JP2002291253A - Piezoelectric transformer derive device - Google Patents
Piezoelectric transformer derive deviceInfo
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Abstract
Description
【０００１】[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等の高電圧発生装置
に用いられる圧電トランス駆動装置に係る。特に、本発
明は、複数の圧電トランスが互いに並列接続されて成る
圧電トランス駆動装置における動作及びその駆動装置
（回路）の信頼性を向上するための対策に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer driving device used for a high voltage generator such as an inverter for a backlight of a liquid crystal display. In particular, the present invention relates to an operation in a piezoelectric transformer driving device in which a plurality of piezoelectric transformers are connected in parallel with each other and a measure for improving the reliability of the driving device (circuit).
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶ディスプレイのバックライト用イン
バータとしては、電磁式トランスよりもエネルギー密度
が高く且つ構造が簡素で小型化が可能な圧電トランスを
使用したものが注目されている。この圧電トランスは、
例えば特開平９−７４２３６号公報に開示されているよ
うに、駆動部に電圧を印加することにより機械振動を生
じさせ、その機械振動を発電部で電圧に変換することに
より、連続した正弦波出力電圧が得られるようになって
いる。2. Description of the Related Art As a backlight inverter for a liquid crystal display, an inverter using a piezoelectric transformer which has a higher energy density than an electromagnetic transformer, has a simple structure, and can be miniaturized has been attracting attention. This piezoelectric transformer is
For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-74236, a mechanical vibration is generated by applying a voltage to a driving unit, and the mechanical vibration is converted into a voltage by a power generation unit, thereby producing a continuous sine wave output. A voltage can be obtained.
【０００３】また、高い出力電圧を得たい場合、圧電ト
ランスを大型化することが考えられるが、上述した如
く、圧電トランスの作動には機械振動が介在するため、
その大型化には限界がある。この高出力電圧を得るため
の一つの手段として、複数個の圧電トランスを並列接続
することにより圧電トランス駆動装置（回路）を構成す
ることが従来より行われている（例えば特開２０００−
３０７１６５号公報）。つまり、各圧電トランスを共通
の駆動回路によって同位相の駆動電圧で駆動させ、それ
ぞれの出力電圧を重畳させることにより高出力電圧が得
られるようにしている。In order to obtain a high output voltage, it is conceivable to increase the size of the piezoelectric transformer. However, as described above, mechanical vibration is involved in the operation of the piezoelectric transformer.
There is a limit to its size. As one means for obtaining this high output voltage, a piezoelectric transformer driving device (circuit) is conventionally configured by connecting a plurality of piezoelectric transformers in parallel (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-2000).
No. 307165). That is, each piezoelectric transformer is driven by a common drive circuit with a drive voltage having the same phase, and a high output voltage is obtained by superimposing the respective output voltages.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した複
数個の圧電トランスを並列接続することにより構成され
る圧電トランス駆動装置（回路）にあっては、以下に述
べる課題があった。However, the piezoelectric transformer driving device (circuit) configured by connecting a plurality of piezoelectric transformers in parallel has the following problems.
【０００５】つまり、各圧電トランスが同位相の駆動電
圧で駆動されるため、圧電トランス駆動装置（回路）を
構成する個々の圧電トランスの共振周波数にバラツキが
生じている場合には、個々の圧電トランスにおける振動
損失にもバラツキが生じることになる。つまり、一部の
圧電トランスは軽負荷で駆動しているのに対し、他の圧
電トランスは高負荷で駆動している状態になる。このた
め、高負荷で駆動している圧電トランスにあっては、発
熱量が著しく大きくなり、性能の低下や、場合によって
は圧電トランスの破損を招いてしまうこともあった。That is, since each piezoelectric transformer is driven by the same phase driving voltage, if the resonance frequencies of the individual piezoelectric transformers constituting the piezoelectric transformer driving device (circuit) vary, the individual piezoelectric transformers are driven. The vibration loss in the transformer will also vary. That is, while some piezoelectric transformers are driven with a light load, the other piezoelectric transformers are driven with a high load. For this reason, in the case of a piezoelectric transformer that is driven under a high load, the amount of heat generated is remarkably large, which may lead to a decrease in performance and, in some cases, breakage of the piezoelectric transformer.
【０００６】これまで、複数個の圧電トランスを並列接
続した圧電トランス駆動装置（回路）において、個々の
圧電トランスの共振周波数のバラツキに着目して圧電ト
ランスの発熱量を抑制させようとする提案はなされてい
ない。本発明の発明者らは、この圧電トランスの発熱量
を低減するために必要な個々の圧電トランスの共振周波
数の差について研究を行った。Hitherto, in a piezoelectric transformer driving device (circuit) in which a plurality of piezoelectric transformers are connected in parallel, a proposal has been made to suppress the amount of heat generated by the piezoelectric transformers by focusing on the variation in the resonance frequency of each piezoelectric transformer. Not done. The inventors of the present invention have studied the difference in resonance frequency between individual piezoelectric transformers required to reduce the amount of heat generated by the piezoelectric transformer.
【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、複数個の圧電トラン
スを並列接続することにより構成される圧電トランス駆
動装置（回路）に対し、個々の圧電トランスにおける振
動損失のバラツキを低減し、一部の圧電トランスのみが
高負荷で駆動されて発熱量が大きくなってしまうといっ
た状況を回避することによって、高性能化の維持が図れ
且つ信頼性の高い圧電トランス駆動装置（回路）を提供
することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the foregoing, and an object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer driving device (circuit) configured by connecting a plurality of piezoelectric transformers in parallel. The variation in vibration loss of the piezoelectric transformers and avoiding the situation where only some of the piezoelectric transformers are driven under a high load and the amount of heat generated increases, thereby maintaining high performance and reliability. To provide a piezoelectric transformer driving device (circuit) having a high performance.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】−発明の概要− 上記の目的を達成するために、本発明は、複数個の圧電
トランスを並列接続することにより構成される圧電トラ
ンス駆動装置（回路）に対し、採用する圧電トランスと
して、共振周波数のバラツキが所定範囲内のものを採用
することにより、各圧電トランスの発熱量を一定値以下
に抑制できるようにしたものである。Means for Solving the Problems-Summary of the Invention-In order to achieve the above object, the present invention relates to a piezoelectric transformer driving device (circuit) configured by connecting a plurality of piezoelectric transformers in parallel. By adopting a piezoelectric transformer having a variation in resonance frequency within a predetermined range, the amount of heat generated by each piezoelectric transformer can be suppressed to a certain value or less.
【０００９】−解決手段− 具体的に、第１の解決手段は、複数個の圧電トランス
が、入力側で互いに並列に接続されるとともに出力側で
共通の負荷に接続されてなる圧電トランス駆動装置を前
提とする。そして、この圧電トランス駆動装置に対し、
各圧電トランスとして、それぞれの共振周波数の差が３
００Ｈｚ以下のものを採用している。-Solution means- A first solution means is a piezoelectric transformer drive device in which a plurality of piezoelectric transformers are connected in parallel on an input side and connected to a common load on an output side. Is assumed. And for this piezoelectric transformer drive,
For each piezoelectric transformer, the difference between the resonance frequencies is 3
A frequency of 00 Hz or less is employed.
【００１０】この共振周波数の差が３００Ｈｚ以下の複
数の圧電トランスを採用した場合、圧電トランス駆動装
置（回路）の駆動時における各圧電トランスそれぞれの
上昇温度を４５deg以下に抑えることができる。この温
度は、各圧電トランスの性能を十分に高く維持するため
に必要とされる温度範囲である。また、本構成の場合、
駆動時における各圧電トランスの温度差を１０deg以下
にできる。これは、各圧電トランスの負荷バランスを良
好に得るために必要とされる値である。When a plurality of piezoelectric transformers having a difference in resonance frequency of 300 Hz or less are employed, the temperature rise of each of the piezoelectric transformers during driving of the piezoelectric transformer driving device (circuit) can be suppressed to 45 degrees or less. This temperature is a temperature range required to maintain the performance of each piezoelectric transformer sufficiently high. In the case of this configuration,
The temperature difference between the piezoelectric transformers at the time of driving can be reduced to 10 degrees or less. This is a value required to obtain a good load balance of each piezoelectric transformer.
【００１１】第２の解決手段は、採用される圧電トラン
スの構成を具体的に特定したものである。つまり、上記
第１の解決手段において、圧電トランスに、圧電体の厚
み方向に分極された駆動部と、圧電体の長手方向に分極
された発電部とを備えさせる。そして、駆動部を、圧電
体と内部電極とを交互に積層した積層構造とし、各内部
電極を１層おきに個別の外部電極に接続している。つま
り、各圧電トランスを積層型圧電トランスにより構成し
ている。これによれば、単板型のものに比べて昇圧比を
略積層枚数倍に増大することが可能になり、複数個の圧
電トランスを並列接続した構成と相俟って、よりいっそ
うの高出力化を図ることができる。The second means specifically specifies the configuration of the piezoelectric transformer employed. That is, in the first solution, the piezoelectric transformer is provided with a driving unit polarized in the thickness direction of the piezoelectric body and a power generation unit polarized in the longitudinal direction of the piezoelectric body. The driving section has a laminated structure in which piezoelectric bodies and internal electrodes are alternately laminated, and each internal electrode is connected to an individual external electrode every other layer. That is, each piezoelectric transformer is constituted by a laminated piezoelectric transformer. According to this, it is possible to increase the step-up ratio to approximately the number of stacked layers as compared with the single-plate type, and together with the configuration in which a plurality of piezoelectric transformers are connected in parallel, further higher output Can be achieved.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本形態では、２個の圧電トランス
が並列接続されて成る圧電トランス駆動装置（回路）に
本発明を適用した場合について説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, a case will be described in which the present invention is applied to a piezoelectric transformer driving device (circuit) including two piezoelectric transformers connected in parallel.
【００１３】図１は、本形態に係る圧電トランス駆動装
置（回路）１を示す概略図である。この図１の如く、本
圧電トランス駆動装置１は、２個の圧電トランス２，３
を備えている。各圧電トランス２，３は積層型圧電トラ
ンスとして構成されている。以下、この積層型圧電トラ
ンス２，３の構成について説明する。尚、各圧電トラン
ス２，３の構成は同一であるため、ここでは一方の圧電
トランス２を代表して説明する。FIG. 1 is a schematic diagram showing a piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the present piezoelectric transformer driving device 1 includes two piezoelectric transformers 2 and 3.
It has. Each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is configured as a laminated piezoelectric transformer. Hereinafter, the configuration of the laminated piezoelectric transformers 2 and 3 will be described. Since the configurations of the piezoelectric transformers 2 and 3 are the same, only one of the piezoelectric transformers 2 will be described here.
【００１４】図２は圧電トランス２の斜視図であり、図
３は図２におけるIII-III線に沿った断面図である（各
図においては電極の形成部分についてのみ斜線を付して
いる）。これらの図に示すように、この圧電トランス２
は、λ／２モードで駆動する中央駆動型の積層型圧電ト
ランス２である。FIG. 2 is a perspective view of the piezoelectric transformer 2, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line III-III in FIG. . As shown in these figures, this piezoelectric transformer 2
Is a central drive type piezoelectric transformer 2 driven in a λ / 2 mode.
【００１５】この圧電トランス２は、直方体形状であっ
て、長辺方向の中央部に形成された駆動部２１と、この
長辺方向において駆動部２１の両側に形成された発電部
２２，２３とを備えている。また、この圧電トランス２
は、ＰＺＴ系の圧電セラミックからなる圧電体２４，２
４，…を、例えば９層に積層した構成となっている。こ
の積層数は９層に限るものではない。The piezoelectric transformer 2 has a rectangular parallelepiped shape, and includes a drive section 21 formed at the center in the long side direction, and power generation sections 22 and 23 formed on both sides of the drive section 21 in the long side direction. It has. In addition, this piezoelectric transformer 2
Are piezoelectric bodies 24, 2 made of PZT piezoelectric ceramics
4,... Are laminated in, for example, nine layers. The number of layers is not limited to nine.
【００１６】各圧電体２４，２４，…の間で且つ上記駆
動部２１に対応する箇所には、銀あるいは銀とパラジウ
ムからなる駆動内部電極２１ａ，２１ａ，…が配置され
ていると共に、この部分の各圧電体２４，２４，…は、
互いに対向する方向（圧電トランス２の厚さ方向）に分
極処理が施されている。上記各駆動内部電極２１ａ，２
１ａ，…は、上記圧電体２４を介して一層おきに各側面
外部電極２５，２６に個別に接続され、２つの駆動電極
としてそれぞれ独立した電極を構成している。尚、これ
ら側面外部電極２５，２６は、圧電トランス２の振動節
部（圧電トランス２の長手方向の中央部）の側面に形成
されている。Are arranged between the piezoelectric bodies 24, 24,... And at positions corresponding to the driving sections 21, and drive internal electrodes 21a, 21a,. Each of the piezoelectric bodies 24, 24,.
Polarization processing is performed in the direction facing each other (the thickness direction of the piezoelectric transformer 2). Each drive internal electrode 21a, 2
Are individually connected to the side external electrodes 25 and 26 every other layer via the piezoelectric body 24, and constitute independent electrodes as two drive electrodes. Note that these side external electrodes 25 and 26 are formed on the side surfaces of the vibration nodes (central portions in the longitudinal direction of the piezoelectric transformer 2) of the piezoelectric transformer 2.
【００１７】一方、発電部２２，２３の各端面には出力
電極２２ａ，２３ａが形成されている。また、この各発
電部２２，２３の圧電体２４は、圧電トランス２の長手
方向の両外側に向かって分極処理が施されている。尚、
この分極方向は、長手方向の中央部に向かうように設定
したり、互いに逆方向に設定してもよい。On the other hand, output electrodes 22a and 23a are formed on the respective end faces of the power generation units 22 and 23. Further, the piezoelectric body 24 of each of the power generation units 22 and 23 is subjected to a polarization process toward both outer sides in the longitudinal direction of the piezoelectric transformer 2. still,
The polarization direction may be set to be toward the center in the longitudinal direction, or may be set to be opposite to each other.
【００１８】この積層型圧電トランス２の作製方法は、
例えば、ＰＺＴ系セラミックスのグリーンシートをドク
ターブレード法により作製し、このグリーンシート上の
一部にスクリーン印刷法を用いて駆動内部電極２１ａを
印刷し、このシートを積層圧着して焼結する。その後、
銀焼付けにより側面外部電極２５，２６と各出力電極２
２ａ，２３ａを形成し、駆動内部電極２１ａ，２１ａ…
を側面外部電極２５，２６に接続する。そして、駆動部
２１の厚み方向と発電部２２，２３の長手方向のそれぞ
れに分極処理を行い完成する。The method of manufacturing the laminated piezoelectric transformer 2 is as follows.
For example, a green sheet of PZT-based ceramics is prepared by a doctor blade method, the drive internal electrode 21a is printed on a part of the green sheet by using a screen printing method, and the sheet is laminated, pressed and sintered. afterwards,
Silver external electrodes 25 and 26 and each output electrode 2
2a, 23a are formed, and the driving internal electrodes 21a, 21a,.
Are connected to the side external electrodes 25 and 26. Then, a polarization process is performed on each of the thickness direction of the drive unit 21 and the longitudinal direction of the power generation units 22 and 23 to complete the process.
【００１９】そして、側面外部電極２５，２６に交流電
圧を印加することにより強い機械振動が起こり、この機
械振動によって、発電部２２，２３での圧電効果によ
り、昇圧作用が得られるようになっている。When an AC voltage is applied to the side external electrodes 25 and 26, a strong mechanical vibration occurs. The mechanical vibration causes a boost effect by the piezoelectric effect in the power generation units 22 and 23. I have.
【００２０】このように構成された２個の圧電トランス
２，３の入力側が、図１に示すように、駆動電源４に対
して互いに並列に接続されて、圧電トランス駆動装置
（回路）１が構成されている。つまり、入力電極である
側面外部電極２５，２６，３５，３６が駆動電源４に対
して並列に接続された構成となっている。また、各圧電
トランス２，３の出力電極２２ａ，２３ａは共通の負荷
５（例えば冷陰極管などの放電管）に接続されている。
そして、各圧電トランス２，３は図示しない共通の駆動
回路によって駆動されるようになっており、各圧電トラ
ンス２，３を同位相の駆動電圧で駆動させることによっ
て、それぞれの出力電圧が重畳され、高出力電圧が得ら
れるようになっている。As shown in FIG. 1, the input sides of the two piezoelectric transformers 2 and 3 configured as described above are connected in parallel to a drive power supply 4 so that a piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 is provided. It is configured. That is, the side external electrodes 25, 26, 35, and 36 serving as input electrodes are connected in parallel to the drive power supply 4. The output electrodes 22a and 23a of the piezoelectric transformers 2 and 3 are connected to a common load 5 (for example, a discharge tube such as a cold cathode tube).
Each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is driven by a common drive circuit (not shown). By driving each of the piezoelectric transformers 2 and 3 with a drive voltage having the same phase, respective output voltages are superimposed. And a high output voltage can be obtained.
【００２１】そして、本形態の特徴は、各圧電トランス
２，３の共振周波数の差にある。具体的には、各圧電ト
ランス２，３としては、互いに共振周波数の差が３００
Ｈｚ以下のものが採用されている。このような共振周波
数の差の比較的小さい圧電トランス２，３同士を接続す
ることにより、個々の圧電トランス２，３における振動
損失にバラツキが生じることを抑制でき、これによっ
て、各圧電トランス２，３の負荷の均一化が図れて、そ
れぞれの発熱量を抑制することが可能になる。この互い
に組み合わされる圧電トランス２，３の選定作業として
は、製造された１ロットの圧電トランスの全てに対して
共振周波数測定器によって共振周波数を測定し、そのう
ち共振周波数の差が３００Ｈｚ以下のもの同士（この場
合、できるだけ共振周波数の差が小さいもの同士を組み
合わせることが好ましい）を同一圧電トランス駆動装置
（回路）１に搭載されるものとして選定することにな
る。The feature of this embodiment lies in the difference between the resonance frequencies of the piezoelectric transformers 2 and 3. Specifically, each of the piezoelectric transformers 2 and 3 has a resonance frequency difference of 300
Hz or less is adopted. By connecting the piezoelectric transformers 2 and 3 having a relatively small difference in the resonance frequency, it is possible to suppress the occurrence of variation in the vibration loss in each of the piezoelectric transformers 2 and 3, whereby the piezoelectric transformers 2 and 3 The load of No. 3 can be made uniform, and the amount of heat generated can be suppressed. The operation of selecting the piezoelectric transformers 2 and 3 to be combined with each other is to measure the resonance frequencies of all of the manufactured piezoelectric transformers in one lot with a resonance frequency measuring device, and to determine the resonance frequency difference of 300 Hz or less. (In this case, it is preferable to combine components having the smallest difference in resonance frequency as much as possible) as those to be mounted on the same piezoelectric transformer driving device (circuit) 1.
【００２２】以下、各圧電トランス２，３として、互い
に共振周波数の差が３００Ｈｚ以下のものを採用した理
由について述べる。Hereinafter, the reason why the piezoelectric transformers 2 and 3 each having a resonance frequency difference of 300 Hz or less will be described.
【００２３】図４（ａ）〜（ｅ）は、圧電トランス駆動
装置（回路）１を構成する２個の圧電トランス２，３の
共振周波数に差がある場合における駆動周波数と各圧電
トランス２，３の上昇温度との関係を実験により求めた
グラフである。図４（ａ）は２個の圧電トランス２，３
の共振周波数の差が６００Ｈｚの場合、図４（ｂ）はそ
の差が４００Ｈｚの場合、図４（ｃ）はその差が３００
Ｈｚの場合、図４（ｄ）はその差が２００Ｈｚの場合、
図４（ｅ）はその差が１００Ｈｚの場合をそれぞれ示し
ている。FIGS. 4 (a) to 4 (e) show the driving frequencies and the respective piezoelectric transformers 2 and 3 when there is a difference between the resonance frequencies of the two piezoelectric transformers 2 and 3 constituting the piezoelectric transformer driving device (circuit) 1. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the temperature of the sample No. 3 and the temperature rise by an experiment. FIG. 4A shows two piezoelectric transformers 2 and 3.
When the difference between the resonance frequencies is 600 Hz, FIG. 4B shows the case where the difference is 400 Hz, and FIG.
4D, the difference is 200 Hz, and FIG.
FIG. 4E shows the case where the difference is 100 Hz.
【００２４】一般に、この種の圧電トランス駆動装置
（回路）１においては、各圧電トランス２，３の性能を
十分に高く維持するためには、それぞれの上昇温度が４
５deg以下であることが必要とされている。また、各圧
電トランス２，３の負荷バランスが良好に得られている
判断として各圧電トランス２，３の温度差が１０deg以
下であることが必要とされている。In general, in this type of piezoelectric transformer driving device (circuit) 1, in order to maintain the performance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 at a sufficiently high level, the temperature rise of each of them is 4
It is required that it be 5 degrees or less. In addition, as a judgment that the load balance between the piezoelectric transformers 2 and 3 is well obtained, it is necessary that the temperature difference between the piezoelectric transformers 2 and 3 is 10 degrees or less.
【００２５】以上の点を考慮すれば、図４（ａ）では、
圧電トランス駆動装置（回路）１を、各圧電トランス
２，３の上昇温度が最大となる駆動周波数で駆動させた
場合における各圧電トランス２，３の上昇温度が共に４
５degを越えており、且つ各圧電トランス２，３の温度
差も３０deg以上と大きくなっている。つまり、各圧電
トランス２，３の性能を十分に得ることができず、且つ
各圧電トランス２，３の負荷バランスが不均一になって
いる状態であることが判る。In consideration of the above points, FIG.
When the piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 is driven at a drive frequency at which the rising temperature of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is maximum, the rising temperature of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is 4
It exceeds 5 deg, and the temperature difference between the piezoelectric transformers 2 and 3 is as large as 30 deg or more. That is, it is understood that the performance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 cannot be sufficiently obtained, and that the load balance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is not uniform.
【００２６】また、図４（ｂ）では、上記駆動周波数で
圧電トランス駆動装置（回路）１を駆動させた場合にお
ける一方の圧電トランス２，３の上昇温度が４５degを
越えており、且つ各圧電トランス２，３の温度差も２０
deg以上と大きくなっている。つまり、この場合にも、
各圧電トランス２，３の性能を十分に得ることができ
ず、且つ各圧電トランス２，３の負荷バランスが不均一
になっている状態であることが判る。In FIG. 4B, when the piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 is driven at the above-mentioned driving frequency, the temperature rise of one of the piezoelectric transformers 2 and 3 exceeds 45 deg. The temperature difference between transformers 2 and 3 is also 20
deg or more. In other words, in this case,
It can be seen that the performance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 cannot be sufficiently obtained, and that the load balance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is not uniform.
【００２７】これに対し、図４（ｃ）〜（ｅ）では、何
れの駆動周波数帯で圧電トランス駆動装置（回路）１を
駆動させた場合であっても、各圧電トランス２，３の上
昇温度が共に４５deg以下となっており、且つ各圧電ト
ランス２，３の温度差も１０deg以下に抑えられてい
る。つまり、各圧電トランス２，３の性能が高く維持で
きていると共に、各圧電トランス２，３の負荷バランス
が良好に得られていることが判る。On the other hand, in FIGS. 4 (c) to 4 (e), no matter what driving frequency band the piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 drives, the piezoelectric transformers 2 and 3 rise. The temperatures are both 45 degrees or less, and the temperature difference between the piezoelectric transformers 2 and 3 is also suppressed to 10 degrees or less. That is, it can be seen that the performance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 can be maintained at a high level, and that the load balance of each of the piezoelectric transformers 2 and 3 is well obtained.
【００２８】以上の点から、各圧電トランス２，３とし
て、互いの共振周波数の差が３００Ｈｚ以下のものを採
用することにより、個々の圧電トランス２，３における
振動損失にバラツキが生じることを抑制でき、これによ
って、各圧電トランス２，３の負荷の均一化が図れて、
それぞれの発熱量を抑制することが可能になる。その結
果、高性能化の維持が図れ且つ信頼性の高い圧電トラン
ス駆動装置（回路）１を得ることができる。From the above points, it is possible to suppress the occurrence of variation in the vibration loss in each of the piezoelectric transformers 2 and 3 by adopting the piezoelectric transformers 2 and 3 having a resonance frequency difference of 300 Hz or less. This makes it possible to equalize the load on each of the piezoelectric transformers 2 and 3,
It is possible to suppress each heat value. As a result, it is possible to obtain a piezoelectric transformer driving device (circuit) 1 which can maintain high performance and has high reliability.
【００２９】−その他の実施形態− 上述した実施形態では、２個の圧電トランス２，３が並
列接続されて成る圧電トランス駆動装置１に本発明を適
用した場合について説明した。本発明は、これに限ら
ず、３個以上の圧電トランスが並列接続されて成る圧電
トランス駆動装置に対しても適用可能である。-Other Embodiments- In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the piezoelectric transformer driving device 1 in which two piezoelectric transformers 2 and 3 are connected in parallel has been described. The present invention is not limited to this, and is also applicable to a piezoelectric transformer driving device in which three or more piezoelectric transformers are connected in parallel.
【００３０】また、積層型の圧電トランス２，３により
構成される圧電トランス駆動装置１に本発明を適用した
場合について説明した。本発明は、これに限らず、単板
型の圧電トランスにより構成される圧電トランス駆動装
置に適用することも可能である。Further, the case where the present invention is applied to the piezoelectric transformer driving device 1 composed of the laminated piezoelectric transformers 2 and 3 has been described. The present invention is not limited to this, and can be applied to a piezoelectric transformer driving device including a single-plate type piezoelectric transformer.
【００３１】[0031]
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数個
の圧電トランスを並列接続することにより構成される圧
電トランス駆動装置（回路）に対し、採用する圧電トラ
ンスとして、それぞれの共振周波数の差が３００Ｈｚ以
下のものを採用している。このため、圧電トランス駆動
装置（回路）の駆動時における各圧電トランスそれぞれ
の上昇温度を、各圧電トランスの性能を十分に高く維持
することができる温度範囲内に抑えることができ、且つ
各圧電トランスの温度差を、各圧電トランスの負荷バラ
ンスを良好に得ることができる値以下に抑えることが可
能となる。その結果、発熱量が著しく大きくなることに
起因する圧電トランスの性能の低下やその破損を回避す
ることが可能になり、高性能化の維持が図れ且つ信頼性
の高い圧電トランス駆動装置（回路）を得ることができ
る。As described above, according to the present invention, a piezoelectric transformer driving device (circuit) configured by connecting a plurality of piezoelectric transformers in parallel has a resonance frequency of each of the piezoelectric transformers employed. The difference is 300 Hz or less. For this reason, when the piezoelectric transformer driving device (circuit) is driven, the temperature rise of each of the piezoelectric transformers can be suppressed within a temperature range in which the performance of each piezoelectric transformer can be maintained at a sufficiently high level. Can be suppressed to a value below which a good load balance can be obtained for each piezoelectric transformer. As a result, it is possible to avoid deterioration and breakage of the performance of the piezoelectric transformer due to a remarkable increase in the amount of heat generated, and it is possible to maintain high performance and achieve a highly reliable piezoelectric transformer driving device (circuit). Can be obtained.
【００３２】また、圧電トランスとして積層型のものを
採用した場合には、単板型のものに比べて昇圧比を略積
層枚数倍に増大することが可能になり、複数個の圧電ト
ランスを並列接続した構成と相俟って、よりいっそうの
高出力化を図ることができ、圧電トランス駆動装置（回
路）の実用性の向上を図ることができる。Further, when a laminated type is used as the piezoelectric transformer, it is possible to increase the step-up ratio substantially by the number of laminated layers as compared with a single plate type, and a plurality of piezoelectric transformers can be connected in parallel. In combination with the connected configuration, it is possible to further increase the output, and to improve the practicality of the piezoelectric transformer driving device (circuit).
【図１】実施形態に係る圧電トランス駆動装置の概略図
である。FIG. 1 is a schematic diagram of a piezoelectric transformer driving device according to an embodiment.
【図２】圧電トランスを示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a piezoelectric transformer.
【図３】図２におけるIII-III線に沿った断面図であ
る。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2;
【図４】圧電トランス駆動装置を構成する２個の圧電ト
ランスの共振周波数に差がある場合における駆動周波数
と各圧電トランスの上昇温度との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between a drive frequency and a temperature rise of each piezoelectric transformer when there is a difference between resonance frequencies of two piezoelectric transformers included in the piezoelectric transformer driving device.
１ 圧電トランス駆動装置 ２，３ 圧電トランス ２１ 駆動部 ２１ａ 駆動内部電極 ２２，２３ 発電部 ２４ 圧電体 ２５，２６，３５，３６ 側面外部電極 ５ 負荷 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric transformer drive device 2, 3 Piezoelectric transformer 21 Drive unit 21a Drive internal electrode 22, 23 Power generation unit 24 Piezoelectric body 25, 26, 35, 36 Side external electrode 5 Load
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山下 友文 佐賀県佐賀市久保泉町下和泉3144番地４号 リコー計器株式会社内 Ｆターム(参考） 5H007 AA06 CC32 DA03 HA01 5H730 AA14 AS04 BB21 EE48 FG07 ZZ19 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Tomofumi Yamashita 3144-4 Shimoizumi, Kuboizumi-cho, Saga-shi, Saga Fico term in Ricoh Keiki Co., Ltd. 5H007 AA06 CC32 DA03 HA01 5H730 AA14 AS04 BB21 EE48 FG07 ZZ19
Claims (2)
に並列に接続されるとともに出力側で共通の負荷に接続
されてなる圧電トランス駆動装置において、 上記各圧電トランスは、それぞれの共振周波数の差が３
００Ｈｚ以下のものであることを特徴とする圧電トラン
ス駆動装置。1. A piezoelectric transformer driving device in which a plurality of piezoelectric transformers are connected in parallel on an input side and connected to a common load on an output side, wherein each of the piezoelectric transformers has a different resonance frequency. The difference is 3
A piezoelectric transformer driving device having a frequency of 00 Hz or less.
おいて、 圧電トランスは、圧電体の厚み方向に分極された駆動部
と、圧電体の長手方向に分極された発電部とを備えてお
り、 上記駆動部は圧電体と内部電極とが交互に積層された積
層構造となっており、各内部電極が１層おきに個別の外
部電極に接続されていることを特徴とする圧電トランス
駆動装置。2. The piezoelectric transformer driving device according to claim 1, wherein the piezoelectric transformer includes a driving unit polarized in a thickness direction of the piezoelectric body, and a power generation unit polarized in a longitudinal direction of the piezoelectric body. A piezoelectric transformer driving device, wherein the driving section has a laminated structure in which piezoelectric bodies and internal electrodes are alternately laminated, and each internal electrode is connected to an individual external electrode every other layer.
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|---|---|---|---|
| JP2001089125A JP2002291253A (en) | 2001-03-27 | 2001-03-27 | Piezoelectric transformer derive device |
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| US10618833B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-04-14 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a synthetic quartz glass grain |
| US10676388B2 (en) | 2015-12-18 | 2020-06-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Glass fibers and pre-forms made of homogeneous quartz glass |
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- 2001-03-27 JP JP2001089125A patent/JP2002291253A/en active Pending
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| US11708290B2 (en) | 2015-12-18 | 2023-07-25 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Preparation of a quartz glass body in a multi-chamber oven |
| US11952303B2 (en) | 2015-12-18 | 2024-04-09 | Heraeus Quarzglas Gmbh & Co. Kg | Increase in silicon content in the preparation of quartz glass |
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