JP2001156356A - 圧電セラミック変圧器及びこれを利用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路 - Google Patents
圧電セラミック変圧器及びこれを利用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路Info
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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- H05B41/14—Circuit arrangements
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- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 全波長振動モ−ドで動作し、２個の出力端を
有する圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の
冷陰極線蛍光管を駆動する回路に関する。 【解決手段】 本発明の圧電セラミック変圧器は、１個
の駆動部と２個の出力部２１３，２１４を有する圧電セ
ラミック板２１０と、２セットの多層構造からなる内部
電極と、４個の外部電極２１５，２１６，２１７，２１
８と２個の出力電極２２１，２２２とから構成される。
圧電セラミック板は長方形板の形状であり、中央部の駆
動部と両端部の出力部とから構成される。中央の駆動部
は更に２個の入力部２１１，２１２から区分される。２
個の入力部の側面にはそれぞれ外部電極が設けられる。
多層内部電極は入力部の内部に設けられ、内部電極は一
層ずつ交替に側面の外部電極を通して並列に連結され
る。セラミック板の両端部には出力電極が設けられる。
有する圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の
冷陰極線蛍光管を駆動する回路に関する。 【解決手段】 本発明の圧電セラミック変圧器は、１個
の駆動部と２個の出力部２１３，２１４を有する圧電セ
ラミック板２１０と、２セットの多層構造からなる内部
電極と、４個の外部電極２１５，２１６，２１７，２１
８と２個の出力電極２２１，２２２とから構成される。
圧電セラミック板は長方形板の形状であり、中央部の駆
動部と両端部の出力部とから構成される。中央の駆動部
は更に２個の入力部２１１，２１２から区分される。２
個の入力部の側面にはそれぞれ外部電極が設けられる。
多層内部電極は入力部の内部に設けられ、内部電極は一
層ずつ交替に側面の外部電極を通して並列に連結され
る。セラミック板の両端部には出力電極が設けられる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミック変
圧器及びこれを利用した回路に関する。より具体的に
は、全波長振動モ−ドで動作し、２個の出力端を有する
圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の冷陰極
線蛍光管（ＣＣＦＬ： cold cathode fluorescent lamp
s)を駆動することができる回路に関する。
圧器及びこれを利用した回路に関する。より具体的に
は、全波長振動モ−ドで動作し、２個の出力端を有する
圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の冷陰極
線蛍光管（ＣＣＦＬ： cold cathode fluorescent lamp
s)を駆動することができる回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電セラミック変圧器は１９６０年代初
めに開発され、最近はＬＣＤバックライトユニットのＣ
ＣＦＬ用インバ−タ−回路で昇圧用変圧器にさらに大き
い注目を浴びている。ロセンタイプのデザインに基づき
多種のバリエーションが開発され、ＬＣＤバックライト
インバ−タ−として用いられている。その高さが低く幅
が狭いし、高い効率とＥＭＩが発生されない等、圧電変
圧器は従来の変圧器に比して多い長所を有している。そ
の上に、負荷抵抗によって変わる昇圧比効率は、ＣＣＦ
Ｌを駆動し調節することに最適である。無負荷状態に近
いＣＣＦＬ点灯時には非常に高い昇圧比効率を示し、点
灯後はランプインピ−ダンスの減少と共に昇圧比が低く
なって、ランプ電流の調節が容易になる。ノ−トブック
ＰＣ等の大部分の商業機器は低い入力電圧で作動し、従
って圧電変圧器の昇圧比を高くするために入力部は多層
化されている。
めに開発され、最近はＬＣＤバックライトユニットのＣ
ＣＦＬ用インバ−タ−回路で昇圧用変圧器にさらに大き
い注目を浴びている。ロセンタイプのデザインに基づき
多種のバリエーションが開発され、ＬＣＤバックライト
インバ−タ−として用いられている。その高さが低く幅
が狭いし、高い効率とＥＭＩが発生されない等、圧電変
圧器は従来の変圧器に比して多い長所を有している。そ
の上に、負荷抵抗によって変わる昇圧比効率は、ＣＣＦ
Ｌを駆動し調節することに最適である。無負荷状態に近
いＣＣＦＬ点灯時には非常に高い昇圧比効率を示し、点
灯後はランプインピ−ダンスの減少と共に昇圧比が低く
なって、ランプ電流の調節が容易になる。ノ−トブック
ＰＣ等の大部分の商業機器は低い入力電圧で作動し、従
って圧電変圧器の昇圧比を高くするために入力部は多層
化されている。
【０００３】たとえ１３．３以下のＬＣＤでは、１個の
ＣＣＦＬのみがバックライトとして用いられるが、１４
以上のＬＣＤでは２個以上のＣＣＦＬが使用されるべき
である。圧電変圧器の作動周波数を増加して単位重量当
の電力密度を高めるかその大きさを小さくするか、また
はＣＣＦＬの効率を高めることができるが、最大周波数
はＣＣＦＬの特性により制限される。ランプ製造者によ
り保証されたＣＣＦＬの最高作動周波数は、一般的に８
０〜９０ｋＨｚ程度である。ＬＣＤインバ−タ−の大き
さ特に厚さと幅をもっと減らすために、限界内で作動周
波数を最大化する必要があり、また多数個のＣＣＦＬを
駆動するためには、多数個の出力電極を有する圧電変圧
器が好ましい。
ＣＣＦＬのみがバックライトとして用いられるが、１４
以上のＬＣＤでは２個以上のＣＣＦＬが使用されるべき
である。圧電変圧器の作動周波数を増加して単位重量当
の電力密度を高めるかその大きさを小さくするか、また
はＣＣＦＬの効率を高めることができるが、最大周波数
はＣＣＦＬの特性により制限される。ランプ製造者によ
り保証されたＣＣＦＬの最高作動周波数は、一般的に８
０〜９０ｋＨｚ程度である。ＬＣＤインバ−タ−の大き
さ特に厚さと幅をもっと減らすために、限界内で作動周
波数を最大化する必要があり、また多数個のＣＣＦＬを
駆動するためには、多数個の出力電極を有する圧電変圧
器が好ましい。
【０００４】既存のほとんどの圧電変圧器は、ただ１個
の出力電極のみを有していて、２個のＣＣＦＬを別途に
駆動することができなかった。２個のＣＣＦＬを１個の
出力端を有する圧電変圧器に並列に連結することができ
るが、この場合に総負荷インピ−ダンスが並列連結によ
り半分に減る。これにより高効率を得るために圧電変圧
器の出力インピ−ダンスを負荷にマッチングさせて設計
することが難くなる。
の出力電極のみを有していて、２個のＣＣＦＬを別途に
駆動することができなかった。２個のＣＣＦＬを１個の
出力端を有する圧電変圧器に並列に連結することができ
るが、この場合に総負荷インピ−ダンスが並列連結によ
り半分に減る。これにより高効率を得るために圧電変圧
器の出力インピ−ダンスを負荷にマッチングさせて設計
することが難くなる。
【０００５】２個の出力電極を有する圧電変圧機は半波
長モ−ドで作動し、半波長モ−ドは図１の図示のとおり
駆動部を中央に設置することができる。しかし、これは
次のような欠点がある。その入力電極の形状のため全波
長空振が不可能であり、また作動周波数が低い。また、
中央の一点で接続されるので、部材の固定が安定的でな
いという問題がある。
長モ−ドで作動し、半波長モ−ドは図１の図示のとおり
駆動部を中央に設置することができる。しかし、これは
次のような欠点がある。その入力電極の形状のため全波
長空振が不可能であり、また作動周波数が低い。また、
中央の一点で接続されるので、部材の固定が安定的でな
いという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２個
の出力電極があり、２個のＣＣＦＬをそれぞれ駆動する
ことができ、全波長モ−ドで動作する圧電セラミック変
圧器を提供することにある。本発明の他の目的は、圧電
セラミック変圧器を利用して、２個のＣＣＦＬをそれぞ
れ駆動することができる回路を提供することにある。
の出力電極があり、２個のＣＣＦＬをそれぞれ駆動する
ことができ、全波長モ−ドで動作する圧電セラミック変
圧器を提供することにある。本発明の他の目的は、圧電
セラミック変圧器を利用して、２個のＣＣＦＬをそれぞ
れ駆動することができる回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本発明の圧電セラミック変圧器は、全波長モ−ドで
動作し、中央の１個の駆動部と両側の２個の出力部（２
１３，２１４）から構成され、前記駆動部は２個の入力
部（２１１，２１２）から構成される圧電セラミック板
（２１０）、前記圧電セラミック板（２１０）の２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にそれぞれ形成される
４個の外部電極（２１５，２１６，２１７，２１８）、
前記２個の入力部（２１１，２１２）の内部に多層構造
に形成され、各層は左側外部電極（２１５，２１７）と
右側外部電極（２１６，２１８）に交替に並列に連結さ
れる２セットの内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０
ａ，２１０ｂ）及び、前記出力部（２１３，２１４）の
両端部に形成される２個の出力電極（２２１，２２２）
から構成され、前記入力部（２１１，２１２）の各層
は、前記圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に分極
され、各層の分極方向の中で上下に隣接した層の分極方
向は相互に反対であり、２個の入力部（２１１，２１
２）で同一レベル層は同一方向に分極され、２個の出力
部（２１３，２１４）の分極は、前記圧電セラミック板
（２１０）の長手方向で相互に反対方向であることを特
徴とする。
く、本発明の圧電セラミック変圧器は、全波長モ−ドで
動作し、中央の１個の駆動部と両側の２個の出力部（２
１３，２１４）から構成され、前記駆動部は２個の入力
部（２１１，２１２）から構成される圧電セラミック板
（２１０）、前記圧電セラミック板（２１０）の２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にそれぞれ形成される
４個の外部電極（２１５，２１６，２１７，２１８）、
前記２個の入力部（２１１，２１２）の内部に多層構造
に形成され、各層は左側外部電極（２１５，２１７）と
右側外部電極（２１６，２１８）に交替に並列に連結さ
れる２セットの内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０
ａ，２１０ｂ）及び、前記出力部（２１３，２１４）の
両端部に形成される２個の出力電極（２２１，２２２）
から構成され、前記入力部（２１１，２１２）の各層
は、前記圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に分極
され、各層の分極方向の中で上下に隣接した層の分極方
向は相互に反対であり、２個の入力部（２１１，２１
２）で同一レベル層は同一方向に分極され、２個の出力
部（２１３，２１４）の分極は、前記圧電セラミック板
（２１０）の長手方向で相互に反対方向であることを特
徴とする。
【０００８】また、前記入力部（２１１，２１２）の各
層の分極方向の中、２個の入力部（２１１，２１２）で
同一レベル層の分極方向が相互に反対であることを特徴
とする。
層の分極方向の中、２個の入力部（２１１，２１２）で
同一レベル層の分極方向が相互に反対であることを特徴
とする。
【０００９】また、前記入力部（２１１，２１２，６１
１，６１２）のそれぞれの長さが全体の圧電セラミック
変圧器長さの３／８であることを特徴とする。
１，６１２）のそれぞれの長さが全体の圧電セラミック
変圧器長さの３／８であることを特徴とする。
【００１０】また、圧電セラミック板（２１０，６１
０）の上部面と下部面に保護層を更に設置することを特
徴とする。
０）の上部面と下部面に保護層を更に設置することを特
徴とする。
【００１１】また、本発明の圧電セラミック変圧器を利
用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路は、一側は
前記請求項１の圧電セラミック変圧器の出力電極（２２
１，２２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される
２個の冷陰極線蛍光管及び、前記の冷陰極線蛍光管に流
れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路を有
する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板（２
１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路から位
相が１８０°の差が発生されるように連結されることを
特徴とする。
用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路は、一側は
前記請求項１の圧電セラミック変圧器の出力電極（２２
１，２２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される
２個の冷陰極線蛍光管及び、前記の冷陰極線蛍光管に流
れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路を有
する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板（２
１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路から位
相が１８０°の差が発生されるように連結されることを
特徴とする。
【００１２】また、一側は前記請求項２の圧電セラミッ
ク変圧器の出力電極（６２１，６２２）に連結され、他
側は抵抗を経て接地される２個の冷陰極線蛍光管及び前
記の冷陰極線蛍光管に流れる電流を調節するためのフィ
−ドバック調節回路を有する駆動回路から構成され、前
記圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２個の外部
電極に、駆動回路から位相が一致するように連結される
ことを特徴とする。
ク変圧器の出力電極（６２１，６２２）に連結され、他
側は抵抗を経て接地される２個の冷陰極線蛍光管及び前
記の冷陰極線蛍光管に流れる電流を調節するためのフィ
−ドバック調節回路を有する駆動回路から構成され、前
記圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２個の外部
電極に、駆動回路から位相が一致するように連結される
ことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明を添付図面により詳細に説
明する。図２は、本発明の圧電セラミック変圧器の第１
の実施例の図面である。本発明の圧電セラミック変圧器
は、１個の駆動部と２個の出力部（２１３，２１４）を
有する圧電セラミック板（２１０）と２セットの多層構
造からなる内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，
２１０ｂ）と、４個の外部電極（２１５，２１６，２１
７，２１８）と２個の出力電極（２２１，２２２）とか
ら構成される。圧電セラミック板（２１０）は長方形板
の形状であり、中央部の駆動部と両端部の出力部（２１
３，２１４）とから構成される。中央の駆動部は更に２
個の入力部（２１１，２１２）から区分される。２個の
入力部（２１１，２１３）の側面にはそれぞれ外部電極
（２１５，２１６，２１７，２１８）が設けられる。
明する。図２は、本発明の圧電セラミック変圧器の第１
の実施例の図面である。本発明の圧電セラミック変圧器
は、１個の駆動部と２個の出力部（２１３，２１４）を
有する圧電セラミック板（２１０）と２セットの多層構
造からなる内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，
２１０ｂ）と、４個の外部電極（２１５，２１６，２１
７，２１８）と２個の出力電極（２２１，２２２）とか
ら構成される。圧電セラミック板（２１０）は長方形板
の形状であり、中央部の駆動部と両端部の出力部（２１
３，２１４）とから構成される。中央の駆動部は更に２
個の入力部（２１１，２１２）から区分される。２個の
入力部（２１１，２１３）の側面にはそれぞれ外部電極
（２１５，２１６，２１７，２１８）が設けられる。
【００１４】図３及び図４の図示のとおり、内部電極
（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，２１０ｂ）は、入力
部（２１１，２１２）の内部に設けられ多層構造から構
成され、各層は一層ずつ交替に左側外部電極と右側外部
電極に並列に連結される。セラミック板（２１０）の両
端部には出力電極（２２１，２２２）が設けられる。内
部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，２１０ｂ）は
一般的に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｄまたは他の伝導性ペ−スト
から製造され、外部電極（２１５，２１６，２１７，２
１８）と出力電極（２２１，２２２）はＡｇペ−ストか
ら製造される。入力部（２１１，２１２）の電気的分極
は圧電セラミックピン（２１０）の厚さ方向に形成さ
れ、上下に相互に隣接する層間には相互に反対方向に分
極される。２個の入力部（２１１，２１２）の同一レベ
ル層は相互に同一方向に分極される。２個の出力部（２
１３，２１４）は、圧電セラミック板（２１０）の長手
方向に分極され、相互に反対方向に分極される。それぞ
れの入力部（２１１，２１２）の長さは、圧電セラミッ
クの全体長さの３／８以内で変化可能であり、それぞれ
の出力部（２１３，２１４）は残余長さの半分となる。
（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，２１０ｂ）は、入力
部（２１１，２１２）の内部に設けられ多層構造から構
成され、各層は一層ずつ交替に左側外部電極と右側外部
電極に並列に連結される。セラミック板（２１０）の両
端部には出力電極（２２１，２２２）が設けられる。内
部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０ａ，２１０ｂ）は
一般的に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｄまたは他の伝導性ペ−スト
から製造され、外部電極（２１５，２１６，２１７，２
１８）と出力電極（２２１，２２２）はＡｇペ−ストか
ら製造される。入力部（２１１，２１２）の電気的分極
は圧電セラミックピン（２１０）の厚さ方向に形成さ
れ、上下に相互に隣接する層間には相互に反対方向に分
極される。２個の入力部（２１１，２１２）の同一レベ
ル層は相互に同一方向に分極される。２個の出力部（２
１３，２１４）は、圧電セラミック板（２１０）の長手
方向に分極され、相互に反対方向に分極される。それぞ
れの入力部（２１１，２１２）の長さは、圧電セラミッ
クの全体長さの３／８以内で変化可能であり、それぞれ
の出力部（２１３，２１４）は残余長さの半分となる。
【００１５】図５は全波長モ−ドで空振する圧電セラミ
ック板（２１０）の内部に発生する応力と変形の図面で
ある。２個の入力部（２１１，２１２）には、相互に異
なる方向に応力が発生し従って、一側の入力部に圧縮応
力が発生すると、他側の入力部には引張応力が発生す
る。中央の入力部が、図１の図示のとおり１個のみ形成
される場合は、全波長モ−ド空振が不可能である。本発
明の第１の実施例の場合、全波長モ−ド空振は入力部を
２部分に分け、２個の入力部（２１１，２１３）と同一
レベル層を同一方向に分極させ、図６の図示のとおり各
入力部（２１１，２１２）に連結された２個の外部電極
に１８０°の位相差が発生するように高周波電源を連結
することにより可能である。図５の図示のとおり、全波
長モ−ドでは、２個のノ−ドが存在しないので、各要素
の固定は図１の場合に比してもっと容易で安定的であ
る。
ック板（２１０）の内部に発生する応力と変形の図面で
ある。２個の入力部（２１１，２１２）には、相互に異
なる方向に応力が発生し従って、一側の入力部に圧縮応
力が発生すると、他側の入力部には引張応力が発生す
る。中央の入力部が、図１の図示のとおり１個のみ形成
される場合は、全波長モ−ド空振が不可能である。本発
明の第１の実施例の場合、全波長モ−ド空振は入力部を
２部分に分け、２個の入力部（２１１，２１３）と同一
レベル層を同一方向に分極させ、図６の図示のとおり各
入力部（２１１，２１２）に連結された２個の外部電極
に１８０°の位相差が発生するように高周波電源を連結
することにより可能である。図５の図示のとおり、全波
長モ−ドでは、２個のノ−ドが存在しないので、各要素
の固定は図１の場合に比してもっと容易で安定的であ
る。
【００１６】図７は、本発明の圧電セラミック変圧器を
用いてＣＣＦＬを駆動するための回路図である。入力直
流電圧は、高周波発生回路で長手方向の空振のための高
周波数入力に変換される。高周波発生回路は一般的にス
イッチングトランジスタ、周波数発生及び調節用のＩ
Ｃ、出力電流を調節するためのフィ−ドバック調節回
路、インダクタ−含む入力マッチングネットワ−ク等か
ら構成される。高周波サイン波電圧は、圧電変圧器の入
力部に入力される。２個の外部電極は、駆動回路にそれ
ぞれ１８０°の位相差が発生するように連結される。Ｃ
ＣＦＬの一側端部は出力電極に連結され、他側はフィ−
ドバック調節のための抵抗を通して接地される。
用いてＣＣＦＬを駆動するための回路図である。入力直
流電圧は、高周波発生回路で長手方向の空振のための高
周波数入力に変換される。高周波発生回路は一般的にス
イッチングトランジスタ、周波数発生及び調節用のＩ
Ｃ、出力電流を調節するためのフィ−ドバック調節回
路、インダクタ−含む入力マッチングネットワ−ク等か
ら構成される。高周波サイン波電圧は、圧電変圧器の入
力部に入力される。２個の外部電極は、駆動回路にそれ
ぞれ１８０°の位相差が発生するように連結される。Ｃ
ＣＦＬの一側端部は出力電極に連結され、他側はフィ−
ドバック調節のための抵抗を通して接地される。
【００１７】図８及び図９は、本発明の圧電セラミック
変圧器の第２の実施例である。第２の実施例は、第１の
実施例とその全ての構成は同一であるが、２個の入力部
（６１１，６１２）で同一レベル層の分極方向が相互に
反対方向となる点のみが異なる。従って、駆動回路に連
結する時、圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２
個の外部電極にそれぞれ位相差を発生させずに連結しな
ければならない。圧電セラミック板（６１０）の同一方
向の外部電極に同一極性を連結することにより、駆動回
路との連結がより便利になる。
変圧器の第２の実施例である。第２の実施例は、第１の
実施例とその全ての構成は同一であるが、２個の入力部
（６１１，６１２）で同一レベル層の分極方向が相互に
反対方向となる点のみが異なる。従って、駆動回路に連
結する時、圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２
個の外部電極にそれぞれ位相差を発生させずに連結しな
ければならない。圧電セラミック板（６１０）の同一方
向の外部電極に同一極性を連結することにより、駆動回
路との連結がより便利になる。
【００１８】本発明の第１の実施例の圧電セラミック変
圧器を利用して、２個のＣＣＦＬを駆動回路により駆動
する。圧電セラミック変圧器は、ＰｂＯ・ＺｒＯ2・Ｔ
ｉＯ2固溶体から製造され、５６×７×２ｍｍの寸法に
製造される。入力部はＡｇ−Ｐｄペ−ストから製造され
た１４個の内部電極から構成され、圧電セラミック変圧
器は、多層セラミック加工過程を経て製造される。出力
電極と外部電極はＡｇペ−ストから製造され、２〜４ｋ
Ｖ／ｍｍの分極電界、１３０℃のシリコンオイルの中で
分極される。図１２は１００ｋΩの抵抗で圧電変圧器の
昇圧比率を示す。１００ｋΩの抵抗で最高の昇圧比効率
３５と出力電流８ｍＡ、即ち各６Ｗを得ることができ、
変換効率は９６％以上である。１００ｋΩで空振周波数
は６０ｋＨｚである。２個のＣＣＦＬは長さが３４０ｍ
ｍで直径が２．５ｍｍであり、本発明の第１の実施例の
圧電セラミック変圧器に連結された状態で、ランプ電流
と電圧が測定された。ランプ電流は８ｍＡでランプ電圧
は６５０Ｖｒｍｓ即ち５．２Ｗであった。２個のＣＣＦ
Ｌはフィ−ドバック調節を通してチッタ−リングや圧電
変圧器の発熱なく安定した状態で作動した。
圧器を利用して、２個のＣＣＦＬを駆動回路により駆動
する。圧電セラミック変圧器は、ＰｂＯ・ＺｒＯ2・Ｔ
ｉＯ2固溶体から製造され、５６×７×２ｍｍの寸法に
製造される。入力部はＡｇ−Ｐｄペ−ストから製造され
た１４個の内部電極から構成され、圧電セラミック変圧
器は、多層セラミック加工過程を経て製造される。出力
電極と外部電極はＡｇペ−ストから製造され、２〜４ｋ
Ｖ／ｍｍの分極電界、１３０℃のシリコンオイルの中で
分極される。図１２は１００ｋΩの抵抗で圧電変圧器の
昇圧比率を示す。１００ｋΩの抵抗で最高の昇圧比効率
３５と出力電流８ｍＡ、即ち各６Ｗを得ることができ、
変換効率は９６％以上である。１００ｋΩで空振周波数
は６０ｋＨｚである。２個のＣＣＦＬは長さが３４０ｍ
ｍで直径が２．５ｍｍであり、本発明の第１の実施例の
圧電セラミック変圧器に連結された状態で、ランプ電流
と電圧が測定された。ランプ電流は８ｍＡでランプ電圧
は６５０Ｖｒｍｓ即ち５．２Ｗであった。２個のＣＣＦ
Ｌはフィ−ドバック調節を通してチッタ−リングや圧電
変圧器の発熱なく安定した状態で作動した。
【００１９】
【発明の効果】本発明の圧電セラミック変圧器は、駆動
部が２個の入力部に分けられていて全波長モ−ドで駆動
させることができる。また、本発明の圧電セラミック変
圧器は、２個の出力電極があって２個のＣＣＦＬをそれ
ぞれ駆動することができ、フィ−ドバック調節を通して
チッタ−リングや圧電変圧器の発熱なく安定的に駆動さ
せることができる。
部が２個の入力部に分けられていて全波長モ−ドで駆動
させることができる。また、本発明の圧電セラミック変
圧器は、２個の出力電極があって２個のＣＣＦＬをそれ
ぞれ駆動することができ、フィ−ドバック調節を通して
チッタ−リングや圧電変圧器の発熱なく安定的に駆動さ
せることができる。
【図１】半波長モ−ドで動作する２個の入力電極を有す
る圧電変圧器の図面である。
る圧電変圧器の図面である。
【図２】本発明の圧電セラミック変圧器の第１の実施例
の図面である。
の図面である。
【図３】図２のａ−ａ’断面の断面図である。
【図４】図２のｂ−ｂ’断面の断面図である。
【図５】全波長空振時、圧電セラミック変圧器に発生す
る応力と変形の分布を概略的に図示した図面である。
る応力と変形の分布を概略的に図示した図面である。
【図６】本発明の圧電セラミック変圧器の２個の入力端
に電気的結線をした状態の図面である。
に電気的結線をした状態の図面である。
【図７】本発明の圧電セラミック変圧器を用いて２個の
ＣＣＦＬを駆動するための回路の回路図である。
ＣＣＦＬを駆動するための回路の回路図である。
【図８】本発明の圧電セラミック変圧器の第２の実施例
の図面である。
の図面である。
【図９】図８のａ−ａ’断面の断面図である。
【図１０】図８のｂ−ｂ’断面の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例の入力端に電気的結線
をした状態の図面である。
をした状態の図面である。
【図１２】第１の実施例の圧電セラミック変圧器が１０
０ｋΩの負荷で周波数別の昇圧比効率を示す図面であ
る。
０ｋΩの負荷で周波数別の昇圧比効率を示す図面であ
る。
１０１，２２１，２２２，６２１，６２２ 出力端 １０２ 入力電極 １０３ 駆動部 ２１０，６１０ 圧電セラミック板 １０４，２１３，２１４，６１３，６１４ 出力部 ２１１，２１２，６１１，６１２ 入力部 ２１５，２１６，２１７，２１８，６１５，６１６，６
１７，６１８ 外部電極 ２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，６１９ａ，
６１９ｂ，６２０ａ，６２０ｂ 内部電極 ２２１，２２２，６２１，６２２：出力電極
１７，６１８ 外部電極 ２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，６１９ａ，
６１９ｂ，６２０ａ，６２０ｂ 内部電極 ２２１，２２２，６２１，６２２：出力電極
【手続補正書】
【提出日】平成１２年８月２９日（２０００．８．２
９）
９）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 圧電セラミック変圧器及びこれを利用
した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路
した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミック変
圧器及びこれを利用した回路に関する。より具体的に
は、全波長振動モ−ドで動作し、２個の出力端を有する
圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の冷陰極
線蛍光管（ＣＣＦＬ： cold cathode fluorescent lamp
s)を駆動することができる回路に関する。
圧器及びこれを利用した回路に関する。より具体的に
は、全波長振動モ−ドで動作し、２個の出力端を有する
圧電セラミック変圧器と、これを利用して２個の冷陰極
線蛍光管（ＣＣＦＬ： cold cathode fluorescent lamp
s)を駆動することができる回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電セラミック変圧器は１９６０年代初
めに開発され、最近はＬＣＤバックライトユニットのＣ
ＣＦＬ用インバ−タ−回路で昇圧用変圧器にさらに大き
い注目を浴びている。ロセンタイプのデザインに基づき
多種のバリエーションが開発され、ＬＣＤバックライト
インバ−タ−として用いられている。その高さが低く幅
が狭いし、高い効率とＥＭＩが発生されない等、圧電変
圧器は従来の変圧器に比して多い長所を有している。そ
の上に、負荷抵抗によって変わる昇圧比効率は、ＣＣＦ
Ｌを駆動し調節することに最適である。無負荷状態に近
いＣＣＦＬ点灯時には非常に高い昇圧比効率を示し、点
灯後はランプインピ−ダンスの減少と共に昇圧比が低く
なって、ランプ電流の調節が容易になる。ノ−トブック
ＰＣ等の大部分の商業機器は低い入力電圧で作動し、従
って圧電変圧器の昇圧比を高くするために入力部は多層
化されている。
めに開発され、最近はＬＣＤバックライトユニットのＣ
ＣＦＬ用インバ−タ−回路で昇圧用変圧器にさらに大き
い注目を浴びている。ロセンタイプのデザインに基づき
多種のバリエーションが開発され、ＬＣＤバックライト
インバ−タ−として用いられている。その高さが低く幅
が狭いし、高い効率とＥＭＩが発生されない等、圧電変
圧器は従来の変圧器に比して多い長所を有している。そ
の上に、負荷抵抗によって変わる昇圧比効率は、ＣＣＦ
Ｌを駆動し調節することに最適である。無負荷状態に近
いＣＣＦＬ点灯時には非常に高い昇圧比効率を示し、点
灯後はランプインピ−ダンスの減少と共に昇圧比が低く
なって、ランプ電流の調節が容易になる。ノ−トブック
ＰＣ等の大部分の商業機器は低い入力電圧で作動し、従
って圧電変圧器の昇圧比を高くするために入力部は多層
化されている。
【０００３】たとえ１３．３以下のＬＣＤでは、１個の
ＣＣＦＬのみがバックライトとして用いられるが、１４
以上のＬＣＤでは２個以上のＣＣＦＬが使用されるべき
である。圧電変圧器の作動周波数を増加して単位重量当
の電力密度を高めるかその大きさを小さくするか、また
はＣＣＦＬの効率を高めることができるが、最大周波数
はＣＣＦＬの特性により制限される。ランプ製造者によ
り保証されたＣＣＦＬの最高作動周波数は、一般的に８
０〜９０ｋＨｚ程度である。ＬＣＤインバ−タ−の大き
さ特に厚さと幅をもっと減らすために、限界内で作動周
波数を最大化する必要があり、また多数個のＣＣＦＬを
駆動するためには、多数個の出力電極を有する圧電変圧
器が好ましい。
ＣＣＦＬのみがバックライトとして用いられるが、１４
以上のＬＣＤでは２個以上のＣＣＦＬが使用されるべき
である。圧電変圧器の作動周波数を増加して単位重量当
の電力密度を高めるかその大きさを小さくするか、また
はＣＣＦＬの効率を高めることができるが、最大周波数
はＣＣＦＬの特性により制限される。ランプ製造者によ
り保証されたＣＣＦＬの最高作動周波数は、一般的に８
０〜９０ｋＨｚ程度である。ＬＣＤインバ−タ−の大き
さ特に厚さと幅をもっと減らすために、限界内で作動周
波数を最大化する必要があり、また多数個のＣＣＦＬを
駆動するためには、多数個の出力電極を有する圧電変圧
器が好ましい。
【０００４】既存のほとんどの圧電変圧器は、ただ１個
の出力電極のみを有していて、２個のＣＣＦＬを別途に
駆動することができなかった。２個のＣＣＦＬを１個の
出力端を有する圧電変圧器に並列に連結することができ
るが、この場合に総負荷インピ−ダンスが並列連結によ
り半分に減る。これにより高効率を得るために圧電変圧
器の出力インピ−ダンスを負荷にマッチングさせて設計
することが難くなる。
の出力電極のみを有していて、２個のＣＣＦＬを別途に
駆動することができなかった。２個のＣＣＦＬを１個の
出力端を有する圧電変圧器に並列に連結することができ
るが、この場合に総負荷インピ−ダンスが並列連結によ
り半分に減る。これにより高効率を得るために圧電変圧
器の出力インピ−ダンスを負荷にマッチングさせて設計
することが難くなる。
【０００５】２個の出力電極を有する圧電変圧機は半波
長モ−ドで作動し、半波長モ−ドは図１の図示のとおり
駆動部を中央に設置することができる。しかし、これは
次のような欠点がある。その入力電極の形状のため全波
長空振が不可能であり、また作動周波数が低い。また、
中央の一点で接続されるので、部材の固定が安定的でな
いという問題がある。
長モ−ドで作動し、半波長モ−ドは図１の図示のとおり
駆動部を中央に設置することができる。しかし、これは
次のような欠点がある。その入力電極の形状のため全波
長空振が不可能であり、また作動周波数が低い。また、
中央の一点で接続されるので、部材の固定が安定的でな
いという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、２個
の出力電極があり、２個のＣＣＦＬをそれぞれ駆動する
ことができ、全波長モ−ドで動作する圧電セラミック変
圧器を提供することにある。本発明の他の目的は、圧電
セラミック変圧器を利用して、２個のＣＣＦＬをそれぞ
れ駆動することができる回路を提供することにある。
の出力電極があり、２個のＣＣＦＬをそれぞれ駆動する
ことができ、全波長モ−ドで動作する圧電セラミック変
圧器を提供することにある。本発明の他の目的は、圧電
セラミック変圧器を利用して、２個のＣＣＦＬをそれぞ
れ駆動することができる回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上述した目的を達成すべ
く、本発明の圧電セラミック変圧器は、全波長モ−ドで
動作し、中央の１個の駆動部と両側の２個の出力部（２
１３，２１４）から構成され、前記駆動部は２個の入力
部（２１１，２１２）から構成される圧電セラミック板
（２１０）、前記圧電セラミック板（２１０）の２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にそれぞれ形成される
４個の外部電極（２１５，２１６，２１７，２１８）、
前記２個の入力部（２１１，２１２）の内部に多層構造
に形成され、各層は左側外部電極（２１５，２１７）と
右側外部電極（２１６，２１８）に交替に並列に連結さ
れる２セットの内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０
ａ，２２０ｂ）及び、前記出力部（２１３，２１４）の
両端部に形成される２個の出力電極（２２１，２２２）
から構成され、前記入力部（２１１，２１２）の各層
は、前記圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に分極
され、各層の分極方向の中で上下に隣接した層の分極方
向は相互に反対であり、２個の入力部（２１１，２１
２）で同一レベル層は同一方向に分極され、２個の出力
部（２１３，２１４）の分極は、前記圧電セラミック板
（２１０）の長手方向で相互に反対方向であることを特
徴とする。
く、本発明の圧電セラミック変圧器は、全波長モ−ドで
動作し、中央の１個の駆動部と両側の２個の出力部（２
１３，２１４）から構成され、前記駆動部は２個の入力
部（２１１，２１２）から構成される圧電セラミック板
（２１０）、前記圧電セラミック板（２１０）の２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にそれぞれ形成される
４個の外部電極（２１５，２１６，２１７，２１８）、
前記２個の入力部（２１１，２１２）の内部に多層構造
に形成され、各層は左側外部電極（２１５，２１７）と
右側外部電極（２１６，２１８）に交替に並列に連結さ
れる２セットの内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０
ａ，２２０ｂ）及び、前記出力部（２１３，２１４）の
両端部に形成される２個の出力電極（２２１，２２２）
から構成され、前記入力部（２１１，２１２）の各層
は、前記圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に分極
され、各層の分極方向の中で上下に隣接した層の分極方
向は相互に反対であり、２個の入力部（２１１，２１
２）で同一レベル層は同一方向に分極され、２個の出力
部（２１３，２１４）の分極は、前記圧電セラミック板
（２１０）の長手方向で相互に反対方向であることを特
徴とする。
【０００８】また、前記入力部（２１１，２１２，６１
１，６１２）のそれぞれの長さが全体の圧電セラミック
変圧器長さの３／８であることを特徴とする。
１，６１２）のそれぞれの長さが全体の圧電セラミック
変圧器長さの３／８であることを特徴とする。
【０００９】また、圧電セラミック板（２１０，６１
０）の上部面と下部面に保護層を更に設置することを特
徴とする。
０）の上部面と下部面に保護層を更に設置することを特
徴とする。
【００１０】また、本発明の圧電セラミック変圧器を利
用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路は、一側は
前記請求項１の圧電セラミック変圧器の出力電極（２２
１，２２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される
２個の冷陰極線蛍光管及び、前記の冷陰極線蛍光管に流
れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路を有
する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板（２
１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路から位
相が１８０°の差が発生されるように連結されることを
特徴とする。
用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路は、一側は
前記請求項１の圧電セラミック変圧器の出力電極（２２
１，２２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される
２個の冷陰極線蛍光管及び、前記の冷陰極線蛍光管に流
れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路を有
する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板（２
１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路から位
相が１８０°の差が発生されるように連結されることを
特徴とする。
【００１１】また、全波長モ−ドで動作し、中央の１個
の駆動部と両側の２個の出力部（６１３，６１４）から
構成され、前記駆動部は２個の入力部（６１１，６１
２）から構成され、該入力部（６１１，６１２）の各層
の分極方向の中、２個の入力部（６１１，６１２）で同
一レベル層の分極方向が相互に反対である圧電セラミッ
ク変圧器、一側は前記圧電セラミック変圧器の出力電極
（６２１，６２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地
される２個の冷陰極線蛍光管及び前記の冷陰極線蛍光管
に流れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路
を有する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板
（６１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路か
ら位相が一致するように連結されることを特徴とする。
の駆動部と両側の２個の出力部（６１３，６１４）から
構成され、前記駆動部は２個の入力部（６１１，６１
２）から構成され、該入力部（６１１，６１２）の各層
の分極方向の中、２個の入力部（６１１，６１２）で同
一レベル層の分極方向が相互に反対である圧電セラミッ
ク変圧器、一側は前記圧電セラミック変圧器の出力電極
（６２１，６２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地
される２個の冷陰極線蛍光管及び前記の冷陰極線蛍光管
に流れる電流を調節するためのフィ−ドバック調節回路
を有する駆動回路から構成され、前記圧電セラミック板
（６１０）の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路か
ら位相が一致するように連結されることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】本発明を添付図面により詳細に説
明する。図２は、本発明の圧電セラミック変圧器の第１
の実施例の図面である。本発明の圧電セラミック変圧器
は、１個の駆動部と２個の出力部（２１３，２１４）を
有する圧電セラミック板（２１０）と２セットの多層構
造からなる内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，
２２０ｂ）と、４個の外部電極（２１５，２１６，２１
７，２１８）と２個の出力電極（２２１，２２２）とか
ら構成される。圧電セラミック板（２１０）は長方形板
の形状であり、中央部の駆動部と両端部の出力部（２１
３，２１４）とから構成される。中央の駆動部は更に２
個の入力部（２１１，２１２）から区分される。２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にはそれぞれ外部電極
（２１５，２１６，２１７，２１８）が設けられる。
明する。図２は、本発明の圧電セラミック変圧器の第１
の実施例の図面である。本発明の圧電セラミック変圧器
は、１個の駆動部と２個の出力部（２１３，２１４）を
有する圧電セラミック板（２１０）と２セットの多層構
造からなる内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，
２２０ｂ）と、４個の外部電極（２１５，２１６，２１
７，２１８）と２個の出力電極（２２１，２２２）とか
ら構成される。圧電セラミック板（２１０）は長方形板
の形状であり、中央部の駆動部と両端部の出力部（２１
３，２１４）とから構成される。中央の駆動部は更に２
個の入力部（２１１，２１２）から区分される。２個の
入力部（２１１，２１２）の側面にはそれぞれ外部電極
（２１５，２１６，２１７，２１８）が設けられる。
【００１３】図３及び図４の図示のとおり、内部電極
（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ）は、入力
部（２１１，２１２）の内部に設けられ多層構造から構
成され、各層は一層ずつ交替に左側外部電極と右側外部
電極に並列に連結される。セラミック板（２１０）の両
端部には出力電極（２２１，２２２）が設けられる。内
部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ）は
一般的に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｄまたは他の伝導性ペ−スト
から製造され、外部電極（２１５，２１６，２１７，２
１８）と出力電極（２２１，２２２）はＡｇペ−ストか
ら製造される。入力部（２１１，２１２）の電気的分極
は圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に形成され、
上下に相互に隣接する層間には相互に反対方向に分極さ
れる。２個の入力部（２１１，２１２）の同一レベル層
は相互に同一方向に分極される。２個の出力部（２１
３，２１４）は、圧電セラミック板（２１０）の長手方
向に分極され、相互に反対方向に分極される。それぞれ
の入力部（２１１，２１２）の長さは、圧電セラミック
の全体長さの３／８以内で変化可能であり、それぞれの
出力部（２１３，２１４）は残余長さの半分となる。
（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ）は、入力
部（２１１，２１２）の内部に設けられ多層構造から構
成され、各層は一層ずつ交替に左側外部電極と右側外部
電極に並列に連結される。セラミック板（２１０）の両
端部には出力電極（２２１，２２２）が設けられる。内
部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ）は
一般的に、Ａｇ，Ｐｄ，Ｐｄまたは他の伝導性ペ−スト
から製造され、外部電極（２１５，２１６，２１７，２
１８）と出力電極（２２１，２２２）はＡｇペ−ストか
ら製造される。入力部（２１１，２１２）の電気的分極
は圧電セラミック板（２１０）の厚さ方向に形成され、
上下に相互に隣接する層間には相互に反対方向に分極さ
れる。２個の入力部（２１１，２１２）の同一レベル層
は相互に同一方向に分極される。２個の出力部（２１
３，２１４）は、圧電セラミック板（２１０）の長手方
向に分極され、相互に反対方向に分極される。それぞれ
の入力部（２１１，２１２）の長さは、圧電セラミック
の全体長さの３／８以内で変化可能であり、それぞれの
出力部（２１３，２１４）は残余長さの半分となる。
【００１４】図５は全波長モ−ドで空振する圧電セラミ
ック板（２１０）の内部に発生する応力と変形の図面で
ある。２個の入力部（２１１，２１２）には、相互に異
なる方向に応力が発生し従って、一側の入力部に圧縮応
力が発生すると、他側の入力部には引張応力が発生す
る。中央の入力部が、図１の図示のとおり１個のみ形成
される場合は、全波長モ−ド空振が不可能である。本発
明の第１の実施例の場合、全波長モ−ド空振は入力部を
２部分に分け、２個の入力部（２１１，２１２）と同一
レベル層を同一方向に分極させ、図６の図示のとおり各
入力部（２１１，２１２）に連結された２個の外部電極
に１８０°の位相差が発生するように高周波電源を連結
することにより可能である。図５の図示のとおり、全波
長モ−ドでは、２個のノ−ドが存在しないので、各要素
の固定は図１の場合に比してもっと容易で安定的であ
る。
ック板（２１０）の内部に発生する応力と変形の図面で
ある。２個の入力部（２１１，２１２）には、相互に異
なる方向に応力が発生し従って、一側の入力部に圧縮応
力が発生すると、他側の入力部には引張応力が発生す
る。中央の入力部が、図１の図示のとおり１個のみ形成
される場合は、全波長モ−ド空振が不可能である。本発
明の第１の実施例の場合、全波長モ−ド空振は入力部を
２部分に分け、２個の入力部（２１１，２１２）と同一
レベル層を同一方向に分極させ、図６の図示のとおり各
入力部（２１１，２１２）に連結された２個の外部電極
に１８０°の位相差が発生するように高周波電源を連結
することにより可能である。図５の図示のとおり、全波
長モ−ドでは、２個のノ−ドが存在しないので、各要素
の固定は図１の場合に比してもっと容易で安定的であ
る。
【００１５】図７は、本発明の圧電セラミック変圧器を
用いてＣＣＦＬを駆動するための回路図である。入力直
流電圧は、高周波発生回路で長手方向の空振のための高
周波数入力に変換される。高周波発生回路は一般的にス
イッチングトランジスタ、周波数発生及び調節用のＩ
Ｃ、出力電流を調節するためのフィ−ドバック調節回
路、インダクタ−含む入力マッチングネットワ−ク等か
ら構成される。高周波サイン波電圧は、圧電変圧器の入
力部に入力される。２個の外部電極は、駆動回路にそれ
ぞれ１８０°の位相差が発生するように連結される。Ｃ
ＣＦＬの一側端部は出力電極に連結され、他側はフィ−
ドバック調節のための抵抗を通して接地される。
用いてＣＣＦＬを駆動するための回路図である。入力直
流電圧は、高周波発生回路で長手方向の空振のための高
周波数入力に変換される。高周波発生回路は一般的にス
イッチングトランジスタ、周波数発生及び調節用のＩ
Ｃ、出力電流を調節するためのフィ−ドバック調節回
路、インダクタ−含む入力マッチングネットワ−ク等か
ら構成される。高周波サイン波電圧は、圧電変圧器の入
力部に入力される。２個の外部電極は、駆動回路にそれ
ぞれ１８０°の位相差が発生するように連結される。Ｃ
ＣＦＬの一側端部は出力電極に連結され、他側はフィ−
ドバック調節のための抵抗を通して接地される。
【００１６】図８及び図９は、本発明の圧電セラミック
変圧器の第２の実施例である。第２の実施例は、第１の
実施例とその全ての構成は同一であるが、２個の入力部
（６１１，６１２）で同一レベル層の分極方向が相互に
反対方向となる点のみが異なる。従って、駆動回路に連
結する時、圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２
個の外部電極にそれぞれ位相差を発生させずに連結しな
ければならない。圧電セラミック板（６１０）の同一方
向の外部電極に同一極性を連結することにより、駆動回
路との連結がより便利になる。
変圧器の第２の実施例である。第２の実施例は、第１の
実施例とその全ての構成は同一であるが、２個の入力部
（６１１，６１２）で同一レベル層の分極方向が相互に
反対方向となる点のみが異なる。従って、駆動回路に連
結する時、圧電セラミック板（６１０）の同一方向の２
個の外部電極にそれぞれ位相差を発生させずに連結しな
ければならない。圧電セラミック板（６１０）の同一方
向の外部電極に同一極性を連結することにより、駆動回
路との連結がより便利になる。
【００１７】本発明の第１の実施例の圧電セラミック変
圧器を利用して、２個のＣＣＦＬを駆動回路により駆動
する。圧電セラミック変圧器は、ＰｂＯ・ＺｒＯ2・Ｔ
ｉＯ2固溶体から製造され、５６×７×２ｍｍの寸法に
製造される。入力部はＡｇ−Ｐｄペ−ストから製造され
た１４個の内部電極から構成され、圧電セラミック変圧
器は、多層セラミック加工過程を経て製造される。出力
電極と外部電極はＡｇペ−ストから製造され、２〜４ｋ
Ｖ／ｍｍの分極電界、１３０℃のシリコンオイルの中で
分極される。図１２は１００ｋΩの抵抗で圧電変圧器の
昇圧比率を示す。１００ｋΩの抵抗で最高の昇圧比効率
３５と出力電流８ｍＡ、即ち各６Ｗを得ることができ、
変換効率は９６％以上である。１００ｋΩで空振周波数
は６０ｋＨｚである。２個のＣＣＦＬは長さが３４０ｍ
ｍで直径が２．５ｍｍであり、本発明の第１の実施例の
圧電セラミック変圧器に連結された状態で、ランプ電流
と電圧が測定された。ランプ電流は８ｍＡでランプ電圧
は６５０Ｖｒｍｓ即ち５．２Ｗであった。２個のＣＣＦ
Ｌはフィ−ドバック調節を通してチッタ−リングや圧電
変圧器の発熱なく安定した状態で作動した。
圧器を利用して、２個のＣＣＦＬを駆動回路により駆動
する。圧電セラミック変圧器は、ＰｂＯ・ＺｒＯ2・Ｔ
ｉＯ2固溶体から製造され、５６×７×２ｍｍの寸法に
製造される。入力部はＡｇ−Ｐｄペ−ストから製造され
た１４個の内部電極から構成され、圧電セラミック変圧
器は、多層セラミック加工過程を経て製造される。出力
電極と外部電極はＡｇペ−ストから製造され、２〜４ｋ
Ｖ／ｍｍの分極電界、１３０℃のシリコンオイルの中で
分極される。図１２は１００ｋΩの抵抗で圧電変圧器の
昇圧比率を示す。１００ｋΩの抵抗で最高の昇圧比効率
３５と出力電流８ｍＡ、即ち各６Ｗを得ることができ、
変換効率は９６％以上である。１００ｋΩで空振周波数
は６０ｋＨｚである。２個のＣＣＦＬは長さが３４０ｍ
ｍで直径が２．５ｍｍであり、本発明の第１の実施例の
圧電セラミック変圧器に連結された状態で、ランプ電流
と電圧が測定された。ランプ電流は８ｍＡでランプ電圧
は６５０Ｖｒｍｓ即ち５．２Ｗであった。２個のＣＣＦ
Ｌはフィ−ドバック調節を通してチッタ−リングや圧電
変圧器の発熱なく安定した状態で作動した。
【００１８】
【発明の効果】本発明の圧電セラミック変圧器は、駆動
部が２個の入力部に分けられていて全波長モ−ドで駆動
させることができる。また、本発明の圧電セラミック変
圧器は、２個の出力電極があって２個のＣＣＦＬをそれ
ぞれ駆動することができ、フィ−ドバック調節を通して
チッタ−リングや圧電変圧器の発熱なく安定的に駆動さ
せることができる。
部が２個の入力部に分けられていて全波長モ−ドで駆動
させることができる。また、本発明の圧電セラミック変
圧器は、２個の出力電極があって２個のＣＣＦＬをそれ
ぞれ駆動することができ、フィ−ドバック調節を通して
チッタ−リングや圧電変圧器の発熱なく安定的に駆動さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】半波長モ−ドで動作する２個の入力電極を有す
る圧電変圧器の図面である。
る圧電変圧器の図面である。
【図２】本発明の圧電セラミック変圧器の第１の実施例
の図面である。
の図面である。
【図３】図２のａ−ａ’断面の断面図である。
【図４】図２のｂ−ｂ’断面の断面図である。
【図５】全波長空振時、圧電セラミック変圧器に発生す
る応力と変形の分布を概略的に図示した図面である。
る応力と変形の分布を概略的に図示した図面である。
【図６】本発明の圧電セラミック変圧器の２個の入力端
に電気的結線をした状態の図面である。
に電気的結線をした状態の図面である。
【図７】本発明の圧電セラミック変圧器を用いて２個の
ＣＣＦＬを駆動するための回路の回路図である。
ＣＣＦＬを駆動するための回路の回路図である。
【図８】本発明の圧電セラミック変圧器の第２の実施例
の図面である。
の図面である。
【図９】図８のａ−ａ’断面の断面図である。
【図１０】図８のｂ−ｂ’断面の断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施例の入力端に電気的結線
をした状態の図面である。
をした状態の図面である。
【図１２】第１の実施例の圧電セラミック変圧器が１０
０ｋΩの負荷で周波数別の昇圧比効率を示す図面であ
る。
０ｋΩの負荷で周波数別の昇圧比効率を示す図面であ
る。
【符号の説明】 １０１，２２１，２２２，６２１，６２２ 出力端 １０２ 入力電極 １０３ 駆動部 ２１０，６１０ 圧電セラミック板 １０４，２１３，２１４，６１３，６１４ 出力部 ２１１，２１２，６１１，６１２ 入力部 ２１５，２１６，２１７，２１８，６１５，６１６，６
１７，６１８ 外部電極 ２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，６１９ａ，
６１９ｂ，６２０ａ，６２０ｂ 内部電極 ２２１，２２２，６２１，６２２：出力電極 ─────────────────────────────────────────────────────
１７，６１８ 外部電極 ２１９ａ，２１９ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，６１９ａ，
６１９ｂ，６２０ａ，６２０ｂ 内部電極 ２２１，２２２，６２１，６２２：出力電極 ─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１２年１０月１２日（２０００．１０．
１２）
１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】削除
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム ヨンミン 大韓民国 キョンギド ファソングン ナ ムヤンミョン プクヤンリ 215−６ ド ンイル テクノロジー カンパニーリミテ ッド内 (72)発明者 チェ ムンホ 大韓民国 キョンギド ファソングン ナ ムヤンミョン プクヤンリ 215−６ ド ンイル テクノロジー カンパニーリミテ ッド内 (72)発明者 イ ビョンフン 大韓民国 キョンギド ファソングン ナ ムヤンミョン プクヤンリ 215−６ ド ンイル テクノロジー カンパニーリミテ ッド内 (72)発明者 ホン スンギル 大韓民国 キョンギド ファソングン ナ ムヤンミョン プクヤンリ 215−６ ド ンイル テクノロジー カンパニーリミテ ッド内 Ｆターム(参考） 3K072 AA19 BC07 CA16 DD04 GB01 5H730 AS11 BB21 BB61 ZZ19
Claims (6)
- 【請求項１】 全波長モ−ドで動作し、中央の１個の駆
動部と両側の２個の出力部（２１３，２１４）から構成
され、前記駆動部は２個の入力部（２１１，２１２）か
ら構成される圧電セラミック板（２１０）、 前記圧電セラミック板（２１０）の２個の入力部（２１
１，２１２）の側面にそれぞれ形成される４個の外部電
極（２１５，２１６，２１７，２１８）、 前記２個の入力部（２１１，２１２）の内部に多層構造
に形成され、各層は左側外部電極（２１５，２１７）と
右側外部電極（２１６，２１８）に交替に並列に連結さ
れる２セットの内部電極（２１９ａ，２１９ｂ，２１０
ａ，２１０ｂ）及び、 前記出力部（２１３，２１４）の両端部に形成される２
個の出力電極（２２１，２２２）から構成され、前記入
力部（２１１，２１２）の各層は、前記圧電セラミック
板（２１０）の厚さ方向に分極され、各層の分極方向の
中で上下に隣接した層の分極方向は相互に反対であり、
２個の入力部（２１１，２１２）で同一レベル層は同一
方向に分極され、２個の出力部（２１３，２１４）の分
極は、前記圧電セラミック板（２１０）の長手方向で相
互に反対方向であることを特徴とする圧電セラミック変
圧器。 - 【請求項２】 前記入力部（２１１，２１２）の各層の
分極方向の中、２個の入力部（２１１，２１２）で同一
レベル層の分極方向が相互に反対であることを特徴とす
る請求項１記載の圧電セラミック変圧器。 - 【請求項３】 前記入力部（２１１，２１２，６１１，
６１２）のそれぞれの長さが全体の圧電セラミック変圧
器長さの３／８であることを特徴とする請求項１または
２記載の圧電セラミック変圧器。 - 【請求項４】 圧電セラミック板（２１０，６１０）の
上部面と下部面に保護層を更に設置することを特徴とす
る請求項１または２記載の圧電セラミック変圧器。 - 【請求項５】 前記請求項１の圧電セラミック変圧器、
一側は前記圧電セラミック変圧器の出力電極（２２１，
２２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される２個
の冷陰極線蛍光管及び、 前記の冷陰極線蛍光管に流れる電流を調節するためのフ
ィ−ドバック調節回路を有する駆動回路から構成され、
前記圧電セラミック板（２１０）の同一方向の２個の外
部電極に、駆動回路から位相が１８０°の差が発生され
るように連結されることを特徴とする圧電セラミック変
圧器を利用して冷陰極線蛍光管を駆動するための回路。 - 【請求項６】 前記請求項２の圧電セラミック変圧器、
一側は前記圧電セラミック変圧器の出力電極（６２１，
６２２）に連結され、他側は抵抗を経て接地される２個
の冷陰極線蛍光管及び前記の冷陰極線蛍光管に流れる電
流を調節するためのフィ−ドバック調節回路を有する駆
動回路から構成され、前記圧電セラミック板（６１０）
の同一方向の２個の外部電極に、駆動回路から位相が一
致するように連結されることを特徴とする圧電セラミッ
ク変圧器を利用して冷陰極線蛍光管を駆動するための回
路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/421,033 US6278226B1 (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Piezo ceramic transformer and circuit using the same |
| DE19951310A DE19951310C2 (de) | 1999-10-20 | 1999-10-25 | Piezokeramische Übertragungsvorrichtung und Schaltung unter Einsatz derselben |
| TW088119339A TW420884B (en) | 1999-10-20 | 1999-11-05 | Piezo ceramic transformer and circuit using the same |
| JP32765499A JP3170642B1 (ja) | 1999-10-20 | 1999-11-18 | 圧電セラミック変圧器及びこれを利用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路 |
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/421,033 US6278226B1 (en) | 1999-10-20 | 1999-10-20 | Piezo ceramic transformer and circuit using the same |
| DE19951310A DE19951310C2 (de) | 1999-10-20 | 1999-10-25 | Piezokeramische Übertragungsvorrichtung und Schaltung unter Einsatz derselben |
| TW088119339A TW420884B (en) | 1999-10-20 | 1999-11-05 | Piezo ceramic transformer and circuit using the same |
| JP32765499A JP3170642B1 (ja) | 1999-10-20 | 1999-11-18 | 圧電セラミック変圧器及びこれを利用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP3170642B1 JP3170642B1 (ja) | 2001-05-28 |
| JP2001156356A true JP2001156356A (ja) | 2001-06-08 |
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ID=27438992
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|---|---|---|---|
| JP32765499A Expired - Fee Related JP3170642B1 (ja) | 1999-10-20 | 1999-11-18 | 圧電セラミック変圧器及びこれを利用した冷陰極線蛍光管を駆動するための回路 |
Country Status (4)
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|---|---|
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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 |
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| 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 |
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-
1999
- 1999-10-20 US US09/421,033 patent/US6278226B1/en not_active Expired - Lifetime
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- 1999-11-18 JP JP32765499A patent/JP3170642B1/ja not_active Expired - Fee Related
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