JP2940282B2 - Thickness vertical vibration piezoelectric transformer and method of driving the same - Google Patents

Thickness vertical vibration piezoelectric transformer and method of driving the same

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JP2940282B2
JP2940282B2 JP4033825A JP3382592A JP2940282B2 JP 2940282 B2 JP2940282 B2 JP 2940282B2 JP 4033825 A JP4033825 A JP 4033825A JP 3382592 A JP3382592 A JP 3382592A JP 2940282 B2 JP2940282 B2 JP 2940282B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高周波帯で動作可能な圧
電トランス、特に小型化、低ノイズ化が要求されるオン
ボード電源用圧電トランス及びその駆動方法に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer operable in a high frequency band, and more particularly to a piezoelectric transformer for an on-board power supply which requires a reduction in size and noise, and a driving method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子装置の電源回路を小型にする
ために、スイッチング電源には電磁トランスが用いられ
ており、スイッチング電源の小型化にはスイッチング周
波数の高周波化が望ましい。しかしながら、スイッチン
グ周波数を高くすると、電磁トランスに用いられている
磁性材料のヒステリシス損失、渦電流損失や導線の表皮
効果による損失が急激に増大し、トランスの効率が非常
に低くなる欠点があった。このため、電磁トランスの実
用的な周波数帯域の上限はせいぜい500kHzであっ
た。
2. Description of the Related Art In recent years, an electromagnetic transformer has been used as a switching power supply in order to reduce the size of a power supply circuit of an electronic device. To reduce the size of the switching power supply, it is desirable to increase the switching frequency. However, when the switching frequency is increased, the hysteresis loss, the eddy current loss, and the loss due to the skin effect of the conductive wire of the magnetic material used in the electromagnetic transformer increase sharply, and the efficiency of the transformer becomes extremely low. For this reason, the upper limit of the practical frequency band of the electromagnetic transformer is at most 500 kHz.

【0003】これに対して、積層型圧電トランスは、共
振状態で使用され、一般の電磁トランスに比べて (1)同一周波数においてエネルギー密度が高いため小
型化が図れる。
On the other hand, a laminated piezoelectric transformer is used in a resonance state, and (1) has a higher energy density at the same frequency than a general electromagnetic transformer, so that the size can be reduced.

【0004】(2)不燃化が図れる。(2) Non-combustibility can be achieved.

【0005】(3)電磁誘導によるノイズがでないこ
と。等数多くの長所を有している。
(3) No noise due to electromagnetic induction. It has many advantages.

【0006】図5に従来の代表的な積層型圧電トランス
であるローゼン型圧電トランスの構造を示す。以下、図
面に沿って説明する。高電圧を取り出す場合、表面に電
極が設けられた圧電板において、51で示す部分は圧電
トランスの低インピーダンスの駆動部分であり、その上
下面に電極53,54が設けられており、この部分は図
中56で示すように厚み方向に分極されている。また、
同様に52で示す部分は高インピーダンスの発電部分で
あり、その端面に電極55が設けられており、発電部分
52は図中57で示すように圧電板の長さ方向に分極さ
れている。この圧電トランスの動作は、駆動電極53,
54に電圧が印加されると横効果31モードで電気機械
結合係数k3 1 によって縦振動が励振され、トランス全
体が振動する。さらに発電部分52では、電気機械結合
係数k3 3 によって縦効果縦振動モード(33モード)
により、出力電極55から高電圧がとりだされる。一
方、高電圧を入力し、低電圧を出力させる場合には、縦
効果の高インピーダンス部分52を入力側とし、横効果
の低インピーダンス部分51を出力側にすれば良いこと
は明かである。他のタイプの圧電トランスも、いずれも
ローゼン型と同じ平板の伸び振動や円板の半径方向拡が
り振動を利用したものであり、適用周波数は最高200
kHz程度までである。一方、特開平3−173484
において積層型の圧電磁器トランスが開示されているが
ハイパワー化、多出力化、小型化が困難である。
FIG. 5 shows the structure of a Rosen type piezoelectric transformer, which is a typical conventional laminated type piezoelectric transformer. Hereinafter, description will be given with reference to the drawings. In the case of extracting a high voltage, in the piezoelectric plate having electrodes provided on the surface, a portion indicated by 51 is a low impedance driving portion of the piezoelectric transformer, and electrodes 53 and 54 are provided on the upper and lower surfaces thereof. It is polarized in the thickness direction as indicated by 56 in the figure. Also,
Similarly, a portion indicated by 52 is a high-impedance power generation portion, and an electrode 55 is provided on an end face thereof. The power generation portion 52 is polarized in the length direction of the piezoelectric plate as indicated by 57 in the figure. The operation of the piezoelectric transformer is based on the driving electrodes 53,
54 longitudinal vibration is excited when a voltage is applied by the transverse effect 31 mode through electromechanical coupling factor k 3 1, the entire transformer vibrates. In addition power portion 52, longitudinal effect longitudinal vibration mode by electromechanical coupling coefficient k 3 3 (33 mode)
As a result, a high voltage is extracted from the output electrode 55. On the other hand, when a high voltage is input and a low voltage is output, it is clear that the high impedance portion 52 of the vertical effect should be on the input side and the low impedance portion 51 of the horizontal effect should be on the output side. All other types of piezoelectric transformers use the same extensional vibration of a flat plate and the radial expansion of a circular plate as the Rosen type.
It is up to about kHz. On the other hand, JP-A-3-173484
Discloses a laminated piezoelectric ceramic transformer, but it is difficult to achieve high power, multiple outputs, and downsizing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】以上の従来例で示した
ように、圧電トランスの適用周波数領域は200kHz
以下の低周波領域においてのみであった。また、ローゼ
ン型の圧電トランスは縦効果の電気機械結合係数に比べ
て著しく小さい横効果振動モードの電気機械結合係数k
3 1 を用いざる得ないため、帯域幅が小さいという欠点
があった。またハイパワー化、多出力化についても実現
は難しかった。
As shown in the above conventional example, the applicable frequency range of the piezoelectric transformer is 200 kHz.
Only in the following low frequency regions. In addition, the Rosen-type piezoelectric transformer has an electromechanical coupling coefficient k in the transverse effect vibration mode that is significantly smaller than the electromechanical coupling coefficient in the longitudinal effect.
Since there is no choice but to use 31 , there is a disadvantage that the bandwidth is small. It was also difficult to realize high power and multiple outputs.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の欠点を
克服するために、なされたものである。本発明によれ
ば、複数の内部電極層と圧電磁器層が交互に積層され、
内部電極層を介して隣接する圧電磁器層は互いに逆向き
に分極されている積層体であって、2つの低インピーダ
ンス部と1つの高インピーダンス部とを備えた厚み縦振
動圧電磁器トランスであり、高インピーダンス部は2つ
の低インピーダンス部の間にあることを特徴とする厚み
振動圧電磁器トランスである。また本トランスの駆動方
法として、2分の1波長が高インピーダンス部の圧電セ
ラミック層の厚さおよび前記2つの低インピーダンス部
分の各々の厚さと同じになる厚み縦振動3次モードの
振周波数で駆動する方法である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to overcome the above drawbacks. According to the present invention, a plurality of internal electrode layers and piezoelectric ceramic layers are alternately laminated,
Piezoelectric ceramic layers adjacent via the internal electrode layer are a laminated body polarized in opposite directions to each other, and are a thickness longitudinal vibration piezoelectric ceramic transformer having two low impedance parts and one high impedance part, The high impedance portion is a thickness vibration piezoelectric ceramic transformer, which is located between the two low impedance portions. In addition, as a method of driving the transformer, a half-wavelength piezoelectric
Lamic layer thickness and the two low impedance portions
This is a method of driving at the resonance frequency of the third mode of the thickness longitudinal vibration mode, which is the same as the thickness of each of the minutes .

【0009】[0009]

【作用】本発明は、1MHz以上の高周波において低損
失で十分な機能を有する圧電磁器トランスを提供するた
めになされたものである。図1,図2,図3に本発明の
一例の斜視図,断面図,結線図を示す。図1,図2,図
3において、本発明の圧電磁器トランスは、厚み方向に
分極された圧電磁器層16を多数積層した2つの低イン
ピーダンス部11,11’と、その中間に圧電磁器層1
7からなる高インピーダンス部12で構成されている。
また、各低インピーダンス部11,11’のセラミック
層16にはそれぞれ電極を均等に配置する。図2に示す
ように低インピーダンス部11,11’の電極13を外
部で交互に接続し出力端子20,21とした。次に高イ
ンピーダンス部12の上下電極14から取り出し入力端
子22,23とした。また、高インピーダンス部12の
圧電セラミック層の厚さと低インピーダンス部11,1
1’が同じになる厚みとなるように構成した。図3では
2対の低インピーダンス部11と11’の出力端子を完
全に分離している。ここで、圧電磁器層16,17は隣
接する各層の分極方向が互いに逆向きになるように配置
されている。また、各圧電磁器板の間には、内部電極1
3により、圧電磁器板10に対し厚み方向に電界を印加
することが可能となっている。このような内部多層電極
を有する圧電磁器トランスは、積層圧電セラミックコン
デンサーや積層圧電アクチュエータ等で用いられている
積層セラミック技術(ドクターブレード法)で作製する
ことが可能であり、このような方法で作製した圧電磁器
トランスでは層間隔を25μm程度まで薄くすることも
可能である。従って、3/2波長モード(両端自由の3
次モード)の厚み縦共振振動を利用した場合、積層セラ
ミック技術を用いて、2〜10MHz帯の超高周波領域
で動作する圧電磁器トランスも実現できる。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to provide a piezoelectric ceramic transformer having a sufficient function with a low loss at a high frequency of 1 MHz or more. 1, 2, and 3 show a perspective view, a sectional view, and a connection diagram of an example of the present invention. 1, 2 and 3, a piezoelectric ceramic transformer according to the present invention comprises two low-impedance portions 11 and 11 'in which a large number of piezoelectric ceramic layers 16 polarized in the thickness direction are laminated, and a piezoelectric ceramic layer 1 between the low impedance portions 11 and 11'.
And a high-impedance section 12 composed of a high-impedance section 7.
Further, electrodes are uniformly arranged on the ceramic layer 16 of each of the low impedance portions 11 and 11 '. As shown in FIG. 2, the electrodes 13 of the low impedance portions 11 and 11 ′ were alternately connected outside to form output terminals 20 and 21. Next, the input terminals 22 and 23 were taken out from the upper and lower electrodes 14 of the high impedance portion 12. Also, the thickness of the piezoelectric ceramic layer of the high impedance section 12 and the low impedance sections 11, 1
1 ′ was configured to have the same thickness. In FIG. 3, the output terminals of the two pairs of low impedance sections 11 and 11 'are completely separated. Here, the piezoelectric ceramic layers 16 and 17 are arranged such that the polarization directions of adjacent layers are opposite to each other. An internal electrode 1 is provided between each piezoelectric ceramic plate.
3, it is possible to apply an electric field to the piezoelectric ceramic plate 10 in the thickness direction. Piezoelectric ceramic transformers having such internal multilayer electrodes can be manufactured by the multilayer ceramic technology (doctor blade method) used in multilayer piezoelectric ceramic capacitors, multilayer piezoelectric actuators, and the like. In such a piezoelectric ceramic transformer, the layer spacing can be reduced to about 25 μm. Therefore, the 3/2 wavelength mode (3
When using the thickness longitudinal resonance vibration of the following mode), using a multilayer ceramic technique, it can also be realized piezoelectric transducer operating in the ultra high frequency range of 2~10MHz band.

【0010】本圧電トランスを厚み縦振動で使用する結
線図を図2に示す。このように接続した場合、高インピ
ーダンス部の電気端子22,23間に厚み縦振動の共振
周波数と等しい周波数の高電圧を印加すると、高インピ
ーダンス部12の逆圧電効果により圧電磁器トランス全
体が機械的に共振(図2(a)振動分布)し、低インピ
ーダンス部11,11’では正圧電効果により入力電圧
と同一周波数の電圧が発生し、電気端子20,21に出
力される。その際、入力側と出力側のインピーダンスの
違いにより、出力端子20,21間の電圧は入力端子2
2,23間の電圧よりも低くなる。しかし、低インピー
ダンスを2つ接続(並列接続)することによって電荷分
布(図2(b)電荷分布)から明かなように電荷をキャ
ンセルすること無く出力電圧取り出すことが出来る。こ
の結果、出力電圧は変わらず電流が2倍となる。また、
図3のように、2つの低インピーダンスから出力電圧3
0,31と32,33を取り出した場合、1入力に対し
2つの出力が得られる。さらに、低インピーダンスの電
極間隔を変えることにより異なった電圧を自由に出力す
ることが出来る。尚、低電圧を高電圧に変換する場合、
電気端子20,21間、に低電圧を印加すれば電気端子
22,23間から高電圧が出力される。また、低インピ
ーダンス部11と高インピーダンス部12の間に絶縁板
15及び、低インピーダンス部11’と高インピーダン
ス部12の間に絶縁板15を配置する構造にすれば入力
端子22,23と出力端子20,21を電気的に分離で
きるため周辺回路の自由度を増すことができる。
FIG. 2 shows a connection diagram in which the present piezoelectric transformer is used in thickness longitudinal vibration. In such a connection, when a high voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the thickness longitudinal vibration is applied between the electric terminals 22 and 23 of the high impedance section, the piezoelectric ceramic transformer as a whole is mechanically driven by the inverse piezoelectric effect of the high impedance section 12. 2 (a), a voltage having the same frequency as the input voltage is generated in the low impedance portions 11 and 11 ′ by the positive piezoelectric effect and output to the electric terminals 20 and 21. At this time, the voltage between the output terminals 20 and 21 is changed to the input terminal 2 by the difference in impedance between the input side and the output side.
It becomes lower than the voltage between 2 and 23. However, by connecting two low impedances (parallel connection), it is possible to take out the output voltage without canceling the charge as apparent from the charge distribution (charge distribution in FIG. 2B). As a result, the output voltage does not change and the current is doubled. Also,
As shown in FIG. 3, the output voltage 3
When 0, 31 and 32, 33 are extracted, two outputs are obtained for one input. Further, different voltages can be freely output by changing the interval between the low impedance electrodes. When converting low voltage to high voltage,
If a low voltage is applied between the electric terminals 20 and 21, a high voltage is output from between the electric terminals 22 and 23. Further, if the insulating plate 15 is arranged between the low impedance portion 11 and the high impedance portion 12 and the insulating plate 15 is arranged between the low impedance portion 11 'and the high impedance portion 12, the input terminals 22 and 23 and the output terminal are provided. Since the components 20, 21 can be electrically separated, the degree of freedom of the peripheral circuit can be increased.

【0011】厚み縦振動の共振周波数は圧電縦効果によ
る共振周波数の低下を無視すれば次式で表される。 fr =n・vt 2t (n=1,2,3・・・) ここに、fr :厚み縦振動の共振周波数 n: モード次数 vt :厚さ方向の縦波の音速 t :厚み ここでvt ,tが一定となるように圧電磁器トランスを
作製できれば厚み縦振動の共振周波数fr も一定になる
が、一体焼成時の収縮率のバラツキ等により必ずしも設
計通りの共振周波数とは成らない。そこで、焼成後に共
振周波数を調整出来る構造が望ましい。上下主面に電極
を設けている圧電トランスは焼成後に調整する事は容易
ではないが、本発明の圧電トランスでは焼成後に調整す
る事は容易ではないが、本発明の圧電トランスでは上下
に研磨可能な周波数調整層を配置しているため、焼成後
の研磨により所期の共振周波数が得られ、外部回路の駆
動周波数と正確に一致させることができる。
The resonance frequency of the thickness longitudinal vibration can be expressed by the following equation if the decrease in the resonance frequency due to the piezoelectric longitudinal effect is ignored. f r = n · v t 2t (n = 1, 2, 3,...) where f r : resonance frequency of thickness longitudinal vibration n: mode order v t : sound speed of longitudinal wave in thickness direction t: thickness here v t, t but is constant resonant frequency f r of the thickness extensional vibration if fabricated piezoelectric transducer to be constant, the resonant frequency of the necessarily as designed by integrally firing time of shrinkage variations in It does not become. Therefore, a structure that can adjust the resonance frequency after firing is desirable. It is not easy to adjust the piezoelectric transformer with electrodes on the upper and lower main surfaces after firing, but it is not easy to adjust after firing with the piezoelectric transformer of the present invention, but it can be polished up and down with the piezoelectric transformer of the present invention Since a suitable frequency adjustment layer is provided, the desired resonance frequency can be obtained by polishing after firing, and can be accurately matched with the drive frequency of the external circuit.

【0012】次に、効率について述べる。圧電磁器トラ
ンスの損失は大半が機械的損失であり、その機械的損失
は機械的品質係数Qmが小さいほど大きい。この機械的
品質係数Qmは上下主面の平行度、平面度に大きく存在
する。焼成しただけの圧電トランスの表面は平行度、平
面度とも悪く、その機械的品質係数Qmはせいぜい数1
00である。これに対し本発明の圧電トランスでは平行
平面研磨を行うことにより、数μm以内の平行度、平面
度を得ることが可能で、1000以上の機械的品質係数
Qmが容易にえられる。
Next, the efficiency will be described. Most of the loss of the piezoelectric ceramic transformer is a mechanical loss, and the mechanical loss increases as the mechanical quality factor Qm decreases. This mechanical quality factor Qm largely exists in the parallelism and flatness of the upper and lower main surfaces. The surface of the piezoelectric transformer that has just been fired has poor parallelism and flatness, and its mechanical quality factor Qm is at most several.
00. On the other hand, in the piezoelectric transformer of the present invention, by performing parallel plane polishing, it is possible to obtain parallelism and flatness within several μm, and a mechanical quality factor Qm of 1000 or more can be easily obtained.

【0013】[0013]

【実施例】本発明に基づく圧電磁器トランスの実施例と
して、図1,図2,図3に示した構成の圧電磁器トラン
スをグリーンシート法で作製した。図1,図2,図3
は、それぞれ本発明の圧電磁器トランスの一実施例の斜
視図,断面図,結線図である。図1,図2,図3に示し
た四端子型及び6端子型の圧電トランスは2.4MHz
帯の厚み縦3共振3次モードを用いており、圧電材料と
してはPbTiO3 系圧電材料を用いている。図2にお
いて、低インピーダンス部11,11’の圧電磁器1層
の厚さは約0.18mmとした。また周波数調整層18
にも同じ材料を用い、厚さは約0.25mmとした。な
お、この周波数調整層は低インピーダンス部、高インピ
ーダンス部と一体焼成出来る物であれば他の材料を用い
ても一向に構わない。Ptペーストをスクリーン印刷法
により印刷し圧電磁器とともに一体焼結することにより
Ptの内部電極13,14を形成した。焼成後に外部電
極を焼き付けし電極端子20,21,22,23をそれ
ぞれ接続する。電極端子20,21間、22と23間に
7kV/mmの直流電圧を印加し分極させる。そして最
後に共振周波数調整のために必要な厚さになるように平
行平面研磨を施す。この実施例では2.4MHzで圧電
トランスを駆動するため、圧電トランスの厚さが3.3
mmになるように平行平面研磨した。次に、高インピー
ダンス部12の電気端子22,23から縦3次モードを
励振する高周波・高電圧信号を入力し、低インピーダン
ス部11,11’の電気端子20,21に適当な抵抗負
荷で終端し出力を取り出す降圧型のトランスとして評価
した。図4に周波数−ゲイン、効率特性の実測値を示
す。共振周波数は2.4MHz、機械的品質係数Qm値
は850、最大エネルギー変換効率は97%がえられ
た。特に電力容量10Wを実現し、低インピーダンス部
が一層の圧電トランスに対し約2倍の電力容量が得られ
た。図3に1入力,2出力の圧電トランスを前述の図2
と同様に作製した。高インピーダンス部の電気端子2
2,23を入力とし低インピーダンスの電気端子30,
31と32,33を出力とした。図2と同様に評価した
結果、2つの出力端子にはそれぞれ、最大エネルギー変
換効率は97%、電力容量は5Wが実現され完全に独立
した2つの出力電圧が得られた。さらに、低インピーダ
ンス部の各層の層間隔を変えることにより、希望の電圧
がえられることも確認した。試作した圧電トランスは、
トランスの降圧機能及び高いエネルギー変換効率を有
し、特にハイパワー化、多出力を実現していることは明
かである。尚、入力端子を低インピーダンス部分、出力
端子を高インピーダンス部分から取り出すことにより昇
圧用トランスとしても用いることが可能であることは言
うまでもない。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS As an embodiment of a piezoelectric ceramic transformer according to the present invention, a piezoelectric ceramic transformer having the structure shown in FIGS. 1, 2 and 3 was produced by a green sheet method. FIG. 1, FIG. 2, FIG.
1 is a perspective view, a sectional view, and a connection diagram of an embodiment of a piezoelectric ceramic transformer according to the present invention, respectively. The 4-terminal and 6-terminal piezoelectric transformers shown in FIGS. 1, 2 and 3 are 2.4 MHz.
The third resonance third mode is used for the thickness of the belt, and a PbTiO 3 piezoelectric material is used as the piezoelectric material. In FIG. 2, the thickness of one layer of the piezoelectric ceramic of the low impedance portions 11, 11 'was set to about 0.18 mm. The frequency adjustment layer 18
The same material was used, and the thickness was about 0.25 mm. The frequency adjustment layer may be made of another material as long as it can be fired integrally with the low impedance portion and the high impedance portion. Pt internal electrodes 13 and 14 were formed by printing a Pt paste by a screen printing method and integrally sintering the Pt paste together with a piezoelectric ceramic. After firing, the external electrodes are baked to connect the electrode terminals 20, 21, 22, 23, respectively. A direct current voltage of 7 kV / mm is applied between the electrode terminals 20, 21 and 22 and 23 to polarize. Finally, parallel plane polishing is performed to a thickness necessary for adjusting the resonance frequency. In this embodiment, since the piezoelectric transformer is driven at 2.4 MHz, the thickness of the piezoelectric transformer is 3.3.
mm was polished in parallel plane. Next, a high-frequency / high-voltage signal for exciting the longitudinal tertiary mode is input from the electric terminals 22 and 23 of the high-impedance section 12, and the electric terminals 20 and 21 of the low-impedance sections 11 and 11 'are terminated with an appropriate resistance load. The output was evaluated as a step-down type transformer. FIG. 4 shows measured values of the frequency-gain and efficiency characteristics. The resonance frequency was 2.4 MHz, the mechanical quality factor Qm was 850, and the maximum energy conversion efficiency was 97%. In particular, a power capacity of 10 W was realized, and a power capacity about twice that of a piezoelectric transformer having a low impedance portion was obtained. FIG. 3 shows a one-input, two-output piezoelectric transformer shown in FIG.
It was produced in the same manner as described above. Electrical terminal 2 of high impedance part
2, 23 as inputs and low impedance electrical terminals 30,
31, 32, and 33 were output. As a result of evaluation in the same manner as in FIG. 2, the maximum output energy conversion efficiency was 97% and the power capacity was 5 W at each of the two output terminals, and two completely independent output voltages were obtained. Further, it was confirmed that a desired voltage could be obtained by changing the layer spacing of each layer in the low impedance portion. The prototype piezoelectric transformer
It is clear that the transformer has a step-down function and high energy conversion efficiency, and in particular, realizes high power and multiple outputs. It goes without saying that the input terminal can be used as a step-up transformer by taking out the input terminal from the low impedance part and the output terminal from the high impedance part.

【0014】[0014]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構造によ
る圧電磁器トランスは、1MHz以上の高周波帯におい
て広帯域で使用することができ、小型、高効率でかつ、
ハイパワー化、多出力を実現していることは明らかで、
従来の圧電トランスにはない長所があり、工業的価値も
多大である。
As described above, the piezoelectric ceramic transformer according to the structure of the present invention can be used in a wide band in a high frequency band of 1 MHz or more, and is compact, highly efficient and
It is clear that high power and multiple outputs are realized,
It has advantages that the conventional piezoelectric transformer does not have, and has great industrial value.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例を示す結線図と電荷および振動
の分布図である。
FIG. 2 is a connection diagram and an electric charge and vibration distribution diagram showing an embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例を示す結線図である。FIG. 3 is a connection diagram showing an embodiment of the present invention.

【図4】本発明の圧電磁器トランスの特性図である。FIG. 4 is a characteristic diagram of the piezoelectric ceramic transformer of the present invention.

【図5】従来例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 圧電磁器 11,11’ 圧電トランスの低インピーダンス部分 12 圧電トランスの高インピーダンス部分 13,14 内部電極 15,16,17,18 圧電磁器層 20,21,22,23,30,31,32,33 電
気端子 51 従来のローゼン型の圧電トランスの低インピーダ
ンス部 52 従来のローゼン型の圧電トランスの高インピーダ
ンス部 53,54,55 電極 56,57 分極方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Piezoelectric ceramic 11, 11 'Low impedance part of piezoelectric transformer 12 High impedance part of piezoelectric transformer 13, 14 Internal electrode 15, 16, 17, 18 Piezoelectric ceramic layer 20, 21, 22, 23, 30, 31, 32, 33 Electrical terminal 51 Low impedance part of conventional Rosen-type piezoelectric transformer 52 High impedance part of conventional Rosen-type piezoelectric transformer 53,54,55 Electrode 56,57 Polarization direction

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】複数の内部電極層と圧電磁器層が交互に積
層され内部電極層を介して隣接する圧電磁器層は互いに
逆向きに分極されている積層体であって、2つの低イン
ピーダンス部と1つの高インピーダンス部とを備えた厚
み縦振動圧電磁器トランスにおいて、高インピーダンス
部は2つの低インピーダンス部の間にあることを特徴と
する厚み縦振動圧電磁器トランス。
1. A laminated body in which a plurality of internal electrode layers and piezoelectric ceramic layers are alternately laminated, and adjacent piezoelectric ceramic layers via the internal electrode layers are polarized in directions opposite to each other. And a high-impedance vibrating piezoelectric transformer comprising a high-impedance section and a high-impedance section located between two low-impedance sections.
【請求項2】複数の内部電極層と圧電磁器層が交互に積
層され内部電極層を介して隣接する圧電磁器層が互いに
逆向きに分極されている積層体よりなる2つの低インピ
ーダンス部と、前記2つの低インピーダンス部間に設け
られた圧電磁器層よりなる1つの高インピーダンス部と
を備えたことを特徴とする厚み縦振動圧電磁器トラン
ス。
2. Two low-impedance portions comprising a laminate in which a plurality of internal electrode layers and piezoelectric ceramic layers are alternately stacked, and adjacent piezoelectric ceramic layers are polarized in opposite directions via the internal electrode layers; And a high-impedance piezoelectric ceramic transformer comprising one high-impedance section comprising a piezoelectric ceramic layer provided between the two low-impedance sections.
【請求項3】 前記高インピーダンス部が厚み方向に分極
されていることを特徴とする請求項1または2に記載の
厚み縦振動圧電磁器トランス。
3. The transformer according to claim 1, wherein the high impedance portion is polarized in a thickness direction.
【請求項4】(4) 前記2つの低インピーダンス部の各々の厚The thickness of each of the two low impedance portions
さと前記高インピーダンス部の厚さが同じであることをAnd that the thickness of the high impedance portion is the same
特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の厚み縦振動A thickness longitudinal vibration according to any one of claims 1 to 3,
圧電磁器トランス。Piezoelectric transformer.
【請求項5】請求項4の圧電磁器トランスを、2分の1
波長が高インピーダンス部の圧電セラミック層の厚さお
よび前記2つの低インピーダンス部分の各々の厚さと同
じになる厚み縦振動3次モードの共振周波数で駆動する
ことを特徴とする厚み縦振動圧電磁器トランスの駆動方
法。
5. The piezoelectric ceramic transformer according to claim 4, wherein
A thickness-longitudinal-vibration piezoelectric transformer driven at a resonance frequency of a third-order thickness-longitudinal-vibration mode in which the wavelength is the same as the thickness of the piezoelectric ceramic layer in the high-impedance portion and the thickness of each of the two low-impedance portions. Drive method.
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