JP2003017774A - 多出力圧電トランス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一な出力特性を有する多数の出力電極を備
えてバラストキャパシターを設けなくとも２個以上の蛍
光灯を安定的に点灯せしめる多出力圧電トランスを提供
することである。 【解決手段】 圧電体素子と、前記圧電体素子の上側面
に設けられる第１入力電極と、前記圧電体素子の下側面
に前記第１入力電極と対向するよう設けられる第２入力
電極と、前記圧電体素子の上側面において第１入力電極
を除く残りの部分を等分割して設けられ相互電気的に分
離された多数の第１出力電極と、前記圧電体素子の下側
面において第２入力電極を除く残りの部分に前記多数の
第１出力電極と対向するよう設けられる第２出力電極と
から構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蛍光灯を点灯せしめ
る蛍光灯安定器において、均一な出力特性を有する多数
の出力端子を備えてバラストキャパシターを設けなくと
も２個以上の蛍光灯を安定的に点灯せしめる多出力圧電
トランスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、蛍光灯は放電管の一種として放
電に必要な熱電子を放出する為に点灯初期には高電圧を
必要とし、放電後蛍光灯に印加される電圧はランプ電流
が上がると低くなる負性抵抗特性を有する。

【０００３】蛍光灯安定器は、こうした特性を有する蛍
光灯へ初期には点灯の為高電圧を印加し点灯後にはラン
プの電流を制御して一定照度を保たせるランプ点灯装置
として、図６に示す如く、ＡＣ商用電源６１の入力を受
けて所定レベルの直流電圧に整流する整流部６２１と、
前記整流部６２１の出力電圧に対してＡＣ商用電源の変
動による力率を補償する力率補償部６２２と、前記力率
補償部６２２から入力された一定の直流電圧を設定高周
波交流電圧に変換する交流電圧発生部６２３と、前記交
流電圧発生部６２３の出力電圧に共振して前記交流電圧
を蛍光灯６３に印加する共振部６２４とから成る。前記
において、交流電圧発生部６２３をインバータ(inverte
r)と称す。

【０００４】そして前記共振部６２４は、従来には巻線
型トランスにキャパシターを連結して前記巻線型トラン
スのインダクタンスとキャパシターのキャパシタンスと
により共振が起こるよう構成された。しかし巻線型トラ
ンスは製造時コアの材質偏差が甚だしい為歩留まりが低
く、安定器の信頼性を低下させる等の問題があり、この
為現在は前記巻線型トランスを圧電トランスに代替する
趨勢である。

【０００５】しかし、以上に説明したものは１個の安定
器に１個の蛍光灯を連結する場合であり、これと異なっ
て２個以上の蛍光灯を１個の安定器に連結して点灯させ
る場合、多数の蛍光灯中いずれか１個の蛍光灯が点灯さ
れると巻線型トランスに並列連結された他蛍光灯は既に
点灯された蛍光灯の点灯により低電圧が印加されるので
点灯されなくなる。

【０００６】この為、１個の安定器に２個以上の蛍光灯
を連結する場合、図７及び図８に示す如く、蛍光灯７
２、８２とトランス７１２、８１２との間に夫々直列で
バラストキャパシター(ballast capacitor)７１３、８
１３を連結し、いずれか１個の蛍光灯が先に点灯されて
も他蛍光灯に初期点灯に必要な電圧を印加できるように
した。

【０００７】即ち、従来の多灯用安定器は図７及び図８
に示す如く構成される。圧電トランスから成る多灯用安
定器は図７に示す如く、上述の整流部６２１と力率補償
部６２２と交流電圧発生部６２３及び共振部６２４の共
振キャパシター部分まで含む回路部７１１と、前記回路
部７１１の共振キャパシターと入力電極とが連結される
圧電トランス７１２と、前記圧電トランス７１２の出力
電極に並列連結された多数(蛍光灯数と同一)のバラスト
キャパシター７１３とから成り、前記安定器７１に設け
られた多数のバラストキャパシター７１３の他端に多数
の蛍光灯７２が夫々連結される。

【０００８】巻線型トランスから成る多灯用安定器も同
様で図８に示す如く、上述の整流部６２１と力率補償部
６２２と交流電圧発生部６２３及び共振部６２４の共振
キャパシター部分まで含む回路部８１１と、前記回路部
８１１の共振キャパシターと入力端とが連結される巻線
型トランス８１２と、前記巻線型トランス８１２の出力
端に並列連結された多数(蛍光灯数と同一)のバラストキ
ャパシター８１３とから成り、前記安定器８１に設けら
れた多数のバラストキャパシター８１３の他端に多数の
蛍光灯８２が夫々連結される。

【０００９】前記の如き安定器においては、前記巻線型
トランス８１２または圧電トランス７１２から印加され
る交流電圧がバラストキャパシター７１３、８１３を介
して多数の蛍光灯に均等に分配されることにより、多数
の蛍光灯が同時に点灯され得るようにする。 この際、
前記バラストキャパシター７１３、８１３は前記動作を
可能にする為に高耐圧特性を有し、その分だけ嵩張るよ
うになる。

【００１０】従って、前記の如き安定器を構成する場
合、連結される蛍光灯数に比例してバラストキャパシタ
ーが必要になることから、部品数及び嵩が増加し、その
分だけ生産コストを上昇させる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は前記の如き従
来の諸問題を改善する為に案出されたものとして、その
目的は、均一な出力特性を有する多数の出力電極を備え
てバラストキャパシターを設けなくとも２個以上の蛍光
灯を安定的に点灯せしめる多出力圧電トランスを提供す
ることである。更に、本発明はバラストキャパシターを
必要とせずに均一な出力特性を提供する多数の出力電極
を備えることにより、多灯用安定器の構成において部品
数を減らし作業の単純化及び原価減少を図ることのでき
る多出力圧電トランスを提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を成し遂げる為
の技術的な構成として本発明による多出力圧電トランス
は、圧電体素子と、前記圧電体素子の上側（うえがわ）
面に設けられる第１入力電極と、前記圧電体素子の下側
（したがわ）面に前記第１入力電極と対向するよう設け
られる第２入力電極と、前記圧電体素子の上側面におい
て第１入力電極を除く残りの部分を等分割して設けられ
相互電気的に分離された多数の第１出力電極、及び前記
圧電体素子の下側面において第２入力電極を除く残りの
部分に前記多数の第１出力電極と対向するよう設けられ
る第２出力電極とから成る。

【００１３】前記において本発明による多出力圧電トラ
ンスは、圧電体素子の上・下側面を対角線方向に分割
し、一側に第１、２入力電極が設けられ、他側に多数の
第１出力電極及び第２出力電極が設けられる。

【００１４】更に、本発明による前記多出力圧電トラン
スは前記第１、２入力電極が圧電体素子の上・下側面夫
々の中央部に円形で設けられることを特徴とする。

【００１５】更に、本発明による多出力圧電トランスは
前記第１、２入力電極が夫々圧電体素子の上・下側面の
外側周縁に設けられることを特徴とする。

【００１６】更に、本発明による多出力圧電トランスは
第２入力電極と第２出力電極とを連結して１個の共通電
極に設けることを特徴とする。

【００１７】更に本発明は、２個以上の蛍光灯を同時に
点灯せしめる多灯用安定器を、商用交流電源を整流して
直流電源に変換する整流部と、商用交流電源の変動によ
る力率を補償して前記整流部から出力された直流電源を
一定レベルに保たせる力率補償部と、前記力率補償部か
ら入力された直流電源を設定高周波交流電源に変換する
交流電圧発生部、及び前記交流電圧発生部から出力され
た交流電圧が印加される入力電極と、相互電気的に絶縁
され同一な大きさから成り前記２個以上の蛍光灯に夫々
一対一で連結される出力電極とを備えた多出力圧電トラ
ンスとから構成し、前記２個以上の蛍光灯に均一な点灯
電圧を同時に印加せしめることを特徴とする。以下、添
付の図面に基づき本発明の実施例を詳細に説明すれば次
のとおりである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１は本発明による多出力圧電ト
ランスから具現された多灯用安定器を示す概略図、図２
は本発明の第１実施例による多出力圧電トランスを示す
前後面概略図、図３ないし図５は本発明の他実施例によ
る多出力圧電トランスを示す前後面概略図である。

【００１９】本発明による多出力圧電トランスは圧電体
素子１の上・下部に入力電極と多数の等分割された出力
電極とを印刷して形成する。この際、入力電極は回路部
２に連結されて交流電圧の入力を受け、出力電極は蛍光
灯に直接連結されて交流電圧を印加する。こうした入力
電極と出力電極は多様な形態を取る。

【００２０】先ず、図２を参照に本発明の第１実施例を
説明すると、正方形の圧電体素子１の上部面を対角線で
等分割し三角形の第１入力電極３を設け、残りの部分を
等分割して２個の第１出力電極６を設ける。そして、前
記圧電体素子の下部面は上部と同様対角線に区分して夫
々第１入力電極３と第１出力電極６と対向する部分に第
２入力電極７及び第２出力電極８を設ける。

【００２１】そして、前記圧電体素子１の第１入力電極
３と電気的に分離されながら複数個に等分割され相互電
気的に分離され、複数個の蛍光灯４端子５Ａに夫々一対
一で連結される複数の第１出力電極６が圧電体素子１の
上側に一体に積層印刷される。

【００２２】更に、前記圧電体素子１の下側面の一側に
回路部２に連結される第２入力電極７が一体に印刷され
る。

【００２３】更に、前記圧電体素子１の第２入力電極７
と電気的に分離されるよう設けられながら複数個の蛍光
灯４端子５Ｂに同時に連結されるよう第２出力電極８を
一体に積層形成する。

【００２４】本発明の第２実施例としては、図３に示す
如く、矩形状の圧電体素子１の上・下部面中央に円形の
第１、２入力電極３、７を設け、前記圧電体素子１の上
部面において第１入力電極３を除く残りの上部面を等分
割して２個の第１出力電極６を設け、前記圧電体素子１
の第２入力電極７を除く残りの下部面に第２出力電極７
を設ける。

【００２５】図４は前記図３に示す圧電トランスの応用
例として、４灯用多出力圧電トランスを示す前後面概略
図であり、前記図３の如く圧電体素子１の上・下部面中
央に円形の第１、２入力電極３、７を設けた後、圧電体
素子１の第１入力電極３の周辺上部面を４等分して相互
絶縁された４個の第１出力電極６を設け、前記第１出力
電極６と対向するよう圧電体素子１の下部面に第２出力
電極８を設けたものである。

【００２６】本発明は第４実施例として、図５に示す如
く、圧電体素子１の上部面に四角リング形状の第１入力
電極３を設け前記第１入力電極３の中央部を等分割して
相互絶縁される２個の第１出力電極６を設け、前記圧電
体素子１の下部面全体に共通電極７、８を設けたもので
ある。

【００２７】こうした構成から成る本発明による多出力
圧電トランスの作用を説明すれば次のとおりである。本
発明はセラミックから成り高絶縁性、不燃性等の特徴を
有し、機械振動を利用して電圧変換、電力伝達を行う圧
電トランスの電極形態を変形させて、従来の巻線型トラ
ンス及び従来の圧電トランスでは実現できない出力特性
を得られ、多数の蛍光灯を点灯せしめる安定器に適用し
得るようにしたものである。

【００２８】図１ないし図５に示す如く、第１、２入力
電極３、７に所定の交流電圧が与えられると圧電体素子
１の厚さ方向へ振動が起こり、該振動により第１、２出
力電極６、８を経て所定電圧が出力される。図１に示す
如く、２個の蛍光灯４を点灯する場合、本発明による多
出力圧電トランスの第１、２入力電極３、７は交流電圧
を出力する回路部２の出力端に連結され、２個の第１出
力電極６は夫々２個の蛍光灯４の一端に連結され、前記
蛍光灯４の他端は前記第２出力電極８に連結される。

【００２９】前記安定器の回路部２を経て所定の交流電
圧が圧電体素子１の上・下側面に設けられた第１、２入
力電極３、７に印加されると、前記圧電体素子１に振動
が起こり、これにより圧電体素子１の上側面に設けられ
第１入力電極３と電気的に分離されるようオープン領域
１５を介在させて２個に等分割される２個の第１出力電
極６に所定の電圧が発生し、これは２個の蛍光灯４へ同
時に交流電圧を印加する。

【００３０】この際、前記圧電体素子１の下側面におい
て第２入力電極３とオープン領域１５を介在させて分離
される第２出力電極８も２個の蛍光灯４の他側端子５Ｂ
と同時に連結される。

【００３１】そして、前記第１、２入力電極３、７の一
側に設けられるオープン領域１５は圧電体素子１の上・
下側面に対角線方向に設けられ、前記オープン領域１５
は第１入力電極３の一側に２個に等分割される第１出力
電極６のオープン領域と一体に連結される。

【００３２】図３及び図４の如く、多数の蛍光灯４を点
灯する場合、回路部２を経て電圧が圧電体素子１の上・
下側面に設けられる第１、２入力電極３、７に印加され
ると、圧電体素子１固有の振動により圧電体素子１の上
側面に設けられながら第１入力電極３と電気的に分離さ
れるようオープン領域１５を介在させ複数個に等分割さ
れる複数個の第１出力電極６が蛍光灯４端子５Ａに夫々
連結され複数個の蛍光灯４に同時に電圧を印加するよう
になる。

【００３３】この際、前記圧電体素子１の下側面に第２
入力電極３とオープン領域１５を介在させ分離される第
２出力電極８も複数個の蛍光灯４他端子５Ｂと同時に連
結され電圧を印加する。

【００３４】そして、前記第１、２入力電極３、７は、
圧電体素子１の上・下側面中央部に円形に設けられ、こ
の際前記第１、２入力電極３、７の外側に設けられるオ
ープン領域１５は、第１入力電極３の外側において複数
個に等分割される第１出力電極６のオープン領域と一体
に連結され、前記第２入力電極７の外側に設けられる第
２出力電極８は、圧電体素子１の下側面中央部に円形に
設けられる第１入力電極７の外側にオープン領域１５を
介在させて設けられる。

【００３５】図５における如く、２個の蛍光灯４を点灯
する場合、回路部２を経て電圧が圧電体素子１の上・下
側面に設けられる第１、２入力電極３、７に印加される
と圧電体素子１固有の振動により圧電体素子１の上側面
に設けられながら第１入力電極３と電気的に分離される
ようオープン領域１５を介在させ２個に等分割される２
個の第１出力電極６が蛍光灯４端子５Ａに夫々連結され
２個の蛍光灯４へ同時に電圧を印加するようになる。

【００３６】この際、前記圧電体素子１の下側面に第２
入力電極３と共通電極とから成る第２出力電極８も２個
の蛍光灯４の他側端子５Ｂと同時に連結されるようにす
る。そして、前記第１入力電極３の内側に設けられるオ
ープン領域１５は、圧電体素子１の上側面の外側周縁に
設けられる第１入力電極３の内側に第１入力電極３と第
１出力電極６とを電気的に分離するようにする。

【００３７】前記の如き圧電体素子の特性により１個の
圧電体素子により多数の蛍光灯を同時に点灯せしめられ
従来の巻線型トランスやコンデンサ等が不要になるので
ある。

【００３８】

【発明の効果】以上の如く本発明による多出力圧電トラ
ンスによれば、圧電トランスにより多数の蛍光灯を点灯
せしめて多灯連結の為に別途の巻線型トランスやバラス
トキャパシターを必要とせず、その結果、部品数が節減
され作業を単純化させるばかりか原価を最小化し、蛍光
灯安定器の嵩を最小化させ設計上の制約を除き、別途の
絶縁設計が不要になる等の優れた効果を奏する。

【００３９】一方、こうした方式から構成される圧電ト
ランスを電力伝達を目的とする電力変換回路(ＤＣ-ＤＣ
変換器、ＡＣ-ＤＣ変換器、ＤＣ-ＡＣ変換器)等に適用
して多出力が容易に得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 図１は本発明による多出力圧電トランス及び
これから成る２灯点灯装置を示す概略図である。

【図２】 図２は本発明の第１実施例による多出力圧電
トランスを示す上下面概略図である。

【図３】 図３は本発明の第２実施例による多出力圧電
トランスを示す上下面概略図である。

【図４】 図４は本発明の第３実施例による多出力圧電
トランスを示す上下面概略図である。

【図５】 図５は本発明の第４実施例による多出力圧電
トランスを示す上下面概略図である。

【図６】 図６は一般の蛍光灯安定器の構成を示すブロ
ック図である。

【図７】 図７は従来の多灯用蛍光灯安定器を示す概略
図である。

【図８】 図８は従来の多灯用蛍光灯安定器を示す概略
図である。

【符号の説明】

１...圧電体素子 ２...交流電圧発生器 ３...第１入力電極 ６...第１出力電極 ７...第２入力電極 ８...第２出力電極 １５...オープン領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA01 AB02 AB07 AC11 BB08 BC07 CA16 DC07 DD04

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蛍光灯用安定器に設けられる多出力圧電ト
   ランスにおいて、圧電体素子と、前記圧電体素子の上側
   面に設けられる第１入力電極と、前記圧電体素子の下側
   面に前記第１入力電極と対向するよう設けられる第２入
   力電極と、前記圧電体素子の上側面において第１入力電
   極を除く残りの部分を等分割して設けられ相互電気的に
   分離された多数の第１出力電極と、前記圧電体素子の下
   側面において第２入力電極を除く残りの部分に前記多数
   の第１出力電極と対向するよう設けられる第２出力電極
   を備えることを特徴とする多出力圧電トランス。
2. 【請求項２】前記多出力圧電トランスは、圧電体素子の
   上・下側面を対角線方向に分割して、一側に第１、２入
   力電極が設けられ、他側に多数の第１出力電極及び第２
   出力電極が設けられることを特徴とする請求項１記載の
   多出力圧電トランス。
3. 【請求項３】前記多出力圧電トランスは、前記第１、２
   入力電極が圧電体素子の上・下側面夫々の中心部に円形
   に設けられることを特徴とする請求項１記載の多出力圧
   電トランス。
4. 【請求項４】前記多出力圧電トランスは、前記第１、２
   入力電極が夫々圧電体素子の上・下側面の外側周縁に設
   けられることを特徴とする請求項１記載の多出力圧電ト
   ランス。
5. 【請求項５】前記多出力圧電トランスは、第２入力電極
   と第２出力電極は連結され１個の共通電極に設けること
   を特徴とする請求項１記載の多出力圧電トランス。
6. 【請求項６】２個以上の蛍光灯を同時に点灯せしめる多
   灯用安定器において、商用交流電源を整流して直流電源
   に変換する整流部と、商用交流電源の変動による力率を
   補償して前記整流部から出力される直流電源を一定レベ
   ルに保たせる力率補償部と、前記力率補償部から入力さ
   れる直流電源を設定高周波交流電源に変換する交流電圧
   発生部、及び前記交流電圧発生部から出力される交流電
   圧が印加される入力電極と、相互電気的に絶縁され同一
   な大きさから成り前記２個以上の蛍光灯に夫々一対一で
   連結される出力電極とを備える多出力圧電トランスを含
   んで、前記２個以上の蛍光灯に均一な点灯電圧が同時に
   印加されるようにすることを特徴とする多灯用安定器。