタ素子のインダクタンス値が減少す
るため、共振回路の共振周期をほぼ一定に保持すること
ができる。従って、ＭＯＳＦＥＴのターンオン時ＶＤＳ
がゼロとなる零電圧スイッチング動作を維持できるた
め、低損失・高効率動作を行うことができる。
温度などの上昇により圧電トランスの入力静電容量が増
大しても、インダクタ素子のインダクタンス値が減少す
るため、共振回路の共振周期をほぼ一定に保持すること
ができる。従って、ＭＯＳＦＥＴのターンオン時ＶＤＳ
がゼロとなる零電圧スイッチング動作を維持できるた
め、低損失・高効率動作を行うことができる。
【００１３】
【実施例】以下本発明の実施例を図を用いて説明する。
図１は本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第一
の実施例を示す回路図であり、図２は図１に示す回路図
における各部位での波形を示したものである。以下、本
実施例について説明する。図１の回路構成が従来例の図
８と異なる点は補償インダクタ３０のインダクタンス値
の温度特性が負の温度特性をもつことである。従って、
周囲温度が上昇して圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が増加しても、補償インダクタ３０のインダクタン
ス値が減少するため、図２に示すように励振電圧Ｖ
３（＝ＶＤＳ）は半波正弦波状のままである。従って、
ＭＯＳＦＥＴ２０のターンオン時ＶＤＳがゼロである零
電圧スイッチング動作を維持し、ＭＯＳＦＥＴ２０の損
失増大を回避することができる。
図１は本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第一
の実施例を示す回路図であり、図２は図１に示す回路図
における各部位での波形を示したものである。以下、本
実施例について説明する。図１の回路構成が従来例の図
８と異なる点は補償インダクタ３０のインダクタンス値
の温度特性が負の温度特性をもつことである。従って、
周囲温度が上昇して圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が増加しても、補償インダクタ３０のインダクタン
ス値が減少するため、図２に示すように励振電圧Ｖ
３（＝ＶＤＳ）は半波正弦波状のままである。従って、
ＭＯＳＦＥＴ２０のターンオン時ＶＤＳがゼロである零
電圧スイッチング動作を維持し、ＭＯＳＦＥＴ２０の損
失増大を回避することができる。
【００１４】図３は本発明に係る圧電トランス式電力変
換装置の第二の実施例を示す回路図である。本実施例と
前述の第一の実施例と異なる点は、補償インダクタ３０
の代わりに１次巻線３６と２次巻線３７を有する補償電
磁トランス３５を使い、この補償電磁トランス３５の昇
圧比で圧電トランス５０に単板セラミックスを用いた時
の昇圧比不足を補っている点である。例えば１次巻線３
６と２次巻線３７の巻数比を１：９とすると圧電トラン
ス５０の励振電圧Ｖ３はドレイン・ソース間電圧ＶＤＳ
の１０倍となるため、圧電トランス５０に要求される昇
圧比は前述の第一の実施例の１０分の１になる。
換装置の第二の実施例を示す回路図である。本実施例と
前述の第一の実施例と異なる点は、補償インダクタ３０
の代わりに１次巻線３６と２次巻線３７を有する補償電
磁トランス３５を使い、この補償電磁トランス３５の昇
圧比で圧電トランス５０に単板セラミックスを用いた時
の昇圧比不足を補っている点である。例えば１次巻線３
６と２次巻線３７の巻数比を１：９とすると圧電トラン
ス５０の励振電圧Ｖ３はドレイン・ソース間電圧ＶＤＳ
の１０倍となるため、圧電トランス５０に要求される昇
圧比は前述の第一の実施例の１０分の１になる。
【００１５】図４は本発明の第三の実施例を示すもので
ある。本実施例と前述の第一の実施例の異なる点は、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２１、２２が交互にオンオフして補償インダ
クタ３１、３２と圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が共振するため、圧電トランスの励振電圧Ｖ３は約
２倍になる。従って、入力電圧Ｖ１は第一の実施例の約
半分で圧電トランス５０を励振することができる。表１
は、図８に示す従来例と図１に示す本発明の第一の実施
例と図４に示す本発明の第三の実施例の各々の特性を比
較したものである。ここで用いた圧電トランスは長さ３
０．２ｍｍ、幅４．８ｍｍ、厚さ１．７５ｍｍの２６層
の積層型圧電トランスである。また、補償インダクタ３
０、３１、３２は透磁率が負の温度特性をもつ、すなわ
ち相対温度係数αμrが負の係数を有するＮｉ系フェラ
イト材を用いたドラム型磁心（外径１０ｍｍ、高さ６ｍ
ｍ ）に巻線を施したものである。インダクタ４０は透
磁率がほぼフラットな温度特性、すなわち相対温度係数
αμrがおおよそ零のＮｉ系フェライト材を用いたドラ
ム型磁心（外径１０ｍｍ、高さ６ｍｍ ）に巻線を施し
たものである。本比較から明らかなように、従来例では
周囲温度が２０℃から４０℃に上昇することにより、著
しい損失の増大、効率の低下が見られるが、本発明の第
一の実施例と第三の実施例では何ら効率、損失の変化が
見られず、高効率状態を維持していることが判る。
ある。本実施例と前述の第一の実施例の異なる点は、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２１、２２が交互にオンオフして補償インダ
クタ３１、３２と圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が共振するため、圧電トランスの励振電圧Ｖ３は約
２倍になる。従って、入力電圧Ｖ１は第一の実施例の約
半分で圧電トランス５０を励振することができる。表１
は、図８に示す従来例と図１に示す本発明の第一の実施
例と図４に示す本発明の第三の実施例の各々の特性を比
較したものである。ここで用いた圧電トランスは長さ３
０．２ｍｍ、幅４．８ｍｍ、厚さ１．７５ｍｍの２６層
の積層型圧電トランスである。また、補償インダクタ３
０、３１、３２は透磁率が負の温度特性をもつ、すなわ
ち相対温度係数αμrが負の係数を有するＮｉ系フェラ
イト材を用いたドラム型磁心（外径１０ｍｍ、高さ６ｍ
ｍ ）に巻線を施したものである。インダクタ４０は透
磁率がほぼフラットな温度特性、すなわち相対温度係数
αμrがおおよそ零のＮｉ系フェライト材を用いたドラ
ム型磁心（外径１０ｍｍ、高さ６ｍｍ ）に巻線を施し
たものである。本比較から明らかなように、従来例では
周囲温度が２０℃から４０℃に上昇することにより、著
しい損失の増大、効率の低下が見られるが、本発明の第
一の実施例と第三の実施例では何ら効率、損失の変化が
見られず、高効率状態を維持していることが判る。
【００１６】
【表１】
【００１７】図５は本発明の第四の実施例を示すもので
ある。本実施例と前述の第二の実施例の異なる点は、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２１、２２が交互にオンオフして補償電磁ト
ランス４２、４６と圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が共振するため、圧電トランスの励振電圧Ｖ３は約
２倍になる。従って、入力電圧Ｖ１は第二の実施例の約
半分で圧電トランス５０を励振することができる。
ある。本実施例と前述の第二の実施例の異なる点は、Ｍ
ＯＳＦＥＴ２１、２２が交互にオンオフして補償電磁ト
ランス４２、４６と圧電トランス５０の入力静電容量Ｃ
Ｐ１が共振するため、圧電トランスの励振電圧Ｖ３は約
２倍になる。従って、入力電圧Ｖ１は第二の実施例の約
半分で圧電トランス５０を励振することができる。
【００１８】本発明は出力制御方法は電子機器に直流電
圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータにも適用できる。図
６は本発明に係る圧電トランス式ＤＣ−ＤＣコンバータ
の実施例を示す回路図で、圧電トランスの交流出力を整
流ダイオード１１０と平滑コンデンサ１２０で直流に変
換している。出力電圧検出部７１により直流出力電圧Ｖ
ＯＤを検出し、この検出電圧に基づき周波数可変部８０
で駆動周波数を制御し、駆動部１１を介して主スイッチ
であるＭＯＳＦＥＴ２２を駆動している。
圧を供給するＤＣ−ＤＣコンバータにも適用できる。図
６は本発明に係る圧電トランス式ＤＣ−ＤＣコンバータ
の実施例を示す回路図で、圧電トランスの交流出力を整
流ダイオード１１０と平滑コンデンサ１２０で直流に変
換している。出力電圧検出部７１により直流出力電圧Ｖ
ＯＤを検出し、この検出電圧に基づき周波数可変部８０
で駆動周波数を制御し、駆動部１１を介して主スイッチ
であるＭＯＳＦＥＴ２２を駆動している。
【００１９】なお、本発明で用いる補償インダクタ、補
償電磁トランスは圧電トランスの誘電率の温度特性と相
殺する透磁率の温度特性を持つ磁心で構成されている。
この磁心は前述のものだけではなく、Ｎｉ系、Ｍｎ系の
フェライト材や金属系磁性材料の中から適した特性のも
のを選択すれば同等の効果が得られる。
償電磁トランスは圧電トランスの誘電率の温度特性と相
殺する透磁率の温度特性を持つ磁心で構成されている。
この磁心は前述のものだけではなく、Ｎｉ系、Ｍｎ系の
フェライト材や金属系磁性材料の中から適した特性のも
のを選択すれば同等の効果が得られる。
【００２０】
【発明の効果】本発明によれば、何ら部品を増加させる
ことなく、温度上昇による圧電トランス入力静電容量の
増加に伴う圧電トランス式電力変換装置の効率低下を防
ぐことができる。さらに主スイッチの零電圧スイッチン
グ状態を維持できるので電磁雑音の発生も抑制すること
ができる。
ことなく、温度上昇による圧電トランス入力静電容量の
増加に伴う圧電トランス式電力変換装置の効率低下を防
ぐことができる。さらに主スイッチの零電圧スイッチン
グ状態を維持できるので電磁雑音の発生も抑制すること
ができる。
【図１】本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第
一の実施例を示す回路図である。
一の実施例を示す回路図である。
【図２】第一の実施例における各部位での波形を示す波
形図である。
形図である。
【図３】本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第
二の実施例を示す回路図である。
二の実施例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第
三の実施例を示す回路図である。
三の実施例を示す回路図である。
【図５】本発明に係る圧電トランス式電力変換装置の第
四の実施例を示す回路図である。
四の実施例を示す回路図である。
【図６】本発明に係る圧電トランス式ＤＣ−ＤＣコンバ
ータの実施例を示す回路図である。
ータの実施例を示す回路図である。
【図７】ローゼン型圧電トランスの説明図である。
【図８】従来の圧電トランス式電力変換装置を説明する
回路図である。
回路図である。
【図９】従来の圧電トランス式電力変換装置の各部位で
の波形を示す波形図である。
の波形を示す波形図である。
１０ 駆動部、１１ 二石駆動部、２０、２１、２２、
２３ ＭＯＳＦＥＴ ３０、３１、３２ 補償インダクタ、３５、４２、４６
補償電磁トランス、３６、４３、４７ １次巻線、３
７、４４、４８ ２次巻線 ４０ インダクタ、５０ 圧電トランス、６０ 負荷、
７０ 出力電流検出部、７１ 出力電圧検出部、８０
発振周波数可変部
２３ ＭＯＳＦＥＴ ３０、３１、３２ 補償インダクタ、３５、４２、４６
補償電磁トランス、３６、４３、４７ １次巻線、３
７、４４、４８ ２次巻線 ４０ インダクタ、５０ 圧電トランス、６０ 負荷、
７０ 出力電流検出部、７１ 出力電圧検出部、８０
発振周波数可変部
Claims (4)
- 【請求項１】 スイッチ手段と直列接続するインダクタ
ンス素子と、前記インダクタンス素子または前記スイッ
チ手段と並列接続される圧電トランスと、前記圧電トラ
ンスの出力電圧または出力電流を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて発振周波数を可変す
る発振周波数可変手段と、前記発振周波数可変手段での
周波数でのスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧電ト
ランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段を
備えた圧電トランス式電力変換装置であって、前記圧電
トランスの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段
が、インダクタンス素子のインダクタンスの温度特性に
よる温度補償手段であり、前記インダクタンス素子をイ
ンダクタンスの温度特性が負の温度係数を有するインダ
クタンス素子とすることを特徴とする圧電トランス式電
力変換装置。 - 【請求項２】 前記インダクタ素子が一次巻線と二次巻
線を備える電磁トランス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式電力変換装置。 - 【請求項３】 第一のスイッチ手段と直列接続する第一
のインダクタ素子と、第二のスイッチ手段と直列接続す
る第二のインダクタ素子と、前記第一のインダクタ素子
と前記第一のスイッチ手段の接続点と前記第二のインダ
クタ素子と前記第二のスイッチ手段の接続点との間で駆
動される圧電トランスと、前記圧電トランスの出力電圧
または出力電流を検出する検出手段と、前記検出手段の
検出結果に基づいて発振周波数を可変する発振周波数可
変手段と、前記発振周波数可変手段での周波数で前記第
一のスイッチ手段を駆動する駆動手段と、圧電トランス
の入力静電容量の温度に対する変化の補償手段を備えた
圧電トランス式電力変換装置であって、前記圧電トラン
スの入力静電容量の温度に対する変化の補償手段が、イ
ンダクタンス素子のインダクタンスの温度特性による温
度補償手段であり、前記第一および第二のインダクタン
ス素子をインダクタンスの温度特性が負の温度係数を有
するインダクタンス素子とすることを特徴とする圧電ト
ランス式電力変換装置。 - 【請求項４】 前記第一のインダクタ素子と前記第二の
インダクタ素子が一次巻線と二次巻線を備える電磁トラ
ンスであることを特徴とする請求項３に記載の圧電トラ
ンス式電力変換装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098001A JP2000294848A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 圧電トランス式電力変換装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11098001A JP2000294848A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 圧電トランス式電力変換装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000294848A true JP2000294848A (ja) | 2000-10-20 |
Family
ID=14207447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11098001A Pending JP2000294848A (ja) | 1999-04-05 | 1999-04-05 | 圧電トランス式電力変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000294848A (ja) |
-
1999
- 1999-04-05 JP JP11098001A patent/JP2000294848A/ja active Pending
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