JP2004140204A - 圧電トランス - Google Patents
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Abstract
【課題】小型で高昇圧比が得られ、且つ発振を防止した圧電トランスを提供すること。
【解決手段】長板状の圧電体１０における長手方向の中央部に入力電極１３および１４が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極１１および１２が形成され、圧電体１０の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、出力電極１１および１２の幅は前記圧電体１０の両端部の幅よりも狭くする。
【選択図】 図１
【解決手段】長板状の圧電体１０における長手方向の中央部に入力電極１３および１４が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極１１および１２が形成され、圧電体１０の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、出力電極１１および１２の幅は前記圧電体１０の両端部の幅よりも狭くする。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電効果を利用して電圧変換を行う圧電トランスに係り、特に冷陰極管の点灯用インバータに好適な圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中央駆動型の圧電トランスとしては、次の特許文献１に開示された例がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７４２３６号公報
【０００４】
この圧電トランスは、図２に示すような構成となっている。同図において、長板状の圧電体２０の中央部に入力電極２１、２２が対向して配置され、この入力電極２１、２２が設けられた中央部は、厚み方向に分極されており、この中央部分が駆動部となっている。また、この圧電体２０の長手方向の両端部に出力電極２５、２６が配置され、前記中央部と両端面の間は逆方向に分極されて、発電部になっている。
【０００５】
近年、圧電トランスは、ノートＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの液晶ディスプレイのバックライト用インバータトランスとして多く用いられている。ノートＰＣに関しては、液晶ディスプレイの大型化、ＰＣの薄型化が図られており、トランスとしては薄型でより昇圧比の高いものが求められている。
【０００６】
ところで、同じ周波数で駆動される場合、λ／２モードで駆動される圧電トランス素子は、λモードで駆動される素子の１／２倍の長さとなる。このため、λ／２モードで駆動する圧電トランスは、λモードで駆動されるものよりも小型化することが可能となる。しかし、昇圧比で考えると、λモードで駆動するほうがλ／２モードで駆動するよりも高い昇圧比を得ることができる。
【０００７】
高い昇圧比を得る別の手段は、応力のループ付近を入力に利用することで可能となる。
【０００８】
従って、小型で高昇圧比を得るには、駆動方式をλ／２モードとし、入力部分を中央に、出力部分を両端に持ってくる中央駆動型が有利であることがわかる。
【０００９】
しかしながら、中央駆動型においては、構造上、２次側容量が大きくなり、図３に示すような発振が起きることがあり、この発振は液晶ディスプレイのバックライト点灯用として使用する場合、液晶ディスプレイがちらつく原因となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことから、本発明は、小型で高昇圧比が得られ、且つ発振を防止した圧電トランスを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電トランスは、長板状の圧電体における長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成されて、前記中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の圧電トランスは、シート状の圧電層が積層されてなる長板状の圧電体の長手方向の中央部に、前記圧電層に形成された内部電極を接続して入力電極が形成され、前記長手方向の両端部には出力電極が形成されて、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする圧電トランスである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図１を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の一形態に係る圧電トランスの斜視図である。
【００１５】
同図において、長板状の圧電体１０の中央部には、上下のそれぞれの面に入力電極１３および１４が設けられている。この入力電極に分極用の電圧を印加することで、その中央部は厚み方向に分極されている。
【００１６】
また、中央部の両側の両端面までの部分は出力電極１１、１２によって、互いに逆方向に分極されて、この部分が発電部となっている。
【００１７】
図１の様に、両端の出力電極１１、１２の幅を圧電体の幅よりも小さくすることで、２次側の容量を低減することができる。なお、出力電極１２は両端部の下面にも連続して形成されており、下面での形状は上面での形状とほぼ等しい。また、出力電極１１の形状も出力電極１２と同様である。
【００１８】
次に、以上の構造の圧電トランスにおける２次側の振動子特性（２次側容量Ｃおよび結合係数ｋ３３）をサンプル１として表１に示す。また、図１における出力電極１２に換えて、圧電体１０と同じ幅に出力電極を設けた従来型のサンプル２の特性も併せて示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】
表１から、本発明においては、２次側容量が従来型の４０％程度まで、低減できることが分かる。
【００２１】
また、上記の実施の形態のように単板の圧電体を用いた場合も、圧電体の中央部の位置に内部電極を印刷した圧電体シートを積層して作製した場合も、同様の効果が得られている。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中央駆動型トランスの２次側の出力電極を小型化することで、２次側の容量を小さくすることが可能になり、その結果、インバータとしての使用状態での発振を抑止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における圧電トランスを示す斜視図。
【図２】従来の中央駆動型の圧電トランスを示す斜視図。
【図３】使用状態での発振の波形を示す図。
【符号の説明】
１０ 圧電体
１１，１２ 出力電極
１３，１４ 入力電極
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧電効果を利用して電圧変換を行う圧電トランスに係り、特に冷陰極管の点灯用インバータに好適な圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の中央駆動型の圧電トランスとしては、次の特許文献１に開示された例がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−７４２３６号公報
【０００４】
この圧電トランスは、図２に示すような構成となっている。同図において、長板状の圧電体２０の中央部に入力電極２１、２２が対向して配置され、この入力電極２１、２２が設けられた中央部は、厚み方向に分極されており、この中央部分が駆動部となっている。また、この圧電体２０の長手方向の両端部に出力電極２５、２６が配置され、前記中央部と両端面の間は逆方向に分極されて、発電部になっている。
【０００５】
近年、圧電トランスは、ノートＰＣやＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）などの液晶ディスプレイのバックライト用インバータトランスとして多く用いられている。ノートＰＣに関しては、液晶ディスプレイの大型化、ＰＣの薄型化が図られており、トランスとしては薄型でより昇圧比の高いものが求められている。
【０００６】
ところで、同じ周波数で駆動される場合、λ／２モードで駆動される圧電トランス素子は、λモードで駆動される素子の１／２倍の長さとなる。このため、λ／２モードで駆動する圧電トランスは、λモードで駆動されるものよりも小型化することが可能となる。しかし、昇圧比で考えると、λモードで駆動するほうがλ／２モードで駆動するよりも高い昇圧比を得ることができる。
【０００７】
高い昇圧比を得る別の手段は、応力のループ付近を入力に利用することで可能となる。
【０００８】
従って、小型で高昇圧比を得るには、駆動方式をλ／２モードとし、入力部分を中央に、出力部分を両端に持ってくる中央駆動型が有利であることがわかる。
【０００９】
しかしながら、中央駆動型においては、構造上、２次側容量が大きくなり、図３に示すような発振が起きることがあり、この発振は液晶ディスプレイのバックライト点灯用として使用する場合、液晶ディスプレイがちらつく原因となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記のことから、本発明は、小型で高昇圧比が得られ、且つ発振を防止した圧電トランスを提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の圧電トランスは、長板状の圧電体における長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成されて、前記中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の圧電トランスは、シート状の圧電層が積層されてなる長板状の圧電体の長手方向の中央部に、前記圧電層に形成された内部電極を接続して入力電極が形成され、前記長手方向の両端部には出力電極が形成されて、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする圧電トランスである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について図１を参照しながら説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の一形態に係る圧電トランスの斜視図である。
【００１５】
同図において、長板状の圧電体１０の中央部には、上下のそれぞれの面に入力電極１３および１４が設けられている。この入力電極に分極用の電圧を印加することで、その中央部は厚み方向に分極されている。
【００１６】
また、中央部の両側の両端面までの部分は出力電極１１、１２によって、互いに逆方向に分極されて、この部分が発電部となっている。
【００１７】
図１の様に、両端の出力電極１１、１２の幅を圧電体の幅よりも小さくすることで、２次側の容量を低減することができる。なお、出力電極１２は両端部の下面にも連続して形成されており、下面での形状は上面での形状とほぼ等しい。また、出力電極１１の形状も出力電極１２と同様である。
【００１８】
次に、以上の構造の圧電トランスにおける２次側の振動子特性（２次側容量Ｃおよび結合係数ｋ３３）をサンプル１として表１に示す。また、図１における出力電極１２に換えて、圧電体１０と同じ幅に出力電極を設けた従来型のサンプル２の特性も併せて示す。
【００１９】
【表１】
表１から、本発明においては、２次側容量が従来型の４０％程度まで、低減できることが分かる。
【００２１】
また、上記の実施の形態のように単板の圧電体を用いた場合も、圧電体の中央部の位置に内部電極を印刷した圧電体シートを積層して作製した場合も、同様の効果が得られている。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中央駆動型トランスの２次側の出力電極を小型化することで、２次側の容量を小さくすることが可能になり、その結果、インバータとしての使用状態での発振を抑止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における圧電トランスを示す斜視図。
【図２】従来の中央駆動型の圧電トランスを示す斜視図。
【図３】使用状態での発振の波形を示す図。
【符号の説明】
１０ 圧電体
１１，１２ 出力電極
１３，１４ 入力電極
Claims (2)
- 長板状の圧電体における長手方向の中央部に入力電極が形成され、前記長手方向の両端部に出力電極が形成されて、前記中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスにおいて、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする圧電トランス。
- シート状の圧電層が積層されてなる長板状の圧電体の長手方向の中央部には、前記圧電層に形成された内部電極を接続して入力電極が形成され、前記長手方向の両端部には出力電極が形成されて、前記圧電体の中央部は厚み方向に分極され、前記中央部と両端面の間は長手方向に分極された圧電トランスであって、前記出力電極の幅は前記圧電体の両端部の幅よりも狭いことを特徴とする圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002303787A JP2004140204A (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002303787A JP2004140204A (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004140204A true JP2004140204A (ja) | 2004-05-13 |
Family
ID=32451417
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002303787A Pending JP2004140204A (ja) | 2002-10-18 | 2002-10-18 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004140204A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009017096A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Kyocera Corporation | 圧電トランス |
-
2002
- 2002-10-18 JP JP2002303787A patent/JP2004140204A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009017096A1 (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-05 | Kyocera Corporation | 圧電トランス |
| JP5113840B2 (ja) * | 2007-07-27 | 2013-01-09 | 京セラ株式会社 | 圧電トランス |
| US8395303B2 (en) | 2007-07-27 | 2013-03-12 | Kyocera Corporation | Impedance matching piezoelectric transformer |
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