JP2536379B2 - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
- Publication number
- JP2536379B2 JP2536379B2 JP4360169A JP36016992A JP2536379B2 JP 2536379 B2 JP2536379 B2 JP 2536379B2 JP 4360169 A JP4360169 A JP 4360169A JP 36016992 A JP36016992 A JP 36016992A JP 2536379 B2 JP2536379 B2 JP 2536379B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric transformer
- electrodes
- electrode
- vibration
- piezoelectric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電気現象を利用して
変圧作用を行わせる圧電トランスに関し、特に小型化、
高信頼化が要求される高電圧電源に係る圧電トランスに
関する。
変圧作用を行わせる圧電トランスに関し、特に小型化、
高信頼化が要求される高電圧電源に係る圧電トランスに
関する。
【0002】
【従来の技術】複写機や液晶のバックライトに用いられ
ている従来の高電圧発生用のトランスは、殆どの場合電
磁式の巻線トランスであった。一方、この巻線トランス
と全く動作原理を異にする圧電トランスが今日提案され
ている。
ている従来の高電圧発生用のトランスは、殆どの場合電
磁式の巻線トランスであった。一方、この巻線トランス
と全く動作原理を異にする圧電トランスが今日提案され
ている。
【0003】この動作原理を異にする圧電トランスにつ
いて、図5に基づき説明する。図5は、従来の上記圧電
トランスの代表的な構造例を示す図であって、図5中、
1は圧電体であり、この圧電体1の上下主面には、電極
2[駆動部電極(+)側]及び電極3[駆動部電極(-)側]
が被着形成されている。この電極2、3間に入力の交流
電圧が加えられる(図5中の4は、電極2と電極3との
間に加える入力を示す)。
いて、図5に基づき説明する。図5は、従来の上記圧電
トランスの代表的な構造例を示す図であって、図5中、
1は圧電体であり、この圧電体1の上下主面には、電極
2[駆動部電極(+)側]及び電極3[駆動部電極(-)側]
が被着形成されている。この電極2、3間に入力の交流
電圧が加えられる(図5中の4は、電極2と電極3との
間に加える入力を示す)。
【0004】この入力電圧が加えられる部分を駆動部5
と称する。駆動部5には、予め厚み方向に分極処理が施
されている(これを図5中に矢印で示した)。一方、駆
動部5以外の部分は発電部6と称する。発電部6の端面
には電極7[発電部電極(+)側]が被着形成されてい
る。この電極7と前記電極3の間から出力が得られる
(図5中の8は、電極7と電極3との間よりの出力を示
す)。但し、発電部6についても予め圧電体1の長手方
向に分極処理が施されている(これを図5中に矢印で示
した)。
と称する。駆動部5には、予め厚み方向に分極処理が施
されている(これを図5中に矢印で示した)。一方、駆
動部5以外の部分は発電部6と称する。発電部6の端面
には電極7[発電部電極(+)側]が被着形成されてい
る。この電極7と前記電極3の間から出力が得られる
(図5中の8は、電極7と電極3との間よりの出力を示
す)。但し、発電部6についても予め圧電体1の長手方
向に分極処理が施されている(これを図5中に矢印で示
した)。
【0005】また、この圧電トランスは、長手方向の縦
振動の共振時にその節点に支持具20を装着し、支持固定
されている。この状態で、電極2と電極3間に加える入
力4に圧電体1の長手方向の縦振動の共振周波数を有す
る交流電圧を印加すると、圧電体1は機械的共振をす
る。この共振時の機械的応力により、圧電縦効果により
高電圧が発電部6より出力される。
振動の共振時にその節点に支持具20を装着し、支持固定
されている。この状態で、電極2と電極3間に加える入
力4に圧電体1の長手方向の縦振動の共振周波数を有す
る交流電圧を印加すると、圧電体1は機械的共振をす
る。この共振時の機械的応力により、圧電縦効果により
高電圧が発電部6より出力される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な従来の圧電トランスでは、縦振動モ−ドの一次又は2
次共振を利用するものであり、数十〜百KHzで使用さ
れている。しかしながら、例えば液晶表示装置のバック
ライトを駆動しようとする場合、8W程度の電力が必要
となるが、上記した数十〜百KHzの範囲の周波数で圧
電トランスを駆動しようとすると、スプリアス振動が発
生しないように考慮し、小型化の要求を満たして設計し
た場合には、1W程度の電力しか得られない。
な従来の圧電トランスでは、縦振動モ−ドの一次又は2
次共振を利用するものであり、数十〜百KHzで使用さ
れている。しかしながら、例えば液晶表示装置のバック
ライトを駆動しようとする場合、8W程度の電力が必要
となるが、上記した数十〜百KHzの範囲の周波数で圧
電トランスを駆動しようとすると、スプリアス振動が発
生しないように考慮し、小型化の要求を満たして設計し
た場合には、1W程度の電力しか得られない。
【0007】逆に言うと、10W程度の比較的大電力を必
要とする場合には、従来の圧電トランスでは寸法が大き
くなりすぎたり、あるいはスプリアス振動が発生し、効
率が減少するという問題があった。また、駆動部の電極
の取出し点が振動の腹にあたるため、リ−ド線がはずれ
易いという欠点もあった。
要とする場合には、従来の圧電トランスでは寸法が大き
くなりすぎたり、あるいはスプリアス振動が発生し、効
率が減少するという問題があった。また、駆動部の電極
の取出し点が振動の腹にあたるため、リ−ド線がはずれ
易いという欠点もあった。
【0008】本発明は、従来の上記問題点、欠点を解消
する圧電トランスを提供することを目的とし、詳細に
は、小型であって、しかも高出力を取り出すことがで
き、また、リ−ド線の接続信頼性に対し大幅に改善し得
る圧電トランスを提供することを目的とする。
する圧電トランスを提供することを目的とし、詳細に
は、小型であって、しかも高出力を取り出すことがで
き、また、リ−ド線の接続信頼性に対し大幅に改善し得
る圧電トランスを提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】そして、本発明の圧電ト
ランスは、発電部の電極の構造を交さ指電極とし、圧電
体の長手方向の縦振動に対して発電部の分極方向を主面
内で垂直となるようにし、圧電横効果により高電圧を発
生させることを特徴とするものであり、これにより上記
目的とする圧電トランスを提供するものである。
ランスは、発電部の電極の構造を交さ指電極とし、圧電
体の長手方向の縦振動に対して発電部の分極方向を主面
内で垂直となるようにし、圧電横効果により高電圧を発
生させることを特徴とするものであり、これにより上記
目的とする圧電トランスを提供するものである。
【0010】即ち、本発明は、「長板状の圧電体と表面
に成形した電極よりなる圧電トランスにおいて、 (1) 圧電体の長手方向の縦振動の機械共振を利用し、波
長λの1/2の1倍あるいは2倍の振動モ−ドで励振す
る構成となるように、圧電トランス駆動部の電極は、該
圧電体の上下主面の片半分の相対位置に配し、発電部の
電極は、主面の残り半分の面積に上下少なくとも一方に
交さ指形状にして配し、該交さ指電極の片方の電極は、
同じ主面にある駆動部の電極と接続して共通であり、か
つ、長手方向の縦振動に対して分極方向が直交するよう
に設けたことを特徴とする圧電トランス。 (2) 圧電体の長手方向の縦振動の機械共振を利用し、波
長λの1/2の3倍の振動モ−ドで励振する構成となる
ように、圧電トランス駆動部の電極は、振動の節点を含
む両端領域に配し、発電部の電極は、上下主面の上下少
なくとも一方 に、振動の節点を含む中央領域に設け、そ
の形状を交さ指電極とし、該交さ指電極の片方の電極
は、同じ主面にある駆動部電極と接続して共通であり、
かつ、長手方向の縦振動に対して分極方向が直交するよ
うにしたことを特徴とする圧電トランス。」 を要旨とする。
に成形した電極よりなる圧電トランスにおいて、 (1) 圧電体の長手方向の縦振動の機械共振を利用し、波
長λの1/2の1倍あるいは2倍の振動モ−ドで励振す
る構成となるように、圧電トランス駆動部の電極は、該
圧電体の上下主面の片半分の相対位置に配し、発電部の
電極は、主面の残り半分の面積に上下少なくとも一方に
交さ指形状にして配し、該交さ指電極の片方の電極は、
同じ主面にある駆動部の電極と接続して共通であり、か
つ、長手方向の縦振動に対して分極方向が直交するよう
に設けたことを特徴とする圧電トランス。 (2) 圧電体の長手方向の縦振動の機械共振を利用し、波
長λの1/2の3倍の振動モ−ドで励振する構成となる
ように、圧電トランス駆動部の電極は、振動の節点を含
む両端領域に配し、発電部の電極は、上下主面の上下少
なくとも一方 に、振動の節点を含む中央領域に設け、そ
の形状を交さ指電極とし、該交さ指電極の片方の電極
は、同じ主面にある駆動部電極と接続して共通であり、
かつ、長手方向の縦振動に対して分極方向が直交するよ
うにしたことを特徴とする圧電トランス。」 を要旨とする。
【0011】
【作用】本発明の圧電トランスは、前記したとおり、発
電部の電極の構造を交さ指電極とし、圧電体の長手方向
の縦振動に対して発電部の分極方向を主面内で垂直とな
るようにし、圧電横効果により高電圧を発生させること
を特徴とする。その結果、発電部の自由静電容量が大き
くなり、出力電流を大きく取り出せる作用が生じる。つ
まり、大電力を取り出し易い構造となるが、一方、寸法
については従来のものと同程度の大きさですむ利点を有
するものである。また、本発明の圧電トランスでは、リ
−ド線の引出しについても、交さ指電極が振動の節点近
くまで引き回わされている構造のものであるため、比較
的振動振幅の小さい振動の節点近くに接続、固定するこ
とができ、リ−ド線の接続信頼性に対し大幅に改善し得
る作用が生じる。
電部の電極の構造を交さ指電極とし、圧電体の長手方向
の縦振動に対して発電部の分極方向を主面内で垂直とな
るようにし、圧電横効果により高電圧を発生させること
を特徴とする。その結果、発電部の自由静電容量が大き
くなり、出力電流を大きく取り出せる作用が生じる。つ
まり、大電力を取り出し易い構造となるが、一方、寸法
については従来のものと同程度の大きさですむ利点を有
するものである。また、本発明の圧電トランスでは、リ
−ド線の引出しについても、交さ指電極が振動の節点近
くまで引き回わされている構造のものであるため、比較
的振動振幅の小さい振動の節点近くに接続、固定するこ
とができ、リ−ド線の接続信頼性に対し大幅に改善し得
る作用が生じる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を挙げ、本発明をより
詳細に説明するが、まず、以下の各実施例において共通
の事項をまとめて説明する。 (圧電トランス用セラミック板) 電気機械結合係数k31及びk33が大きく、比較機械的品
質係数Qmの大きな材料としてNEPEC 8[商品名、(株)
ト−キン製]の焼結体を用いた。この焼結体を所望の形
状に切削加工して長板状とした。 (電極の形成) 銀ペ−ストを通常の圧膜スクリ−ン印刷法でパタ−ン形
成し、600℃で焼付けを行って電極を形成した。 (分極処理) 150℃に加熱した絶縁中で1.5KV/mmの直流電界を加
えて15分間保持し、分極処理した。
詳細に説明するが、まず、以下の各実施例において共通
の事項をまとめて説明する。 (圧電トランス用セラミック板) 電気機械結合係数k31及びk33が大きく、比較機械的品
質係数Qmの大きな材料としてNEPEC 8[商品名、(株)
ト−キン製]の焼結体を用いた。この焼結体を所望の形
状に切削加工して長板状とした。 (電極の形成) 銀ペ−ストを通常の圧膜スクリ−ン印刷法でパタ−ン形
成し、600℃で焼付けを行って電極を形成した。 (分極処理) 150℃に加熱した絶縁中で1.5KV/mmの直流電界を加
えて15分間保持し、分極処理した。
【0013】(実施例1)図1は本発明の実施例1によ
る圧電トランスの斜視図であり、実施例1では、図1に
示すようなλ/2の振動モ−ドの圧電トランスを作製し
た。図1において、1は圧電体、2及び3は駆動部の電
極を示し、この電極2、3間に入力電圧を加える(図1
中の4は、電極2と電極3との間に加える入力を示
す)。5、6は各々駆動部、発電部である。電極7は発
電部6に設けられた出力電極であり、対向する一組の電
極のうち片方は、電極3(駆動部電極)と共通である。
電極2と電極7から出力が得られる(図1中の8は、電
極7と電極2との間よりの出力を示す)。また、図1中
の矢印が示すように厚さ方向及び長手方向には予め分極
が施されている。
る圧電トランスの斜視図であり、実施例1では、図1に
示すようなλ/2の振動モ−ドの圧電トランスを作製し
た。図1において、1は圧電体、2及び3は駆動部の電
極を示し、この電極2、3間に入力電圧を加える(図1
中の4は、電極2と電極3との間に加える入力を示
す)。5、6は各々駆動部、発電部である。電極7は発
電部6に設けられた出力電極であり、対向する一組の電
極のうち片方は、電極3(駆動部電極)と共通である。
電極2と電極7から出力が得られる(図1中の8は、電
極7と電極2との間よりの出力を示す)。また、図1中
の矢印が示すように厚さ方向及び長手方向には予め分極
が施されている。
【0014】図1に示す圧電トランスは、全長88.5mmと
し、交さ指電極の電極間の距離を22.1mmとするため、幅
はこの3倍の66.3mmとなる。また圧電体1の厚みは1.9m
mとした。この時、λ/2モ−ドの共振周波数は38KH
zで、100KΩの負荷を接続し、入力24Vに対して出力5
00Vを得た。電力としては3Wの出力を得た。
し、交さ指電極の電極間の距離を22.1mmとするため、幅
はこの3倍の66.3mmとなる。また圧電体1の厚みは1.9m
mとした。この時、λ/2モ−ドの共振周波数は38KH
zで、100KΩの負荷を接続し、入力24Vに対して出力5
00Vを得た。電力としては3Wの出力を得た。
【0015】入力電圧を24Vに固定した時の昇圧比の周
波数特性を図2に示す。この図2からみて、昇圧比20以
上が容易に得られることが理解でき、液晶のバックライ
トの駆動用などの応用が十分に可能であることを示して
いる。
波数特性を図2に示す。この図2からみて、昇圧比20以
上が容易に得られることが理解でき、液晶のバックライ
トの駆動用などの応用が十分に可能であることを示して
いる。
【0016】次に、リ−ド線の引出し位置について、図
1に基づき説明すると、図1中の9は駆動部電極用リ−
ド線取出し位置[(-)側]、10は駆動部電極用リ−ド線
取出し位置[(+)側]、11は発電部電極用リ−ド線取出
し位置[(+)側]をそれぞれ示す。この実施例1の圧電
トランスにおいて、リ−ド線の引出し位置は、図1に示
すように、駆動部5と発電部6に共通で負の極性を有す
る方は、振動の節点付近の主面中央部(取出し位置9)
に設け、正の極性を有する方は、駆動部5については対
向する主面の中央部(取出し位置10)に、発電部6につ
いては交さ指電極の中央部付近(取出し位置11)にそれ
ぞれ取り付けた。この時、負極性のリ−ド取付け位置
(9の位置)と発電部6の正極性のリ−ド取出し位置
(11の位置)とが接近するため、放電が起きないような
間隔を考慮して取り付けた。
1に基づき説明すると、図1中の9は駆動部電極用リ−
ド線取出し位置[(-)側]、10は駆動部電極用リ−ド線
取出し位置[(+)側]、11は発電部電極用リ−ド線取出
し位置[(+)側]をそれぞれ示す。この実施例1の圧電
トランスにおいて、リ−ド線の引出し位置は、図1に示
すように、駆動部5と発電部6に共通で負の極性を有す
る方は、振動の節点付近の主面中央部(取出し位置9)
に設け、正の極性を有する方は、駆動部5については対
向する主面の中央部(取出し位置10)に、発電部6につ
いては交さ指電極の中央部付近(取出し位置11)にそれ
ぞれ取り付けた。この時、負極性のリ−ド取付け位置
(9の位置)と発電部6の正極性のリ−ド取出し位置
(11の位置)とが接近するため、放電が起きないような
間隔を考慮して取り付けた。
【0017】リ−ド線は、上記したとおり、振動の節点
もしくはその近傍の比較的振動の小さい部分に取り付け
たので、リ−ド線の接続信頼性については、2万時間連
続稼働試験後もはずれたものは1個も認められなかっ
た。なお、発電部6の正極性のリ−ド線については、そ
の取り付け位置を例えば図1中のA側面の中央部付近に
取れるようにするなどの変更が可能なことは言うまでも
ない。ただし、その時は例えば上記の場合、交さ指電極
をA側面のリ−ド線取り付け位置まで延長するなど処理
が必要である。
もしくはその近傍の比較的振動の小さい部分に取り付け
たので、リ−ド線の接続信頼性については、2万時間連
続稼働試験後もはずれたものは1個も認められなかっ
た。なお、発電部6の正極性のリ−ド線については、そ
の取り付け位置を例えば図1中のA側面の中央部付近に
取れるようにするなどの変更が可能なことは言うまでも
ない。ただし、その時は例えば上記の場合、交さ指電極
をA側面のリ−ド線取り付け位置まで延長するなど処理
が必要である。
【0018】(実施例2)図3は本発明の実施例2によ
る圧電トランスの斜視図であり、実施例2では、図3に
示すような3λ/2の振動モ−ド圧電トランスを作製し
た。この実施例2の圧電トランスは、振動モ−ドが異な
る以外実施例1の圧電トランスと動作、機能は同一であ
る。なお、図3中の符号も前記図1と同じであるので、
その説明を省略する。
る圧電トランスの斜視図であり、実施例2では、図3に
示すような3λ/2の振動モ−ド圧電トランスを作製し
た。この実施例2の圧電トランスは、振動モ−ドが異な
る以外実施例1の圧電トランスと動作、機能は同一であ
る。なお、図3中の符号も前記図1と同じであるので、
その説明を省略する。
【0019】図3に示す圧電トランスは全長102mm、幅3
4mm、厚み1.9mmとした。この時、共振周波数は91KHz
で150KΩの負荷を接続し、入力電圧24Vに対して出力
電圧500V、出力電力4Wを得た。なお、中央部の交さ
指電極の形状は、図3に示す形に限定されないことは言
うまでもない。例えば、交さ指電極が二組できるように
して、振動子の中心線に対して左右対象のパタ−ンにす
れば、出力側のリ−ド線接続位置を振動体の主面の図心
位置に重ねることができ、振動が最も小さい位置での接
続とすることができる。
4mm、厚み1.9mmとした。この時、共振周波数は91KHz
で150KΩの負荷を接続し、入力電圧24Vに対して出力
電圧500V、出力電力4Wを得た。なお、中央部の交さ
指電極の形状は、図3に示す形に限定されないことは言
うまでもない。例えば、交さ指電極が二組できるように
して、振動子の中心線に対して左右対象のパタ−ンにす
れば、出力側のリ−ド線接続位置を振動体の主面の図心
位置に重ねることができ、振動が最も小さい位置での接
続とすることができる。
【0020】この実施例2では、図3に示すように、前
記実施例1と振動モ−ドが異なり、駆動部のリ−ド線接
続位置は、この振動モ−ドの変更に伴い振動の節点が移
動するため、駆動電極パタ−ンの図心にと変更したもの
である。この実施例2においてもリ−ド線の接続に関す
る高い信頼性が確認された。
記実施例1と振動モ−ドが異なり、駆動部のリ−ド線接
続位置は、この振動モ−ドの変更に伴い振動の節点が移
動するため、駆動電極パタ−ンの図心にと変更したもの
である。この実施例2においてもリ−ド線の接続に関す
る高い信頼性が確認された。
【0021】(実施例3)図4は本発明の実施例3によ
る圧電トランスの斜視図であり、実施例3では、図4に
示すような圧電トランスを作製した。なお、図4中の12
は発電部電極用リ−ド線取出し位置[(-)側]であり、1
3は発電部電極[(-)側]であるが 、これ以外の符号は
前記図1と同じであるので、その説明を省略する。この
実施例3の圧電トランスでは、入力部と出力部が完全に
絶縁された構造となっている。その結果、入力信号にの
ってくるノイズが出力側に影響を及ぼすことがない利点
を有する。
る圧電トランスの斜視図であり、実施例3では、図4に
示すような圧電トランスを作製した。なお、図4中の12
は発電部電極用リ−ド線取出し位置[(-)側]であり、1
3は発電部電極[(-)側]であるが 、これ以外の符号は
前記図1と同じであるので、その説明を省略する。この
実施例3の圧電トランスでは、入力部と出力部が完全に
絶縁された構造となっている。その結果、入力信号にの
ってくるノイズが出力側に影響を及ぼすことがない利点
を有する。
【0022】(実施例4)この実施例4では、図1に示
した圧電トランスと同様のトランスについて、出力部の
電極を上下主面の両方共にちょうど投影して重なるよう
に設けて作製したものである。その結果、出力部の圧電
効果により発生する電荷を電極に集める効率がアップ
し、出力電力が実施例1に比べ約5%アップした。ま
た、効率(入力電力と出力電力の比)も約5%程度改善
された。
した圧電トランスと同様のトランスについて、出力部の
電極を上下主面の両方共にちょうど投影して重なるよう
に設けて作製したものである。その結果、出力部の圧電
効果により発生する電荷を電極に集める効率がアップ
し、出力電力が実施例1に比べ約5%アップした。ま
た、効率(入力電力と出力電力の比)も約5%程度改善
された。
【0023】(実施例5)この実施例5では、図1に示
した圧電トランスと同様のトランスについて、出力部の
電極を例えばイオン打ち込みなどの方法により圧電体の
厚み方向にわたって貫通するように設けた。この実施例
5では、上記構成としたことにより、出力部の分極時に
電界のまがりがなくなり、分極の向きの一様性が良好に
なった。従って、出力部の電気機械結合係数が約4%上
昇した。その結果、昇圧比が数%改善され、効率も2〜
3%上昇した。
した圧電トランスと同様のトランスについて、出力部の
電極を例えばイオン打ち込みなどの方法により圧電体の
厚み方向にわたって貫通するように設けた。この実施例
5では、上記構成としたことにより、出力部の分極時に
電界のまがりがなくなり、分極の向きの一様性が良好に
なった。従って、出力部の電気機械結合係数が約4%上
昇した。その結果、昇圧比が数%改善され、効率も2〜
3%上昇した。
【0024】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、圧電ト
ランスの出力部電極を交さ指形状とし、さらに圧電横効
果を利用できるようにこの交さ指電極を利用して、圧電
体の長手方向の縦振動と直交した分極を施したので、小
型で高出力が取り出せる圧電トランスを実現できるとい
う効果を有する。更に、本発明では、出力部リ−ド線を
振動の節点から取り出せる電極構造としたので、従来の
圧電トランスで問題であったリ−ド線の接続の信頼性に
ついて大幅な改善をすることができる効果が生じる。
ランスの出力部電極を交さ指形状とし、さらに圧電横効
果を利用できるようにこの交さ指電極を利用して、圧電
体の長手方向の縦振動と直交した分極を施したので、小
型で高出力が取り出せる圧電トランスを実現できるとい
う効果を有する。更に、本発明では、出力部リ−ド線を
振動の節点から取り出せる電極構造としたので、従来の
圧電トランスで問題であったリ−ド線の接続の信頼性に
ついて大幅な改善をすることができる効果が生じる。
【図1】本発明の実施例1による圧電トランスの斜視
図。
図。
【図2】図1に示した圧電トランスの昇圧比の周波数特
性を表わす図。
性を表わす図。
【図3】本発明の実施例2による圧電トランスの斜視
図。
図。
【図4】本発明の実施例3による圧電トランスの斜視
図。
図。
【図5】従来の圧電トランスの一例を示す斜視図。
1 圧電体 2 電極[駆動部電極(+)側] 3 電極[駆動部電極(-)側] 4 電極2と電極3間に加える入力 5 駆動部 6 発電部 7 電極[発電部電極(+)側] 8 電極7と電極3間よりの出力 9 駆動部電極用リ−ド線取出し位置[(-)側] 10 駆動部電極用リ−ド線取出し位置[(+)側] 11 発電部電極用リ−ド線取出し位置[(+)側] 12 発電部電極用リ−ド線取出し位置[(-)側] 13 発電部電極[(-)側] 20 支持具
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−209579(JP,A) 特開 昭56−83985(JP,A) 実開 昭53−57778(JP,U) 特公 昭55−26600(JP,B1) 特公 昭45−13075(JP,B1)
Claims (5)
- 【請求項1】 長板状の圧電体と表面に成形した電極よ
りなる圧電トランスにおいて、圧電体の長手方向の縦振
動の機械共振を利用し、波長λの1/2の1倍あるいは
2倍の振動モ−ドで励振する構成となるように、圧電ト
ランス駆動部の電極は、該圧電体の上下主面の片半分の
相対位置に配し、発電部の電極は、主面の残り半分の面
積に上下少なくとも一方に交さ指形状にして配し、該交
さ指電極の片方の電極は、同じ主面にある駆動部の電極
と接続して共通であり、かつ、長手方向の縦振動に対し
て分極方向が直交するように設けたことを特徴とする圧
電トランス。 - 【請求項2】 長板状の圧電体と表面に形成した電極よ
りなる圧電トランスにおいて、圧電体の長手方向の縦振
動の機械共振を利用し、波長λの1/2の3倍の振動モ
−ドで励振する構成となるように、圧電トランス駆動部
の電極は、振動の節点を含む両端領域に配し、発電部の
電極は、上下主面の上下少なくとも一方に、振動の節点
を含む中央領域に設け、その形状を交さ指電極とし、該
交さ指電極の片方の電極は、同じ主面にある駆動部電極
と接続して共通であり、かつ、長手方向の縦振動に対し
て分極方向が直交するようにしたことを特徴とする圧電
トランス。 - 【請求項3】 前記請求項1又は2の圧電トランスにお
いて、発電部の交さ指電極を上下主面の相対位置に設け
たことを特徴とする請求項1又は2記載の圧電トラン
ス。 - 【請求項4】 前記請求項1、2又は3の圧電トランス
において、発電部の交さ指電極を駆動部と絶縁するよう
に設けたことを特徴とする請求項1、2又は3記載の圧
電トランス。 - 【請求項5】 前記請求項3又は4の圧電トランスにお
いて、発電部の交さ指電極を圧電体の厚み方向に貫通し
て設けたことを特徴とする請求項3又は4記載の圧電ト
ランス。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360169A JP2536379B2 (ja) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | 圧電トランス |
KR1019930032352A KR970011185B1 (ko) | 1992-12-31 | 1993-12-30 | 개선된 전극구조를 갖는 압전변압기 |
DE69302258T DE69302258T2 (de) | 1992-12-31 | 1993-12-30 | Piezoelektrischer Transformator mit verbesserter Elektrodenanordnung |
EP93121126A EP0605900B1 (en) | 1992-12-31 | 1993-12-30 | A piezoelectric transformer having improved electrode arrangement |
US08/177,070 US5402031A (en) | 1992-12-31 | 1994-01-03 | Piezoelectric transformer having improved electrode arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4360169A JP2536379B2 (ja) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | 圧電トランス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06204582A JPH06204582A (ja) | 1994-07-22 |
JP2536379B2 true JP2536379B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=18468211
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4360169A Expired - Fee Related JP2536379B2 (ja) | 1992-12-31 | 1992-12-31 | 圧電トランス |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5402031A (ja) |
EP (1) | EP0605900B1 (ja) |
JP (1) | JP2536379B2 (ja) |
KR (1) | KR970011185B1 (ja) |
DE (1) | DE69302258T2 (ja) |
Families Citing this family (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2755177B2 (ja) * | 1994-07-26 | 1998-05-20 | 日本電気株式会社 | 圧電磁器トランス |
US5576590A (en) * | 1994-07-26 | 1996-11-19 | Nec Corporation | Piezoelectric ceramic transformer |
GB2296836A (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-10 | Pm Company Limited | A piezoelectric transformer |
EP0720246B1 (en) * | 1994-12-30 | 2000-05-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
US5929554A (en) * | 1994-12-30 | 1999-07-27 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
JP3039307B2 (ja) * | 1995-02-15 | 2000-05-08 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス及びその製造方法 |
JP2757835B2 (ja) * | 1995-09-29 | 1998-05-25 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス |
SE511083C2 (sv) * | 1995-12-06 | 1999-08-02 | Sumitomo Electric Industries | Förfarande för att förlänga glasförform |
JP2885183B2 (ja) * | 1996-05-30 | 1999-04-19 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスおよびその支持構造 |
US5763983A (en) * | 1997-01-12 | 1998-06-09 | Motorola Inc. | Single crystal piezoelectric transformer using extensional vibration modes and method for driving the same |
US5987987A (en) * | 1997-04-14 | 1999-11-23 | Denso Corporation | Angular velocity sensor, related method for manufacturing the sensor, and piezoelectric vibrator element used in this sensor |
TW379457B (en) * | 1997-04-18 | 2000-01-11 | Nippon Electric Co | Laminated piezo transformer |
US5814922A (en) * | 1997-11-18 | 1998-09-29 | The Penn State Research Foundation | Annular piezoelectric transformer |
US5969462A (en) * | 1998-06-18 | 1999-10-19 | Cts Corporation | Extensional mode piezoelectric crystal resonator with split electrodes and transformer driving circuit |
US6674222B2 (en) | 2001-04-05 | 2004-01-06 | Mide Technology Corporation | Single crystal piezoelectric transformer |
US7445220B2 (en) | 2004-02-06 | 2008-11-04 | Daimler Trucks North America Llc | Vehicle axle apparatus |
DE102008023517B4 (de) | 2008-05-15 | 2018-04-05 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Feldeffekttransistor mit piezoelektrischem Ladungsgenerator |
US9151153B2 (en) * | 2011-11-30 | 2015-10-06 | Baker Hughes Incorporated | Crystal sensor made by ion implantation for sensing a property of interest within a borehole in the earth |
EP4239874A4 (en) * | 2022-01-21 | 2024-05-29 | Samsung Electronics Co., Ltd. | PIEZOELECTRIC LINEAR MOTOR AND CAMERA MODULE INCLUDING SAME |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2830274A (en) * | 1954-01-04 | 1958-04-08 | Gen Electric | Electromechanical transducer |
SU336702A1 (ru) * | 1968-02-12 | 1976-07-25 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Имени 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Пьезотрансформатор |
US3736446A (en) * | 1968-06-04 | 1973-05-29 | Vernitron Corp | Piezoelectric transformer |
SU285705A1 (ru) * | 1968-07-01 | 1976-07-25 | Киевский Ордена Ленина Политехнический Институт Имени 50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Пьезоэлектрический трансформатор |
US3487239A (en) * | 1968-12-10 | 1969-12-30 | Motorola Inc | Piezoelectric transformer |
US3764848A (en) * | 1972-03-15 | 1973-10-09 | Venitron Corp | Piezoelectric starter and ballast for gaseous discharge lamps |
SU440734A1 (ru) * | 1972-10-05 | 1974-08-25 | Предприятие П/Я Р-6856 | Пьезотрансформатор |
JPS5357778U (ja) * | 1976-10-20 | 1978-05-17 | ||
FR2433189A1 (fr) * | 1978-08-11 | 1980-03-07 | Cit Alcatel | Dispositif de raccordement etanche d'un cable a fibres optiques a un boitier immerge |
JPS5683985A (en) * | 1979-12-12 | 1981-07-08 | Toshiba Corp | High voltage generating device |
JPS5879778A (ja) * | 1981-11-05 | 1983-05-13 | Nec Corp | 圧電磁器トランスフイルタ |
JPS63272084A (ja) * | 1987-04-30 | 1988-11-09 | Nec Home Electronics Ltd | 圧電トランス |
US5118982A (en) * | 1989-05-31 | 1992-06-02 | Nec Corporation | Thickness mode vibration piezoelectric transformer |
JPH04209579A (ja) * | 1990-12-03 | 1992-07-30 | Fujitsu Ltd | 圧電トランスの実装方法 |
-
1992
- 1992-12-31 JP JP4360169A patent/JP2536379B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-12-30 DE DE69302258T patent/DE69302258T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-12-30 EP EP93121126A patent/EP0605900B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-12-30 KR KR1019930032352A patent/KR970011185B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-01-03 US US08/177,070 patent/US5402031A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0605900A1 (en) | 1994-07-13 |
JPH06204582A (ja) | 1994-07-22 |
DE69302258D1 (de) | 1996-05-23 |
US5402031A (en) | 1995-03-28 |
EP0605900B1 (en) | 1996-04-17 |
KR940016297A (ko) | 1994-07-22 |
DE69302258T2 (de) | 1996-12-12 |
KR970011185B1 (ko) | 1997-07-08 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2536379B2 (ja) | 圧電トランス | |
US5701049A (en) | Piezoelectric transformer | |
EP0499539B1 (en) | Piezoelectric transformer showing a reduced input impedance and step-up/step down operation for a wide range of load resistance | |
US5929554A (en) | Piezoelectric transformer | |
JP3088499B2 (ja) | 圧電トランス | |
JP2508964B2 (ja) | 圧電磁器トランス及びその駆動方法 | |
US5811913A (en) | Piezoelectric transformer having four-terminal structure | |
JPH0936452A (ja) | 圧電トランス | |
JPS59175777A (ja) | バイモルフ振動子の駆動方法 | |
JP3673433B2 (ja) | 圧電トランス | |
JPH10200172A (ja) | 圧電トランス | |
JPH08306984A (ja) | 圧電トランス | |
JPH0974235A (ja) | 圧電トランス | |
JP3239047B2 (ja) | 圧電トランスならびにそれを組み込んだインバーターおよび液晶ディスプレー | |
JP3008255B2 (ja) | 圧電トランス | |
JPS639673B2 (ja) | ||
JPH10308545A (ja) | 圧電トランス | |
JP3577615B2 (ja) | 圧電トランス | |
JP2000049399A (ja) | 圧電トランス | |
JPH08316544A (ja) | 圧電トランスの電極取出構造 | |
JPH08186303A (ja) | 圧電トランス及びその支持方法 | |
JPH10270767A (ja) | 圧電トランス | |
JPH10223939A (ja) | 圧電トランス | |
JPH0846264A (ja) | 圧電トランス | |
JPH09107135A (ja) | 圧電トランス |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |