JP2003086858A - Piezoelectric transformer - Google Patents

Piezoelectric transformer

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JP2003086858A
JP2003086858A JP2002250080A JP2002250080A JP2003086858A JP 2003086858 A JP2003086858 A JP 2003086858A JP 2002250080 A JP2002250080 A JP 2002250080A JP 2002250080 A JP2002250080 A JP 2002250080A JP 2003086858 A JP2003086858 A JP 2003086858A
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JP
Japan
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electrode
input
voltage
piezoelectric transformer
output
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JP2002250080A
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Akira Suga
晃 須賀
Masanori Ueda
政則 上田
Hidekuni Fukushima
英訓 福島
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a piezoelectric transformer that can boost a voltage supplied to its input side at a high boosting ratio by transmitting the voltage to its output side by using the transversal slipping vibration of a piezoelectric material and can be made to perform self-excitation. SOLUTION: The piezoelectric transformer has impedance (15) for detection which is connected to an input electrode (18) and detects the feedback signal corresponding to the displacement of an input voltage from the connection with the electrode (18), and a driving circuit (13) which displaces the input voltage in accordance with the feedback signal obtained from the connection between the impedance (15) and electrode (18). The transformer is made to perform self-excitation while keeping the isolation between the input side and output side by causing feedback by means of a feedback signal from the input electrode (18) side.

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【産業上の利用分野】本発明は圧電トランスに係り、特
に、入力側に供給された電圧を圧電材料の幅辷り振動を
用いて出力側に伝達し、昇圧する圧電トランスに関す
る。 【0002】従来より交流電流の昇圧あるいは降圧は、
電磁トランスによりなされている。電磁トランスは一般
に一次側巻線と二次側巻線を有し、これらは磁気コアに
より電磁的に結合されている。かかる構成では、一般に
トランスがかなりのスペースを占めることが避けられな
い。一方、特に情報処理装置の分野では、たとえばCR
Tディスプレイや静電プリンタ、あるいはDCコンバー
タのように、小型のトランスが必要とされる場合が多
い。また、いくつかの用途では、トランスは小型である
と同時に数千ボルトという高電圧を発生できる必要があ
る。また、出力トランスのように、大きな出力電流を要
求される用途もある。 【0003】 【従来の技術】圧電体結晶あるいはセラミックスを用い
たトランスにおいて、圧電基板中に幅辷り振動を発生さ
せ、共振を行ない、昇圧する圧電トランスが提案されて
いる。 【0004】図20に圧電トランスの一例の構成図を示
す。 【0005】上記提案の、圧電トランス90は長手方向
ないしY’方向への長さがL,横方向ないしZ’方向へ
の幅がWの略矩形のニオブ酸リチウム(LiNbO3 )
の結晶板よりなる圧電基板を有する。 【0006】圧電基板の上主面上には、Y’方向に直交
するZ’方向に平行に延在する複数のストリップ電極が
形成されており、この複数の電極は第一の電極群E1,
第二の電極群E2,第三の電極群E3に分けられる。こ
のうち、電極群E1は入力電極よりなり、電極群E2は
出力電極よりなる。また、電極群E3の各電極は必須で
はないが電極群E1あるいは電極群E2の各電極対の間
に形成され、共通に接続されて接地される。本実施例で
は電極は基板の上面にのみ形成され、下面には形成され
ない。 【0007】各電極群E1,E2はそれぞれ二つの電極
E11,E12,E21,E22を含み、基板91の長
さLは基板中に励起された横波の波長に対応して設定さ
れ、電極群E1,E2を構成する電極の各々は応力が最
大になる振動の節に対応して形成されている。 【0008】入力交流電圧Viが電極群E1の隣接する
電極対に印加されると、これにより、分極の方向と一致
してY’方向に作用する電場が圧電基板の表面に印加さ
れる。圧電基板には特定の方向に作用する電場が印加さ
れると大きな電気機械結合係数K15に対応して、幅辷
り振動が励起される。 【0009】幅辷り振動の励起の結果、基板長手方向
Y’に向かって伝播する横波が生じ、この横波にともな
って弾性変位が基板横手方向に向かって生じる。Y’方
向に伝播する横波は前後に反射されて共振する。 【0010】共振した振動は出力電極E2下部で応力が
最大となる節となり、出力電極E2に出力電圧を発生す
る。 【0011】 【発明の解決しようとする課題】しかるに、従来の圧電
トランスは、自励振させることができず、かつ、駆動効
率が悪いなどの問題点があった。 【0012】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、自励振させることができる圧電トランスを提供する
ことを目的とする。 【0013】 【課題を解決するための手段】本発明は、圧電基板に形
成された入力電極に入力電圧を印加して、該圧電基板を
振動させ、該振動に応じて該圧電基板に形成された出力
電極より出力電圧を得る圧電トランスにおいて、前記入
力電極に接続され、前記入力電極との接続点より前記入
力電圧の変位に応じた帰還信号を検出する検出用インピ
ーダンスと、前記検出用インピーダンスと前記入力電極
との接続点から得た帰還信号に応じて前記入力電圧を変
位させる駆動回路とを有し、前記入力電極側からの帰還
信号により帰還をかけ、入出力間のアイソレーションを
保持しつつ自励振させる。 【0014】 【作用】本発明によれば、検出用インピーダンスにより
圧電トランスの入力側の電位変動を検出し、圧電トラン
スを自励振させることができる。このため、入出力間の
アイソレーションが良好となり、また、自励振であるた
め、温度変動などによる圧電トランスの共振周波数の変
動にも追従し、高効率で駆動させ得る。 【0015】 【実施例】図1に本発明の圧電トランスの第1実施例の
概略構成図を示す。本実施例の圧電トランス1は幅辷り
振動を行なう圧電基板2,圧電基板2に駆動電圧を印加
する入力電極3,圧電基板2から出力電圧を出力する出
力電極4より構成される。圧電基板2は例えば、Xカッ
トニオブ酸リチウム(LiNbO3 )単結晶より形成さ
れ、電圧を印加することにより163°Y方向に幅辷り
振動が生じる。 【0016】圧電基板2のサイズは基板中に励起される
横波波長分に対応する長さL及び、幅Wに設定される。
また、圧電基板2の厚さは0.2 〜0.3 mmに設定される。 【0017】入力電極3は互いに分離され、かつ、互い
に平行に配設された第1の入力電極3a,及び第2の入
力電極3bより構成される。第1の入力電極3aは接地
に接続される入力端子TIN1 に接続され、第2の入力電
極3bは駆動電圧源に接続される入力端子TIN2 に接続
される。 【0018】出力電極4は出力端子TOUT1,TOUT2に接
続される第1及び第2の出力電極4a,4b及び第1の
出力電極4aと第2の出力電極4bとを結合するZ状の
結合電極4c,4dより構成される。第1の出力電極4
aは出力端子TOUT1に接続され、第2の出力電極4bは
出力端子TOUT2に接続される。出力端子TOUT1,TOUT2
は負荷に接続され、負荷に第1及び第2の出力電極4
a,4b間に生じた出力電圧を印加する。 【0019】図2に本発明の圧電トランスの第1実施例
の動作説明図を示す。入力端子TIN1 ,TIN2 に駆動電
圧となる入力交流電圧Viが印加されると、第1の入力
電極3a及び第2の入力電極3bを介して圧電基板2の
表面に入力交流電圧Viが印加される。 【0020】これにより、Y’方向に作用する電場が圧
電基板2の表面に印加される。圧電基板2にかかる特定
の方向に作用する電場が印加されると大きな電気機械結
合係数に対応して、幅辷り振動が励起される。 【0021】圧電基板2に幅辷り振動が励起された結
果、基板長手方向Y’に向かって伝播する横波が生じ、
横波にともなう弾性変位が圧電基板2の横手方向に向か
って生じるY’方向に伝播する横波は前後に反射されて
共振する。 【0022】なお、幅辷り振動に関しては渡辺、清水に
よる論文「圧電ストリップにおける高次幅振動のエネル
ギー閉込めとそのフィルタへの応用」電子情報通信学会
論文誌A,vo1.J71−A,No.8,pp.14
89−1498を参照。 【0023】また、このとき、圧電基板2の長さLは圧
電基板2の中に励起される横波の波長に対応して設定さ
れ、入力電極3及び出力電極4のピッチは応力が最大と
なる振動の節に対応して設定されている。 【0024】圧電基板2が共振することにより図2に示
すように第1の出力電極4aとそれに結合した結合電極
4c,結合電極4cとそれに結合した結合電極4d,結
合電極4dとそれに結合した出力電極4bとの間夫々に
圧電基板2の振動に応じた電圧V1 が発生する。従っ
て、端子TOUT1が接地レベルだとすると、第1の出力電
極4aは接地レベルとなり、第1の出力電極4aと結合
電極4cとの間に電圧V1 が発生するため、結合電極4
cの電位はV1 となる。また、結合電極4cと結合電極
4dとの間にも電圧V1 が発生するため、結合電極4d
の電位は結合電極4cの電位V1 に電圧V1 を加えた2
V1 となる。 【0025】さらに、結合電極4dと第2の出力電極4
bとの間にも電圧V1 が発生するため、第2の出力電極
4bの電位は結合電極4dの電位2V1 に電圧V1 を加
えた3V1 となる。このため、第1の出力電極4aと第
2の出力電極4bとの間に電圧3V1 を発生させること
ができる。 【0026】このように、本実施例によれば、結合電極
4c,4dを介して第1の出力電極4aと第2の出力電
極4bとを結合することにより本来発生する電圧V1 の
3倍の電圧3V1 を得ることができ、昇圧比を増加させ
ることができる。 【0027】なお、本実施例では2パターンの結合電極
4c,4dにより第1の出力電極4aと第2の出力電極
4bとの間に3つの結合用ギャップ5a,5b,5cを
形成することにより3倍の昇圧比を得ているが、第1の
出力電極4aと第2の出力電極4bとの間にもっと多数
の結合電極を設け、結合用ギャップ数を増加させること
により昇圧比をさらに上昇させることができる。例え
ば、結合用ギャップ数がmなら、昇圧比をm倍すること
ができる。 【0028】図3に本発明の圧電トランスの第2実施例
の構成図を示す。同図中、図1と同一構成部分には同一
符号を付し、その説明は省略する。 【0029】本実施例は入力電極を二対並列に形成して
なる。本実施例の入力電極6は圧電基板2上に形成され
た第1の入力電極6a,第2の入力電極6b,第3の入
力電極6c,第4の入力電極6dより構成される。 【0030】第1の入力電極6a,第2の入力電極6
b,第3の入力電極6c,第4の入力電極6dは交互に
配置され、第1の入力電極6aと第3の入力電極6cが
一体に接続され、第2の入力電極6bと第4の入力電極
6dとが一体に接続されている。 【0031】第1及び第3の入力電極6a,6dは接地
に接続される入力端子TIN1 に接続され、第2及び第4
の入力電極6b,6dは駆動電圧が印加される入力端子
TIN2 に接続される。 【0032】なお、第1乃至第4の入力電極6a〜6
d,第1,第2の出力電極4a,4b,結合電極4c,
4dとの間隔及び圧電基板2のサイズは発振周波数に応
じて決定される。 【0033】図4に本発明の圧電トランスの第3実施例
の構成図を示す。本実施例は入力電極及び出力電極を夫
々9対の電極で構成し、入力電極と出力電極との間に入
出力分離用の1対の分離電極を有してなる。 【0034】本実施例の入力電極7は圧電基板2上に図
中、上下方向に延在する直線状の電極7a,7bを交互
に図中、左右方向に配列してなり電極7aには駆動電圧
が印加され、電極7bは接地される。 【0035】また、分離電極8は圧電基板2の入力電極
7の形成面に入力電極7に隣接して形成され、図中、上
下方向に直線状に延在する直線状の1対の電極8a,8
bを交互に図中、左右方向に配列されてなり、共に接地
される。 【0036】さらに、出力電極9は第1の出力電極9
a,第2の出力電極9b,結合電極9c,9dより構成
される。第1の入力電極9aは図中上方に配置され、第
2の入力電極9bは図中、下方に配置される。第1の出
力電極9aと第2の出力電極9bとは夫々第1実施例同
様に結合電極9c,9dを介して結合されている。 【0037】なお、入力電極7,分離電極8,出力電極
9のピッチ及び圧電基板2のサイズは出力電圧周波数に
よって決定される。 【0038】ここで、例えば、圧電基板2の長さLを横
波19波長分に対応する15.2mm,幅Wを8mmに設定し、
電極7,8,9の幅を0.2 mm,隣り合う電極の間隔を0.
1 mmとすると圧電基板2は4.835 MHzで共振する。こ
のとき、本実施例の出力端子間には出力電極を同サイズ
で直線状に形成したものに比べて3倍の電圧を得ること
ができる。 【0039】図5に本発明の圧電トランスを用いた昇圧
回路のブロック構成図を示す。昇圧回路11は直流電源
12,駆動回路13,圧電トランス14,フィードバッ
ク用インピーダンス15,アンプ回路16より構成され
る。 【0040】圧電トランス14は例えば、図1,図3,
図4で説明した構成のものでニオブ酸リチウム(LiN
bO3 )等の圧電基板17に入出力電極18,19を形
成した構成とされている。圧電トランス14は入力電極
18側に所定の周波数の電圧を印加すると、圧電基板1
7が共振し、これに応じて出力電極19側に出力電圧が
発生する。図6に圧電トランス14の等価回路図を示
す。圧電トランス14の等価回路は内部抵抗R1 ,イン
ダクタンスL1 ,容量C1 〜C3 より構成され、所定の
周波数の入力信号に対して共振する。 【0041】圧電トランス14の入力電極18には駆動
回路13より入力電圧が印加される。また、圧電トラン
ス14と駆動回路13との間にはフィードバック用イン
ピーダンス15が接続され、フィードバック用インピー
ダンス15により圧電トランス14の入力電圧変動がア
ンプ回路16に供給される。 【0042】アンプ回路16は圧電トランス14の入力
電圧変動を増幅して駆動回路13に供給する。駆動回路
13は直流電源12を駆動電圧として動作し、アンプ回
路16から供給されるフィードバック信号に応じて圧電
トランス14の入力電極18に駆動電圧を供給する。 【0043】圧電トランス14は駆動回路13の駆動電
圧により共振してエネルギーを出力電極19に伝達す
る。出力電極19には負荷20が接続され、負荷20に
電力を供給する。 【0044】図7に本発明の昇圧回路の第1実施例の回
路構成図を示す。駆動回路13はNチャネル電界効果ト
ランジスタF1 ,F3 ,Pチャネル電界効果トランジス
タF2 及び抵抗R11より構成される。Nチャネル電界効
果トランジスタF1 は入力トランジスタを構成してい
て、ドレインは抵抗R11を介して直流電源12に接続さ
れ、ソースは接地されゲート12はアンプ回路16から
フィードバック信号が供給される。Nチャネル電界効果
トランジスタF1 のドレインと抵抗R11の接続点はイン
バータを構成するPチャネル電界効果トランジスタF2
及びNチャネル電界効果トランジスタF3 のゲートに供
給される。 【0045】Pチャネル電界効果トランジスタF2 とN
チャネル電界効果トランジスタF3の接続点は圧電トラ
ンス14の入力電極18に接続される。駆動回路13は
アンプ回路16からのフィードバック信号に応じてNチ
ャネル電界効果トランジスタF1 がスイッチングし、こ
れに応じてPチャネル電界効果トランジスタF2 及びN
チャネル電界効果トランジスタF3 が逆にスイッチング
制御され、直流電源12から供給される電流を制御して
圧電トランス17の第1の入力電極18aに駆動信号を
供給する。 【0046】圧電トランス17の第1の入力電極18a
に対向して設けられる第2の入力電極18bはフィード
バック用インピーダンス15を介して接地される。本実
施例ではフィードバック用インピーダンス15はコンデ
ンサC1 より構成され、圧電トランス14の入力電極1
8に生じる振動に応じたレベルの信号を圧電トランス1
4とコンデンサC1 との接続点より検出する。 【0047】本実施例によれば、コンデンサC1 よりな
るフィードバック用インピーダンス15を設けることに
より圧電トランス14の入力電極18側からフィードバ
ック用信号を得、圧電トランス14を自励振させること
ができる。このため、周囲温度の変動などにより圧電ト
ランス14のインダクタL1 ,コンデンサC1 ,C2,
C3 等の値が変動し、共振周波数がシフトしてもこれに
駆動信号を追従させることができ、常に最適な状態での
駆動が可能となる。従って、入力電極18側と出力電極
19側とのアイソレーションを取ることができる。 【0048】このとき、本実施例ではフィードバック用
インピーダンス15としてコンデンサC11を用いている
ため、図6に示す圧電トランス14の等価回路にコンデ
ンサC11が接続されることになるため、圧電トランス1
4の共振周波数が圧電トランス14だけの場合よりわず
かにシフトする。 【0049】図8に本発明の昇圧回路の第2実施例の回
路構成図を示す。同図中、図5,図7と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。 【0050】本実施例はフィードバック用インピーダン
ス15をインダクタンスL11で構成したもので、他は図
7と同一である。本実施例ではフィードバック用インピ
ーダンス15をインダクタL11で構成しているため、図
6に示す圧電トランス14の等価回路にインダクタL11
が加わるため、圧電トランス14の共振周波数がコンデ
ンサC11のものとは逆方向にシフトする。 【0051】図9に本発明の昇圧回路の第3実施例の構
成図を示す。同図中、図5,図7,図8と同一構成部分
には同一符号を付し、その説明は省略する。 【0052】本実施例は図5,図7,図8のフィードバ
ック用インピーダンス15として抵抗R12を用いてな
る。 【0053】抵抗R12を用いることにより圧電トランス
14の共振周波数f0 に影響を与えることはなく、フィ
ードバック用インピーダンス15による共振周波数f0
のシフトは生じない。このとき、抵抗R12の値を小さく
すれば損失を小さくすることができる。 【0054】図10に昇圧回路の周波数特性図を示す。
同図中、フィードバック用インピーダンス15としてコ
ンデンサC11を用いたものを破線、インダクタL11を用
いたものを一点鎖線、抵抗R12を用いたものを実線で示
す。 【0055】コンデンサC11を用いたものは特性が高周
波数側にシフトし、インダクタL11を用いたものは低周
波数側にシフトし、両方とも損失を生じることなく、最
大電圧で駆動できる。 【0056】また、抵抗R12を用いたものは特性がシフ
トすることはない。 【0057】以上の昇圧回路11によれば、5MHz程
度の高周波の出力が容易に得られる。 【0058】図11に本発明の放電管点灯装置の第1実
施例のブロック構成図を示す。本実施例では放電管21
を例えば、図5,図7,図9に示す昇圧回路11の負荷
20に対応させて接続し、数MHzの高周波で駆動させ
ている。このとき、圧電トランス14として例えば図
1,図3,図4に示す圧電トランス1が用いられる。 【0059】以上の構成により放電管21を数MHzの
高周波数で駆動させ、低電圧での点灯を実現する。 【0060】図12に点灯動作説明図を示す。放電管2
1は図12(A)に示すように内面に蛍光膜22が塗布
されたガラス管23内にArガスがガス圧20Torr封入
され、その両端に電極24,25を有してなる。 【0061】図12(A)に示す放電管21を数MHz
の高周波で駆動することにより、電子eを加速する陰極
降下電圧を低下させることができ、電極24近傍からプ
ラズマを励起できるため、図12(B)に示すような電
位分布を得ることができる。図13に30kHz程度の
低周波数で放電管21を駆動した場合の動作説明図を示
す。低周波数で放電管21を駆動すると、陰極付近に暗
部が存在し、そこで電子を加速しプラズマを励起してお
り、その加速電圧(陰極降下電圧)は発光には寄与せ
ず、特に冷陰極管の場合、その占める割合は大きくな
る。このことは照明学会研究会資料(光の発生・関連シ
ステム研究会「最近の蛍光ランプの動向」LS−92−
1〜6,1992年2月27日、社団法人照明説明会、
バックライト用蛍光ランプの動向、小林誠之、段野雄
治)参照。 【0062】このように本実施例によれば、陰極降下電
圧を低下させることができるため、高効率で放電管を発
光させることができる。 【0063】図14,図15に本実施例の動作説明図を
示す。図14(A)は管径8mm φ,Arガス圧20To
rrの冷陰極管、図14(B)は管径6mm φ,Arガス
圧10Torrの冷陰極管の電位分布を示す。図15は図1
4に示した管で管長がそれぞれ管長80mm,管長100
mmの管の発光効率の周波数依存性を示す。図14での管
電圧とは実測値Vと力率cos φの積である。また、図1
5での発光効率とは、それぞれの管の40kHzで測定
した輝度で規格化したものである。これらのデータによ
れば、明らかにある周波数(MHz帯)以上で陰極降下
電圧が低下し、発光効率が向上していることがわかる。 【0064】図16は本発明の放電管点灯装置の第2実
施例の構成図である。同図中、図11と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。本実施例は圧
電トランス14の出力電極19側にフィードバック回路
22を設け、このフィードバック回路22によりフィー
ドバック信号を生成し、駆動回路13を制御することに
より自励振を行なう。 【0065】フィードバック回路22は抵抗R21,R2
2,増幅器23,位相調整回路24よりなる。フィード
バック回路22では圧電トランス14の出力電極14の
電圧変動を抵抗R21,R22で減圧した後、増幅器23で
増幅し、さらに位相調整回路24で発振が生じるように
位相が調整して、フィードバック信号として駆動回路1
3に供給する。以上により、圧電トランス14で自励振
が行なわれるため、放電管21に数MHzの高周波数の
電圧を印加できる。 【0066】なお、図11,図16では圧電トランス1
4として図1,図3,図4に示す電源構造をもつものを
想定したがこれに限ることはなく、他の電極、圧電基板
の結晶構造を有する圧電トランスによっても実現可能
で、要は数MHzの高周波電圧を放電管21に印加でき
ればよい。 【0067】図17は本発明の放電管点灯装置の第3実
施例の構成図を示す。同図中、図15と同一構成部分に
は同一符号を付し、その説明は省略する。 【0068】本実施例は高周波高電圧発生手段としてコ
イルL21及びコンデンサC21よりなる共振回路31を用
いている。 【0069】本実施例では放電管21に印加される電圧
V2 は入力電圧をV1 ,共振回路31のクオリティファ
クタをQとするとV2 =Q・V1 で表わされる。 【0070】図18に本発明の放電管点灯装置の第4実
施例の構成図を示す。同図中、図16,図17と同一構
成部分には同一符号を付し、その説明は省略する。 【0071】本実施例は高周波高電圧発生手段として共
振子41とコンデンサC31とを用いた共振回路42を用
いてなる。図19に共振子41の等価回路図を示す。共
振子41は等価容量C0,付加容量Cd,インダクタン
スLより構成され、以上の要素により決まる周波数で共
振する。本実施例において、放電管21に印加される電
圧V2 は入力電圧をV1 ,放電管21及び共振回路42
の共振系のクオリティファクタをQ,共振子41の等価
容量をC0,外付けコンデンサC31の容量をC1とする
と、 V2 =Q・V1 ・C0/(C1+C0) で表わされる。 【0072】 【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、入力電極
側から帰還させた信号により自励発振させるため、入出
力電極間のアイソレーションを取りつつ、自励発振させ
ることができる等の特長を有する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer, and more particularly to a piezoelectric transformer which transmits a voltage supplied to an input side to an output side by using width-slip vibration of a piezoelectric material. The present invention relates to a step-up piezoelectric transformer. Conventionally, the step-up or step-down of alternating current is
It is made by an electromagnetic transformer. An electromagnetic transformer generally has a primary winding and a secondary winding, which are electromagnetically coupled by a magnetic core. In such a configuration, it is generally inevitable that the transformer occupies a considerable space. On the other hand, especially in the field of information processing devices, for example, CR
In many cases, a small transformer is required, such as a T display, an electrostatic printer, or a DC converter. Also, in some applications, the transformer needs to be small and capable of generating voltages as high as thousands of volts. There are also applications where a large output current is required, such as an output transformer. [0003] In a transformer using piezoelectric crystals or ceramics, there has been proposed a piezoelectric transformer that generates width-swing vibration in a piezoelectric substrate, performs resonance, and boosts the voltage. FIG. 20 shows a configuration diagram of an example of a piezoelectric transformer. The piezoelectric transformer 90 proposed above has a substantially rectangular lithium niobate (LiNbO3) having a length L in the longitudinal direction or Y 'direction and a width W in the lateral direction or Z' direction.
And a piezoelectric substrate made of a crystal plate of On the upper main surface of the piezoelectric substrate, a plurality of strip electrodes extending parallel to the Z 'direction orthogonal to the Y' direction are formed, and the plurality of electrodes are formed by a first electrode group E1,
It is divided into a second electrode group E2 and a third electrode group E3. Among them, the electrode group E1 includes input electrodes, and the electrode group E2 includes output electrodes. Each electrode of the electrode group E3 is not essential, but is formed between each electrode pair of the electrode group E1 or the electrode group E2, and is commonly connected and grounded. In this embodiment, the electrodes are formed only on the upper surface of the substrate, not on the lower surface. Each of the electrode groups E1 and E2 includes two electrodes E11, E12, E21 and E22, and the length L of the substrate 91 is set according to the wavelength of the transverse wave excited in the substrate. , E2 are formed corresponding to the nodes of vibration at which the stress is maximized. When an input AC voltage Vi is applied to an adjacent pair of electrodes of the electrode group E1, an electric field acting in the Y 'direction in accordance with the direction of polarization is applied to the surface of the piezoelectric substrate. When an electric field acting in a specific direction is applied to the piezoelectric substrate, width-slip vibration is excited corresponding to the large electromechanical coupling coefficient K15. As a result of the excitation of the width-slip vibration, a transverse wave propagating in the longitudinal direction Y 'of the substrate is generated, and the transverse wave causes an elastic displacement in the lateral direction of the substrate. The transverse wave propagating in the Y 'direction is reflected back and forth and resonates. The resonated vibration becomes a node where the stress is maximum below the output electrode E2, and generates an output voltage at the output electrode E2. [0011] However, the conventional piezoelectric transformer has problems that it cannot be self-excited and has poor driving efficiency. The present invention has been made in view of the above points, and has as its object to provide a piezoelectric transformer that can be self-excited. According to the present invention, an input voltage is applied to an input electrode formed on a piezoelectric substrate to cause the piezoelectric substrate to vibrate, and the piezoelectric substrate is formed on the piezoelectric substrate in response to the vibration. In a piezoelectric transformer that obtains an output voltage from the output electrode, a detection impedance that is connected to the input electrode and detects a feedback signal corresponding to a displacement of the input voltage from a connection point with the input electrode, and the detection impedance A drive circuit for displacing the input voltage in accordance with a feedback signal obtained from a connection point with the input electrode, applying feedback by a feedback signal from the input electrode side, and maintaining isolation between input and output. While self-excited. According to the present invention, the potential change on the input side of the piezoelectric transformer can be detected by the detection impedance, and the piezoelectric transformer can be self-excited. For this reason, the isolation between the input and the output is improved, and the self-excited oscillation allows the piezoelectric transformer to follow the fluctuation of the resonance frequency of the piezoelectric transformer due to the fluctuation of the temperature and to be driven with high efficiency. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a piezoelectric transformer according to the present invention. The piezoelectric transformer 1 of this embodiment includes a piezoelectric substrate 2 that performs width-slip vibration, an input electrode 3 that applies a drive voltage to the piezoelectric substrate 2, and an output electrode 4 that outputs an output voltage from the piezoelectric substrate 2. The piezoelectric substrate 2 is formed of, for example, a single crystal of X-cut lithium niobate (LiNbO3), and width-slip vibration occurs in the 163 ° Y direction by applying a voltage. The size of the piezoelectric substrate 2 is set to a length L and a width W corresponding to the wavelength of the transverse wave excited in the substrate.
The thickness of the piezoelectric substrate 2 is set to 0.2 to 0.3 mm. The input electrode 3 is composed of a first input electrode 3a and a second input electrode 3b which are separated from each other and arranged in parallel with each other. The first input electrode 3a is connected to an input terminal TIN1 connected to ground, and the second input electrode 3b is connected to an input terminal TIN2 connected to a drive voltage source. The output electrode 4 has first and second output electrodes 4a and 4b connected to the output terminals TOUT1 and TOUT2, and a Z-shaped coupling electrode for coupling the first output electrode 4a and the second output electrode 4b. 4c and 4d. First output electrode 4
a is connected to the output terminal TOUT1, and the second output electrode 4b is connected to the output terminal TOUT2. Output terminals TOUT1, TOUT2
Is connected to a load, and the first and second output electrodes 4 are connected to the load.
The output voltage generated between a and 4b is applied. FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the first embodiment of the piezoelectric transformer according to the present invention. When an input AC voltage Vi serving as a driving voltage is applied to the input terminals TIN1 and TIN2, the input AC voltage Vi is applied to the surface of the piezoelectric substrate 2 via the first input electrode 3a and the second input electrode 3b. . As a result, an electric field acting in the Y ′ direction is applied to the surface of the piezoelectric substrate 2. When an electric field acting on the piezoelectric substrate 2 in a specific direction is applied, width-slip vibration is excited corresponding to a large electromechanical coupling coefficient. As a result of the width-shear vibration being excited in the piezoelectric substrate 2, a transverse wave propagating in the longitudinal direction Y 'of the substrate is generated,
The transverse wave propagating in the Y 'direction, in which the elastic displacement accompanying the transverse wave occurs in the lateral direction of the piezoelectric substrate 2, is reflected back and forth and resonates. Regarding the width-slip vibration, a paper by Watanabe and Shimizu, "Energy trapping of higher-order width vibration in a piezoelectric strip and its application to a filter" IEICE Transactions A, vo1. J71-A, No. 8, pp. 14
89-1498. At this time, the length L of the piezoelectric substrate 2 is set in accordance with the wavelength of the transverse wave excited in the piezoelectric substrate 2, and the pitch between the input electrode 3 and the output electrode 4 has the maximum stress. It is set corresponding to the node of vibration. As shown in FIG. 2, when the piezoelectric substrate 2 resonates, the first output electrode 4a and the coupling electrode 4c coupled thereto, the coupling electrode 4c and the coupling electrode 4d coupled thereto, the coupling electrode 4d and the output coupled thereto are provided. A voltage V1 corresponding to the vibration of the piezoelectric substrate 2 is generated between each of the electrodes 4b. Therefore, if the terminal TOUT1 is at the ground level, the first output electrode 4a is at the ground level, and a voltage V1 is generated between the first output electrode 4a and the coupling electrode 4c.
The potential of c becomes V1. Further, since the voltage V1 is also generated between the coupling electrode 4c and the coupling electrode 4d, the coupling electrode 4d
Is obtained by adding the voltage V1 to the potential V1 of the coupling electrode 4c.
V1. Further, the coupling electrode 4d and the second output electrode 4
Since the voltage V1 is also generated between the second electrode b and the second electrode b, the potential of the second output electrode 4b becomes 3V1 obtained by adding the voltage V1 to the potential 2V1 of the coupling electrode 4d. Therefore, a voltage 3V1 can be generated between the first output electrode 4a and the second output electrode 4b. As described above, according to the present embodiment, the first output electrode 4a and the second output electrode 4b are coupled to each other through the coupling electrodes 4c and 4d, which is three times the voltage V1 originally generated. Voltage 3V1 can be obtained, and the boost ratio can be increased. In this embodiment, three coupling gaps 5a, 5b, 5c are formed between the first output electrode 4a and the second output electrode 4b by two patterns of coupling electrodes 4c, 4d. Although the step-up ratio is three times higher, the step-up ratio is further increased by providing a larger number of coupling electrodes between the first output electrode 4a and the second output electrode 4b and increasing the number of coupling gaps. Can be done. For example, if the number of coupling gaps is m, the step-up ratio can be multiplied by m. FIG. 3 is a block diagram of a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, two pairs of input electrodes are formed in parallel. The input electrode 6 according to the present embodiment includes a first input electrode 6a, a second input electrode 6b, a third input electrode 6c, and a fourth input electrode 6d formed on the piezoelectric substrate 2. First input electrode 6a, second input electrode 6
b, the third input electrode 6c, and the fourth input electrode 6d are alternately arranged, the first input electrode 6a and the third input electrode 6c are connected integrally, and the second input electrode 6b and the fourth input electrode 6c are connected to each other. The input electrode 6d is integrally connected. The first and third input electrodes 6a and 6d are connected to an input terminal TIN1 connected to the ground, and the second and fourth input electrodes 6a and 6d are connected to the ground.
Input electrodes 6b and 6d are connected to an input terminal TIN2 to which a drive voltage is applied. The first to fourth input electrodes 6a to 6a
d, first and second output electrodes 4a, 4b, coupling electrode 4c,
The distance from 4d and the size of the piezoelectric substrate 2 are determined according to the oscillation frequency. FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the piezoelectric transformer according to the present invention. In this embodiment, each of the input electrode and the output electrode is constituted by nine pairs of electrodes, and a pair of separation electrodes for input / output separation is provided between the input electrode and the output electrode. The input electrodes 7 of this embodiment are formed by alternately arranging linear electrodes 7a and 7b extending in the vertical direction in the figure on the piezoelectric substrate 2 in the horizontal direction in the figure. A voltage is applied, and the electrode 7b is grounded. The separation electrode 8 is formed on the surface of the piezoelectric substrate 2 on which the input electrode 7 is formed, adjacent to the input electrode 7, and a pair of linear electrodes 8a extending linearly in the vertical direction in the drawing. , 8
b are alternately arranged in the left-right direction in the figure, and both are grounded. Further, the output electrode 9 is the first output electrode 9
a, a second output electrode 9b, and coupling electrodes 9c and 9d. The first input electrode 9a is arranged on the upper side in the figure, and the second input electrode 9b is arranged on the lower side in the figure. The first output electrode 9a and the second output electrode 9b are coupled via coupling electrodes 9c and 9d, respectively, as in the first embodiment. The pitch of the input electrode 7, the separation electrode 8, and the output electrode 9 and the size of the piezoelectric substrate 2 are determined by the output voltage frequency. Here, for example, the length L of the piezoelectric substrate 2 is set to 15.2 mm corresponding to 19 wavelengths of the transverse wave, and the width W is set to 8 mm.
The width of the electrodes 7, 8, and 9 is 0.2 mm, and the distance between adjacent electrodes is 0.
If it is 1 mm, the piezoelectric substrate 2 resonates at 4.835 MHz. At this time, three times the voltage can be obtained between the output terminals of this embodiment as compared with the case where the output electrodes are formed in the same size and linearly. FIG. 5 shows a block diagram of a booster circuit using the piezoelectric transformer of the present invention. The booster circuit 11 includes a DC power supply 12, a drive circuit 13, a piezoelectric transformer 14, a feedback impedance 15, and an amplifier circuit 16. The piezoelectric transformer 14 is, for example, shown in FIGS.
Lithium niobate (LiN
The input / output electrodes 18 and 19 are formed on a piezoelectric substrate 17 of bO3) or the like. When a voltage of a predetermined frequency is applied to the input electrode 18 side, the piezoelectric transformer 14
7 resonates, and an output voltage is generated on the output electrode 19 side accordingly. FIG. 6 shows an equivalent circuit diagram of the piezoelectric transformer 14. The equivalent circuit of the piezoelectric transformer 14 includes an internal resistor R1, an inductance L1, and capacitors C1 to C3, and resonates with an input signal of a predetermined frequency. An input voltage is applied to the input electrode 18 of the piezoelectric transformer 14 from the drive circuit 13. Further, a feedback impedance 15 is connected between the piezoelectric transformer 14 and the drive circuit 13, and the input voltage fluctuation of the piezoelectric transformer 14 is supplied to the amplifier circuit 16 by the feedback impedance 15. The amplifier circuit 16 amplifies the input voltage fluctuation of the piezoelectric transformer 14 and supplies it to the drive circuit 13. The drive circuit 13 operates using the DC power supply 12 as a drive voltage, and supplies a drive voltage to the input electrode 18 of the piezoelectric transformer 14 according to a feedback signal supplied from the amplifier circuit 16. The piezoelectric transformer 14 resonates with the drive voltage of the drive circuit 13 and transmits energy to the output electrode 19. A load 20 is connected to the output electrode 19 and supplies power to the load 20. FIG. 7 is a circuit diagram showing a first embodiment of the booster circuit of the present invention. The drive circuit 13 includes N-channel field-effect transistors F1, F3, a P-channel field-effect transistor F2, and a resistor R11. The N-channel field effect transistor F1 constitutes an input transistor. The drain is connected to a DC power supply 12 via a resistor R11. The source is grounded. The gate 12 is supplied with a feedback signal from an amplifier circuit 16. A connection point between the drain of the N-channel field-effect transistor F1 and the resistor R11 is connected to a P-channel field-effect transistor F2 constituting an inverter.
And the gate of the N-channel field effect transistor F3. P-channel field effect transistors F2 and N
The connection point of the channel field effect transistor F3 is connected to the input electrode 18 of the piezoelectric transformer 14. In the drive circuit 13, the N-channel field-effect transistor F1 switches according to the feedback signal from the amplifier circuit 16, and the P-channel field-effect transistors F2 and N2 respond accordingly.
The switching of the channel field effect transistor F3 is controlled in reverse, and the drive signal is supplied to the first input electrode 18a of the piezoelectric transformer 17 by controlling the current supplied from the DC power supply 12. The first input electrode 18a of the piezoelectric transformer 17
Is grounded via a feedback impedance 15. In this embodiment, the feedback impedance 15 is constituted by a capacitor C1, and the input electrode 1 of the piezoelectric transformer
A signal having a level corresponding to the vibration generated in the piezoelectric transformer 1
4 and the capacitor C1. According to this embodiment, by providing the feedback impedance 15 composed of the capacitor C1, a feedback signal is obtained from the input electrode 18 side of the piezoelectric transformer 14, and the piezoelectric transformer 14 can be self-excited. Therefore, the inductor L1 of the piezoelectric transformer 14, the capacitors C1, C2,
Even if the value of C3 or the like fluctuates and the resonance frequency shifts, the drive signal can follow the shift, and the drive can always be performed in an optimum state. Therefore, isolation between the input electrode 18 side and the output electrode 19 side can be obtained. At this time, in this embodiment, since the capacitor C11 is used as the feedback impedance 15, the capacitor C11 is connected to the equivalent circuit of the piezoelectric transformer 14 shown in FIG.
4 slightly shifts from the case where only the piezoelectric transformer 14 is used. FIG. 8 is a circuit diagram of a booster circuit according to a second embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIGS. 5 and 7 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, the feedback impedance 15 is constituted by the inductance L11, and the other components are the same as those shown in FIG. In this embodiment, since the feedback impedance 15 is formed by the inductor L11, the equivalent circuit of the piezoelectric transformer 14 shown in FIG.
Is added, the resonance frequency of the piezoelectric transformer 14 shifts in the opposite direction to that of the capacitor C11. FIG. 9 shows a block diagram of a booster circuit according to a third embodiment of the present invention. 5, the same components as those in FIGS. 5, 7, and 8 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment uses a resistor R12 as the feedback impedance 15 shown in FIGS. 5, 7, and 8. By using the resistor R12, the resonance frequency f0 of the piezoelectric transformer 14 is not affected, and the resonance frequency f0 of the feedback impedance 15 is not affected.
Does not occur. At this time, the loss can be reduced by reducing the value of the resistor R12. FIG. 10 shows a frequency characteristic diagram of the booster circuit.
In the figure, a broken line indicates the use of the capacitor C11 as the feedback impedance 15, a dashed line indicates the use of the inductor L11, and a solid line indicates the use of the resistor R12. The characteristics using the capacitor C11 shift to the high frequency side, and the characteristics using the inductor L11 shift to the low frequency side, and both of them can be driven at the maximum voltage without any loss. The characteristics using the resistor R12 do not shift. According to the above-described booster circuit 11, a high-frequency output of about 5 MHz can be easily obtained. FIG. 11 is a block diagram showing a first embodiment of the discharge tube lighting device according to the present invention. In this embodiment, the discharge tube 21
Are connected to, for example, a load 20 of the booster circuit 11 shown in FIGS. 5, 7, and 9, and are driven at a high frequency of several MHz. At this time, for example, the piezoelectric transformer 1 shown in FIGS. 1, 3, and 4 is used as the piezoelectric transformer 14. With the above configuration, the discharge tube 21 is driven at a high frequency of several MHz to realize lighting at a low voltage. FIG. 12 is a diagram for explaining the lighting operation. Discharge tube 2
As shown in FIG. 12A, an Ar gas is sealed at a gas pressure of 20 Torr in a glass tube 23 coated with a fluorescent film 22 on its inner surface as shown in FIG. The discharge tube 21 shown in FIG.
By driving at a high frequency, the cathode drop voltage for accelerating the electrons e can be reduced, and plasma can be excited from the vicinity of the electrode 24, so that a potential distribution as shown in FIG. 12B can be obtained. FIG. 13 is an operation explanatory diagram when the discharge tube 21 is driven at a low frequency of about 30 kHz. When the discharge tube 21 is driven at a low frequency, a dark portion exists near the cathode, where electrons are accelerated to excite plasma, and the acceleration voltage (cathode drop voltage) does not contribute to light emission. In the case of, the ratio of the occupancy becomes large. This is based on the materials of the Japan Institute of Illumination Study Group (Light Generation and Related Systems Study Group “Recent Trends of Fluorescent Lamps” LS-92-
1-6, February 27, 1992, Lighting Information Session,
See Trends in Fluorescent Lamps for Backlights, Masayuki Kobayashi and Yuji Danno). As described above, according to the present embodiment, since the cathode drop voltage can be reduced, the discharge tube can emit light with high efficiency. FIGS. 14 and 15 are explanatory diagrams of the operation of this embodiment. FIG. 14 (A) shows a tube diameter of 8 mm and an Ar gas pressure of 20 To.
14B shows the potential distribution of a cold cathode tube having a tube diameter of 6 mm and an Ar gas pressure of 10 Torr. FIG.
The pipes shown in Fig. 4 have a pipe length of 80 mm and a pipe length of 100, respectively.
3 shows the frequency dependence of the luminous efficiency of a mm tube. The tube voltage in FIG. 14 is the product of the measured value V and the power factor cos φ. FIG.
The luminous efficiency at 5 is standardized by the luminance of each tube measured at 40 kHz. According to these data, it is apparent that the cathode drop voltage is reduced above a certain frequency (MHz band), and the luminous efficiency is improved. FIG. 16 is a block diagram of a discharge tube lighting device according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same components as those of FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, a feedback circuit 22 is provided on the output electrode 19 side of the piezoelectric transformer 14, a feedback signal is generated by the feedback circuit 22, and self-excitation is performed by controlling the drive circuit 13. The feedback circuit 22 includes resistors R21 and R2.
2, consisting of an amplifier 23 and a phase adjustment circuit 24. In the feedback circuit 22, the voltage fluctuation of the output electrode 14 of the piezoelectric transformer 14 is reduced by the resistors R21 and R22, then amplified by the amplifier 23, and the phase is adjusted by the phase adjustment circuit 24 so that oscillation occurs. Drive circuit 1
Supply 3 As described above, since self-excited vibration is performed by the piezoelectric transformer 14, a high-frequency voltage of several MHz can be applied to the discharge tube 21. In FIGS. 11 and 16, the piezoelectric transformer 1
4 is assumed to have the power supply structure shown in FIG. 1, FIG. 3, and FIG. 4, but is not limited thereto, and can be realized by other electrodes or a piezoelectric transformer having a crystal structure of a piezoelectric substrate. It is sufficient that a high frequency voltage of MHz can be applied to the discharge tube 21. FIG. 17 is a block diagram showing a third embodiment of the discharge tube lighting device according to the present invention. 15, the same components as those of FIG. 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted. In this embodiment, a resonance circuit 31 composed of a coil L21 and a capacitor C21 is used as high-frequency high-voltage generating means. In this embodiment, the voltage V2 applied to the discharge tube 21 is represented by V2 = Q.V1 where V1 is the input voltage and Q is the quality factor of the resonance circuit 31. FIG. 18 is a block diagram of a discharge tube lighting device according to a fourth embodiment of the present invention. 16, the same components as those in FIGS. 16 and 17 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. In this embodiment, a resonance circuit 42 using a resonator 41 and a capacitor C31 is used as high-frequency high-voltage generating means. FIG. 19 shows an equivalent circuit diagram of the resonator 41. The resonator 41 is composed of an equivalent capacitance C0, an additional capacitance Cd, and an inductance L, and resonates at a frequency determined by the above factors. In this embodiment, the voltage V2 applied to the discharge tube 21 is the input voltage V1, the discharge tube 21 and the resonance circuit 42.
Assuming that the quality factor of the resonance system is Q, the equivalent capacitance of the resonator 41 is C0, and the capacitance of the external capacitor C31 is C1, V2 = QV1C0 / (C1 + C0). As described above, according to the present invention, since the self-oscillation is performed by the signal fed back from the input electrode side, the self-oscillation can be performed while isolating the input / output electrodes. It has features such as being able to.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の圧電トランスの第1実施例の構成図で
ある。 【図2】本発明の圧電トランスの第1実施例の動作説明
図である。 【図3】本発明の圧電トランスの第2実施例の構成図で
ある。 【図4】本発明の圧電トランスの第3実施例の構成図で
ある。 【図5】本発明の昇圧回路の第1実施例のブロック構成
図である。 【図6】圧電トランスの等価回路図である。 【図7】本発明の昇圧回路の第1実施例の回路構成図で
ある。 【図8】本発明の昇圧回路の第2実施例の回路構成図で
ある。 【図9】本発明の昇圧回路の第3実施例の回路構成図で
ある。 【図10】本発明の昇圧回路の周波数特性図である。 【図11】本発明の放電管点灯装置の第1実施例のブロ
ック図である。 【図12】本発明の放電管点灯装置の動作説明図であ
る。 【図13】低周波数駆動での放電管の動作説明図であ
る。 【図14】本発明の放電管点灯装置の第1実施例の動作
説明図である。 【図15】本発明の放電管点灯装置の第1実施例の動作
説明図である。 【図16】本発明の放電管点灯装置の第2実施例の構成
図である。 【図17】本発明の放電管点灯装置の第3実施例の構成
図である。 【図18】本発明の放電管点灯装置の第4実施例の構成
図である。 【図19】共振子の等価回路図である。 【図20】圧電トランスの一例の構成図である。 【符号の説明】 1 圧電トランス 2 圧電基板 3 入力電極 4 出力電極 4a 第1の出力電極 4b 第2の出力電極 4c,4d 結合電極 11 昇圧回路 12 直流電源 13 駆動回路 14 圧電トランス 15 フィードバック用インピーダンス 16 アンプ回路 21 放電管
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a configuration diagram of a first embodiment of a piezoelectric transformer according to the present invention. FIG. 2 is an operation explanatory view of a first embodiment of the piezoelectric transformer of the present invention. FIG. 3 is a configuration diagram of a second embodiment of the piezoelectric transformer according to the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of a third embodiment of the piezoelectric transformer of the present invention. FIG. 5 is a block diagram of a first embodiment of the booster circuit of the present invention. FIG. 6 is an equivalent circuit diagram of a piezoelectric transformer. FIG. 7 is a circuit configuration diagram of a first embodiment of the booster circuit of the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram of a booster circuit according to a second embodiment of the present invention. FIG. 9 is a circuit configuration diagram of a third embodiment of the booster circuit of the present invention. FIG. 10 is a frequency characteristic diagram of the booster circuit of the present invention. FIG. 11 is a block diagram of a first embodiment of the discharge tube lighting device of the present invention. FIG. 12 is a diagram illustrating the operation of the discharge tube lighting device of the present invention. FIG. 13 is an explanatory diagram of an operation of the discharge tube in low-frequency driving. FIG. 14 is an operation explanatory view of the first embodiment of the discharge tube lighting device of the present invention. FIG. 15 is an operation explanatory view of the first embodiment of the discharge tube lighting device of the present invention. FIG. 16 is a configuration diagram of a second embodiment of the discharge tube lighting device of the present invention. FIG. 17 is a configuration diagram of a discharge tube lighting device according to a third embodiment of the present invention. FIG. 18 is a configuration diagram of a fourth embodiment of the discharge tube lighting device according to the present invention. FIG. 19 is an equivalent circuit diagram of a resonator. FIG. 20 is a configuration diagram of an example of a piezoelectric transformer. [Description of Signs] 1 piezoelectric transformer 2 piezoelectric substrate 3 input electrode 4 output electrode 4a first output electrode 4b second output electrode 4c, 4d coupling electrode 11 booster circuit 12 DC power supply 13 drive circuit 14 piezoelectric transformer 15 feedback impedance 16 amplifier circuit 21 discharge tube

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 英訓 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内   ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page    (72) Inventor Hidenori Fukushima             1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Fujitsu Limited

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【請求項1】 圧電基板に形成された入力電極に入力電
圧を印加して、該圧電基板を振動させ、該振動に応じて
該圧電基板に形成された出力電極より出力電圧を得る圧
電トランスにおいて、 前記入力電極に接続され、前記入力電極との接続点より
前記入力電圧の変位に応じた帰還信号を検出する検出用
インピーダンスと、 前記検出用インピーダンスと前記入力電極との接続点か
ら得た帰還信号に応じて前記入力電圧を変位させる駆動
回路とを有し、 前記入力電極側からの帰還信号により帰還をかけ、入出
力間のアイソレーションを保持しつつ自励振させること
を特徴とする圧電トランス。
Claims: 1. An input voltage is applied to an input electrode formed on a piezoelectric substrate to vibrate the piezoelectric substrate, and output from an output electrode formed on the piezoelectric substrate in response to the vibration. In a piezoelectric transformer for obtaining a voltage, a detection impedance connected to the input electrode and detecting a feedback signal according to a displacement of the input voltage from a connection point with the input electrode; and a detection impedance of the detection impedance and the input electrode. A drive circuit for displacing the input voltage in accordance with a feedback signal obtained from a connection point, performing feedback by a feedback signal from the input electrode side, and performing self-excitation while maintaining isolation between input and output. A piezoelectric transformer characterized by the following.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100716739B1 (en) * 2002-01-09 2007-05-14 토마스 앤드 베츠 인터내셔널, 인코포레이티드 Semiconductive coating and application process for shielded elastomeric electrical cable accessories
JP3140655U (en) * 2008-01-24 2008-04-03 海豊科技股▲ふん▼有限公司 Electrostatic remover
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