JP2009302382A - 圧電トランス - Google Patents
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Abstract
【解決手段】長手方向の一方に入力領域、他方に出力領域を有する矩形の圧電トランス100であって、nを3以上の自然数としたとき、圧電材料により形成され、出力領域120内で長手方向に連続して設けられる第1から第n−1の出力部141、142と、各出力部141、142のうち隣り合うもの同士の間に設けられる第1から第n−2の中間電極151と、出力領域120の長手方向端部に設けられる出力電極160と、を備え、入力領域110および各出力部141、142は、長手方向に全長をn等分した長さを有し、各出力部141、142は、長手方向に隣り合う出力部141、142の分極方向とは逆向きの分極方向を有する。これにより、圧電トランス100にn次の共振振動を発生させることで、定常的に高電圧を発生させることができる。
【選択図】図1
Description
(圧電トランスの構成)
図1(a)は、圧電トランス100の斜視図である。図1(a)では、便宜上圧電トランス100の内部に設けられた電極も透視可能に表現している(以下、斜視図はすべて同様)。圧電トランス100は、長手方向の一方に入力領域110、他方に出力領域120を有し、板状すなわち矩形状に形成されている。入力領域110は、厚み方向に入力部と入力電極とが積層した構造を有している。入力部は圧電材料により形成されている。なお、昇圧比を稼ぐためには上記のような積層構造が好ましいが、積層構造は必須ではない。厚み方向に区分された入力部は、1層毎に逆方向になるように交互の方向に分極されている。
次に、上記のように構成される圧電トランス100の駆動方法を説明する。まず、入力領域110で積層されている入力電極130のそれぞれを交互に接続して、この電極間に入力電圧を印加する。入力電圧として3λ/2モードの共振周波数の交流電圧を印加すると、圧電トランス100が3λ/2モードで共振振動する。第1の中間電極151は使用せずに、出力電極160から出力電圧を得る。なお、図中の入力電極130は、積層された電極の集合を指している。
次に、圧電トランス100の作製方法の一例を説明する。まず、圧電材料を調整し、バインダーを混合して圧電材料シートを用意する。この圧電材料シートの所定の位置に、電極ペーストを印刷し、型抜きをする。この際には、長手方向の1/3の区分に入力電極用の印刷をし、残りの2/3を2等分する位置に中間電極用に電極ペーストを印刷する。型抜きされた圧電材料シートを所定枚数重ねて圧着し、焼成する。焼成体の入力領域110に設けられた入力電極130は、交互に接続するために、圧電トランス100の側面に接続用の外部電極(図示せず)を設ける。また、中間電極151については側面に外部電極(図示せず)を設けてすべてを接続することが好ましい。ただし、中間電極については、内部電極を設けることが好ましいが、必ずしも内部電極までを設ける必要はない。
(圧電トランスの構造)
図3(a)は、圧電トランス200の斜視図である。圧電トランス200は、長手方向の一方に入力領域210、他方に出力領域220を有し、板状すなわち矩形状に形成されている。入力領域210は、厚み方向に入力部と入力電極とが積層した構造を有している。積層した入力部は、1層毎に逆方向になるように交互の方向に分極されている。
次に、圧電トランス200の駆動方法を説明する。まず、入力電極230に2λモードの共振周波数の交流電圧を印加すると、圧電トランス200が2λモードで共振振動する。第1の中間電極251および第2の中間電極252は使用せずに、出力電極260から出力電圧を得る。なお、図中の入力電極230は、積層された電極の集合を指している。図3(b)は、圧電トランス200を駆動させたときの応力分布を示すグラフである。図3(c)は、圧電トランス200を駆動させたときの電圧分布を示すグラフである。応力分布と分極方向の関係に応じて出力電圧が発生する。
圧電トランス200の作製方法は、圧電トランス100の作製方法とほぼ同じである。電極印刷の際には、長手方向の1/4の区分に入力電極用の印刷をし、残りの3/4を3等分する位置に中間電極用に電極ペーストを印刷する。また、たとえば焼成体の分極処理の際には、各出力部241、242、243に、第1の中間電極251向きの電圧および出力電極260向きの電圧を印加し、分極処理を行う。図4は、圧電トランス200の分極処理の際の配線を示す概略図である。なお、上記の作製方法例では入力領域210、出力部241、242、243等の各部を一体で作製しているが、各部を作製(焼成、分極)した後、接着することで圧電トランス200全体を作製してもよい。
(圧電トランスの構造)
図5(a)は、圧電トランス300の斜視図である。圧電トランス300は、長手方向の一方に入力領域310、他方に出力領域320を有し、板状すなわち矩形状に形成されている。入力領域310は、厚み方向に入力部と入力電極とが積層した構造を有している。積層した入力部は、1層毎に逆方向になるように交互の方向に分極されている。
次に、圧電トランス300の駆動方法を説明する。まず、入力電極330に5λ/2モードの共振周波数の交流電圧を印加すると、圧電トランス300が5λ/2モードで共振振動する。第1の中間電極351、第2の中間電極352および第3の中間電極353は使用せずに、出力電極360から出力電圧を得る。なお、図中の入力電極330は、積層された電極の集合を指している。図5(b)は、圧電トランス300を駆動させたときの応力分布を示すグラフである。図5(c)は、圧電トランス300を駆動させたときの電圧分布を示すグラフである。応力分布と分極方向の関係に応じて出力電圧が発生する。
圧電トランス300の作製方法は、圧電トランス100または圧電トランス200の作製方法とほぼ同じである。電極印刷の際には、長手方向の1/5の区分に入力電極用の印刷をし、残りの4/5を4等分する位置に中間電極用に電極ペーストを印刷する。また、たとえば焼成体の分極処理の際には、各出力部341、342、343、344に、第1の中間電極351向きの電圧および出力電極360向きの電圧を印加し、分極処理を行う。なお、上記の作製方法例では入力領域310、出力部341、342、343、344等の各部を一体で作製しているが、各部を作製(焼成、分極)した後、接着することで圧電トランス300全体を作製してもよい。
110、210、310 入力領域
120、220、320 出力領域
130、230、330 入力電極
141、142、241、242、243、341、342、343、344 出力部
151、251、252、351、352、353 中間電極
160、260、360 出力電極
Claims (4)
- 長手方向の一方に入力領域、他方に出力領域を有する矩形の圧電トランスであって、
nを3以上の自然数としたとき、圧電材料により形成され、前記出力領域内で長手方向に連続して設けられる第1から第n−1の出力部と、
前記各出力部のうち隣り合うもの同士の間に設けられる第1から第n−2の中間電極と、
前記出力領域の長手方向端部に設けられる出力電極と、を備え、
前記入力領域および各出力部は、長手方向に全長をn等分した長さを有し、
前記各出力部は、長手方向に隣り合う出力部の分極方向とは逆向きの分極方向を有することを特徴とする圧電トランス。 - 長手方向の一方に入力領域、他方に出力領域を有する矩形の圧電トランスであって、
圧電材料により形成され、前記出力領域内で長手方向に連続して設けられる第1および第2の出力部と、
第1の出力部と第2の出力部との間に設けられる第1の中間電極と、
前記出力領域の長手方向端部に設けられる出力電極と、を備え、
前記入力領域および各出力部は、長手方向に全長を3等分した長さを有し、
前記第1の出力部の分極方向は、第2の出力部の分極方向とは逆向きであることを特徴とする圧電トランス。 - 長手方向の一方に入力領域、他方に出力領域を有する矩形の圧電トランスであって、
圧電材料により形成され、前記出力領域内で長手方向に連続して設けられる第1から第3の出力部と、
前記各出力部のうち隣り合うもの同士の間に設けられる第1および第2の中間電極と、
前記出力領域の長手方向端部に設けられる出力電極と、を備え、
前記入力領域および各出力部は、長手方向に全長を4等分した長さを有し、
前記各出力部は、長手方向に隣り合う出力部の分極方向とは逆向きの分極方向を有することを特徴とする圧電トランス。 - 全体を形成する圧電材料の31モードの周波数定数をN31とするとき、圧電トランスの長手方向の長さが(N31・n)/14000〔m〕以下であることを特徴とする請求項1に記載の圧電トランス。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012009708A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電トランス |
WO2013080874A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 株式会社村田製作所 | 圧電トランス、圧電トランスモジュールおよびワイヤレス電力伝送システム |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002319719A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-10-31 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 圧電変換器 |
JP2003342071A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-12-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧電磁器組成物及びその製造方法並びに圧電素子 |
JP2004055758A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電トランス及びその圧電トランスを有するストロボ装置 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002319719A (ja) * | 2001-03-01 | 2002-10-31 | Patent Treuhand Ges Elektr Gluehlamp Mbh | 圧電変換器 |
JP2003342071A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-12-03 | Toyota Central Res & Dev Lab Inc | 圧電磁器組成物及びその製造方法並びに圧電素子 |
JP2004055758A (ja) * | 2002-07-18 | 2004-02-19 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電トランス及びその圧電トランスを有するストロボ装置 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012009708A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Taiheiyo Cement Corp | 圧電トランス |
WO2013080874A1 (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-06 | 株式会社村田製作所 | 圧電トランス、圧電トランスモジュールおよびワイヤレス電力伝送システム |
JP5582261B2 (ja) * | 2011-12-01 | 2014-09-03 | 株式会社村田製作所 | 圧電トランス、圧電トランスモジュールおよびワイヤレス電力伝送システム |
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