JP5204988B2 - Piezoelectric transformer insulation circuit - Google Patents
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Description
本発明は、冷陰極管(CCFL)の駆動装置やテレビジョン受像器、電子複写機、携帯電話などの高電圧発生装置に使用されるトランス回路に関するものであって、特に、トランスの1次側と2次側の耐電圧特性の確保と漏洩電流の阻止を可能とするための圧電トランスの絶縁回路に係る。 The present invention relates to a transformer circuit used in a high voltage generator such as a cold cathode tube (CCFL) drive device, a television receiver, an electronic copying machine, or a mobile phone, and more particularly, the primary side of the transformer. And an insulation circuit of a piezoelectric transformer for ensuring a secondary withstand voltage characteristic and preventing leakage current.
圧電トランスは、圧電振動子の共振現象を利用することにより、低電圧を入力し高電圧を出力するものであって、電磁型トランスに比較して圧電振動子のエネルギー密度が高く、小型化が可能であるという特徴を有する。そのため、冷陰極管や液晶バックライトの点灯用や、小型高電圧電源用などに用いられている。例えば、液晶テレビのバックライト用冷陰極管を点灯するためのバックライトインバータとして、圧電トランスを使用する技術が特許文献1に記載されている。
A piezoelectric transformer uses a resonance phenomenon of a piezoelectric vibrator to input a low voltage and output a high voltage. Compared with an electromagnetic transformer, the piezoelectric vibrator has a higher energy density and can be downsized. It has the feature of being possible. Therefore, it is used for lighting a cold cathode tube or a liquid crystal backlight, or for a small high voltage power source. For example,
図3は、この種のバックライトインバータ(圧電インバータ)を使用した液晶テレビの一例を示す機能ブロック図である。図中、101は交流(AC)電源、102は力率改善回路(PFC)、103はスイッチング電源回路(PS)、104はチューナーや音声回路などを含むテレビ回路、105はバックライトインバータ、106は冷陰極管である。 FIG. 3 is a functional block diagram showing an example of a liquid crystal television using this type of backlight inverter (piezoelectric inverter). In the figure, 101 is an alternating current (AC) power supply, 102 is a power factor correction circuit (PFC), 103 is a switching power supply circuit (PS), 104 is a television circuit including a tuner and an audio circuit, 105 is a backlight inverter, 106 is It is a cold cathode tube.
この図3において、交流電源101から入力された所定の電圧は、力率改善回路102によってその力率が改善されて所定の電圧(例えば、400V)まで昇圧され、スイッチング電源回路103に入力される。スイッチング電源回路103では、昇圧された電圧をテレビ回路駆動用の低電圧(例えば、12V)まで降下させ、これをテレビ回路104およびバックライトインバータ105に入力する。
In FIG. 3, the predetermined voltage input from the
この場合、スイッチング電源回路103に内蔵された降圧用の電磁型トランスにより、その1次側と2次側を電気的に分離することで、その絶縁(耐電圧特性)を確保している。
In this case, the primary side and the secondary side are electrically separated by a step-down electromagnetic transformer built in the switching
バックライトインバータ105では、スイッチング電源回路103で降下された低電圧を、インバータを構成する電磁型のトランスで昇圧し、その後、圧電トランスで更に高電圧(例えば、1000V)にして、この高電圧を冷陰極管106に印加して、冷陰極管106を点灯している。一方、テレビ回路104に入力された低電圧は、テレビ回路104内の各機器を駆動するための電源として使用される。
In the
前記のような従来技術は、スイッチング電源回路103で、例えば12Vの低電圧に降下させた後、1000Vの高電圧まで昇圧させているので、約100倍もの昇圧比が必要となる。しかし、単板の圧電トランスを単独で使用した場合には昇圧比が不足するため、昇圧用の電磁型トランスが要求され、効率が悪い問題があった。一方、積層の圧電トランスを使用した場合、単独で昇圧することはできるものの、圧電トランスとして構成が複雑で高価なものが必要となる欠点があった。
In the conventional technique as described above, the voltage is raised to a high voltage of 1000 V after being lowered to a low voltage of 12 V, for example, by the switching
そこで、図4のように、力率改善回路102の出力電圧を、降圧用のスイッチング電源回路103を介することなく、直接バックライトインバータ105に入力することで効率の向上を図る回路が提案されている。この回路では、バックライトインバータ105には、力率改善回路102の出力電圧(例えば、400V)が入力されることになるので、その昇圧比は2.5倍程度で済み、単板の圧電トランスの使用が可能になると共に従来必要とされていた電磁型トランスも不要となり、電磁型トランス及びスイッチング電源回路103での損失分が解消され、効率の向上が可能になる。
Therefore, as shown in FIG. 4, a circuit has been proposed in which the output voltage of the power
しかし、この回路では、力率改善回路102の出力電圧を直接バックライトインバータ105に入力しているため、インバータに設けられた圧電トランスの1次側と2次側を絶縁できないといった問題がある。すなわち、テレビ受像器やパソコンなどの電子機器においては、使用者の安全上の観点から電源と、これを降圧あるいは昇圧して使用される機器側とを絶縁することが原則であり、通常は、昇降圧用のトランスの1次側と2次側とで絶縁している。
However, this circuit has a problem that the primary side and the secondary side of the piezoelectric transformer provided in the inverter cannot be insulated because the output voltage of the power
この場合、図3に示す回路では、スイッチング電源回路103に内蔵された電磁型トランスにより1次側と2次側を電気的に分離することで絶縁することができたが、図4に示す回路では、バックライトインバータ105部分で電磁型トランスが不要となり、圧電トランスのみが使用されているため、耐電圧特性を確保することが難しい。
In this case, in the circuit shown in FIG. 3, the primary side and the secondary side can be insulated by the electromagnetic transformer built in the switching
すなわち、図5に示すように、圧電トランス201は、電源202に接続された一対の1次電極201a,201bと冷陰極管203に接続された2次電極201cとを有する3端子の構造である。そのため、冷陰極管203のリターン端子203aを圧電トランス201の一方の1次電極201bと共用することになり、圧電トランス201の1次側と2次側を絶縁することはできない。
That is, as shown in FIG. 5, the
これを改善するために、本出願人は、特許文献2として、図6に示す回路を提案した。この回路は、第1及び第2の圧電トランス201,204をその1次電極側で直列に接続すると共に、冷陰極管203のリターン端子を第2の圧電トランス204の2次電極204cに接続したものである。
In order to improve this, the present applicant has proposed a circuit shown in FIG. In this circuit, the first and second
この回路では、2次側端子のリターン端子が、1次側の端子と独立しているので、冷陰極管203の負荷電流が他のルートに漏洩しない限り、1次側と2次側の耐電圧特性を確保できる。この場合、圧電トランス201,204の出力は、冷陰極管203を電子機器のシャーシなどの2次接地に対して平衡電圧で駆動することになる。
ところで、最近は、液晶テレビなどの大型化に伴い、冷陰極管203の大型化も進んでいる。前記図6の回路では、冷陰極管203をU字管としたり、平行に配置した2本の冷陰極管を直列接続することで、大型化にも対応可能である。
By the way, recently, with the increase in size of liquid crystal televisions and the like, the size of the
しかし、より大型化されたテレビ受像器などにおいては、図7のように、複数本の冷陰極管203,205を平行に配置すると共に、そのリターン端子を2次接地することも要求されている。その理由は、隣接冷陰極管と接続する場合はコネクタや端子台が必要になるが、シャーシであれば端末の処理だけで済む、冷陰極管の低圧側を強制的にGND電位とすることで、その周囲の雑音レベルが低下するという要求があるからである。
However, in a larger television receiver or the like, as shown in FIG. 7, it is also required to arrange a plurality of
この図7の回路では、圧電トランス201,204の出力は、冷陰極管203,205を2次接地に対して個別に駆動することになる。なお、C12は、1次回路と2次回路間に接続されたコンデンサであり、電源回路のノイズ低減用に使用される。
In the circuit of FIG. 7, the outputs of the
確かに、前記図7の回路でも、2本の冷陰極管203,205が平衡電圧で駆動されている場合には、前記図6の回路と同様に圧電トランスの1次側と2次側の絶縁は確保される。しかしながら、これらの回路では、負荷電流に関する絶縁(耐電圧特性)は確保されていても、負荷の状態に応じて発生する漏洩電流(リーク電流)に関する絶縁機能については必ずしも十分とは言えない。この漏洩電流は、電子機器の安全規格上から一定値以内に抑える必要があり、その値を超えると感電のおそれがあるため、規格上も絶縁構造とみなされない。
Certainly, even in the circuit of FIG. 7, when the two
すなわち、前記のように図7の回路では、圧電トランスの出力は、2本の冷陰極管を2次接地に対して個別に駆動することになるため、2本の冷陰極管のインピーダンスに差がある場合、各冷陰極管203,205の管電流(図中(a) (b) )に差が生じて、その差分の電流が漏洩電流となる。
That is, in the circuit of FIG. 7 as described above, the output of the piezoelectric transformer drives the two cold-cathode tubes individually with respect to the secondary ground, so that the difference between the impedances of the two cold-cathode tubes is different. If there is a difference, a difference occurs in the tube currents ((a) and (b) in the figure) of the
なお、複数の冷陰極管間のインピーダンスが異なるなどの理由としては、内部のガスの圧力の偏差や、水銀の量の偏差が考えられる。また、大型テレビでは、画面の位置(上、下)によって、温度が異なるため、冷陰極管も実装される位置で周囲温度が異なる。そして、冷陰極管は、温度特性を持つので、インピーダンスが異なる結果となる。 In addition, as a reason that the impedances between a plurality of cold cathode tubes are different, a deviation in internal gas pressure or a deviation in mercury amount can be considered. In a large television, the temperature varies depending on the position of the screen (upper and lower), so the ambient temperature varies depending on the position where the cold cathode fluorescent lamp is also mounted. Since the cold cathode tube has temperature characteristics, the impedance is different.
また、圧電トランスや冷陰極管とシャーシとの間の静電容量206,207に流れる電流(図中(c) (d) )は、2つの圧電トランス201,204で位相が180°ずれているので原則的には漏洩電流とはならないが、2つの圧電トランス間でシャーシとの静電容量に偏差がある場合は前記(c) (d)の電流の大きさも異なるので、その偏差分の漏洩電流が流れる。
In addition, the currents flowing in the
本発明は前記のような従来技術の問題点を解決するために提案されたものであって、その目的は、電源に接続された圧電トランスの2次端子に冷陰極管を接続すると共に、この冷陰極管の低圧側を接地した冷陰極管の駆動用の圧電トランス回路において、漏洩電流の低減を図り電源側と負荷側の絶縁を確保した圧電トランスの絶縁回路を提供することにある。 The present invention has been proposed in order to solve the above-described problems of the prior art, and its purpose is to connect a cold cathode tube to a secondary terminal of a piezoelectric transformer connected to a power source, and In a piezoelectric transformer circuit for driving a cold cathode tube in which the low-voltage side of the cold cathode tube is grounded, an insulation circuit for the piezoelectric transformer is provided which reduces leakage current and secures insulation between the power supply side and the load side.
前記の目的を達成するために、本発明の圧電トランスの絶縁回路は、2つの圧電トランスを備え、前記各圧電トランスの第1及び第2の1次端子を交流電源に接続すると共に、前記各圧電トランスの2次端子を冷陰極管の高圧側に接続し、前記交流電源と前記各圧電トランスの1次端子とはバランス用トランスを介して接続し、前記各圧電トランスの1次側と2次側及び/または前記バランス用トランスの1次側と2次側との間で絶縁を確保すると共に、前記バランス用トランス部分に仮想電圧源を生成するインピーダンスを接続し、前記仮想電圧源は、漏洩電流の一部を打ち消す方向に電流を流すものであり、前記インピーダンスは、バランス用トランスの一次巻き線と二次巻き線間に発生する前記仮想電圧源の電圧を抑圧することを特徴とする。 To achieve the above object, together with the piezoelectric transformer isolation circuit of the present invention is provided with two piezoelectric transformers, connecting the first and second primary terminals of the piezoelectric transformer to an AC power source, each The secondary terminal of the piezoelectric transformer is connected to the high-voltage side of the cold cathode tube, the AC power source and the primary terminal of each piezoelectric transformer are connected via a balancing transformer, and the primary side of each piezoelectric transformer and 2 Insulation is ensured between the secondary side and / or the primary side and the secondary side of the balance transformer, and an impedance for generating a virtual voltage source is connected to the balance transformer portion . The current flows in a direction to cancel a part of the leakage current, and the impedance suppresses the voltage of the virtual voltage source generated between the primary winding and the secondary winding of the balance transformer. And
また、本発明の圧電トランスの絶縁回路における前記インピーダンスは、バランス用トランスの1次巻線と2次巻線の間に存在する抵抗(例えば、1次巻線と2次巻線間に存在する絶縁抵抗、1次巻線と2次巻線を接続するように配置された外付け抵抗、前記絶縁抵抗と外付け抵抗の合成抵抗)と、1次巻線と2次巻線の間に存在する結合容量との並列インピーダンスであることを特徴とする。 Further, the impedance in the insulation circuit of the piezoelectric transformer of the present invention is a resistance existing between the primary winding and the secondary winding of the balance transformer (for example, existing between the primary winding and the secondary winding). Insulation resistance, external resistance arranged to connect the primary and secondary windings, the combined resistance of the insulation resistance and external resistance), and between the primary and secondary windings It is characterized by the parallel impedance with the coupling capacitance.
図1は、前記のような構成を有する本発明の絶縁回路における仮想電圧源を説明する図である。この図1において、E1は負荷駆動用の電圧源、E2は仮想電圧源で漏洩電流I3をI3=0に近づけるものである。PZT1,PZT2は負荷駆動用電圧源E1に対して並列に配置された圧電トランス、I1及びI2は圧電トランスPZT1,PZT2の出力電流、V1及びV2は圧電トランスPZT1,PZT2の出力電圧である。 FIG. 1 is a diagram for explaining a virtual voltage source in the insulation circuit of the present invention having the above-described configuration. In FIG. 1, E1 is a voltage source for driving a load, E2 is a virtual voltage source, and the leakage current I3 approaches I3 = 0. PZT1 and PZT2 are piezoelectric transformers arranged in parallel to the load driving voltage source E1, I1 and I2 are output currents of the piezoelectric transformers PZT1 and PZT2, and V1 and V2 are output voltages of the piezoelectric transformers PZT1 and PZT2.
Z1,Z2は負荷の等価負荷インピーダンスで、この等価負荷インピーダンスZ1,Z2は、負荷の抵抗値RL1,RL2及び寄生容量CL1,CL2の合成(並列)インピーダンスで表され、Z1=RL1//CL1,Z2=RL2//CL2とする。 Z1 and Z2 are equivalent load impedances of the load, and these equivalent load impedances Z1 and Z2 are represented by a combined (parallel) impedance of the resistance values RL1 and RL2 of the load and parasitic capacitances CL1 and CL2, and Z1 = RL1 // CL1, Let Z2 = RL2 // CL2.
図1の回路構成において、圧電トランスPZT1,PZT2の特性がそろっており、かつ、等価負荷インピーダンスZ1、Z2の値が等しく、Z1=Z2である場合は、E2=0の条件で漏洩電流I3=0となる。この状態は、回路のバランスがとれている状態で、漏洩電流が流れることなく絶縁特性を満たす。 In the circuit configuration of FIG. 1, when the piezoelectric transformers PZT1 and PZT2 have the same characteristics and the equivalent load impedances Z1 and Z2 are equal and Z1 = Z2, the leakage current I3 = 0. This state is a state in which the circuit is balanced, and satisfies the insulation characteristics without leakage current flowing.
等価負荷インピーダンスZ1,Z2が互いに偏差を持ち値が異なるとき、若しくは、圧電トランスの昇圧比がPZT1とPZT2で異なり、回路のバランスが崩れているとき、又は、Z1,Z2,PZT1,PZT2いずれも偏差をもっている場合を想定する。このようなアンバランスな状態でも、仮想電圧源E2の値を所定の値にすることで、圧電トランスPZT1,PZT2の出力電流がI1=I2と平衡状態が実現でき、漏洩電流I3=0とすることが可能である。 When the equivalent load impedances Z1 and Z2 have deviations and have different values, or when the step-up ratio of the piezoelectric transformer is different between PZT1 and PZT2 and the circuit is out of balance, or Z1, Z2, PZT1, and PZT2 are both Assume that there is a deviation. Even in such an unbalanced state, by setting the value of the virtual voltage source E2 to a predetermined value, the output current of the piezoelectric transformers PZT1 and PZT2 can be balanced with I1 = I2, and the leakage current I3 = 0. It is possible.
ところで、図1において、E2が存在することでI3=0が実現していると仮定すると、下式が成立する。なお、すべての電圧は、1次GNDからの電圧値とする。
また、圧電トランスPZT1及びPZT2の昇圧比をn1及びn2とすると、圧電トランスの出力電圧V1,V2は下式となる。
従って、式2のV1,V2を式1に代入して、E2について解くと、仮想電圧源E2は次の通りとなる。
ここで、Vc=0として、この電圧源E2を挿入することで、漏洩電流I3=0を実現できる。 Here, assuming that Vc = 0, the leakage current I3 = 0 can be realized by inserting the voltage source E2.
本発明によれば、交流電源と圧電トランスとの間に仮想電圧源を配置することにより、圧電トランスの2次側を接地した場合であっても、シャーシなどの接地箇所に流れる漏洩電流をこの仮想電圧源からの電流によって打ち消すことにより、電源側と負荷側の絶縁を確保することができる。また、電源側と負荷側の耐電圧特性については、バランス用トランスあるいは圧電トランスによって確保することが可能になる。 According to the present invention, by arranging a virtual voltage source between the AC power source and the piezoelectric transformer, even if the secondary side of the piezoelectric transformer is grounded, the leakage current that flows to the grounded location such as the chassis is reduced. By canceling with the current from the virtual voltage source, it is possible to ensure insulation between the power supply side and the load side. Further, the withstand voltage characteristics on the power supply side and the load side can be ensured by a balance transformer or a piezoelectric transformer.
(1)第1実施形態
以下、本発明の第1実施形態を図2に従って具体的に説明する。図2において、符号1は交流電源、2,3はこれに並列に接続された2つの圧電トランスであって、この圧電トランスの1次側は接地されている。この交流電源1と圧電トランス2,3との間にバランス用トランス4が配置されている。また、前記複数の圧電トランス2,3の各2次端子にはそれぞれ冷陰極管5,6の高圧側が接続され、これら複数の冷陰極管5,6の低圧側が機器のシャーシなどに並列に2次接地されて、冷陰極管の駆動回路が構成されている。
(1) First Embodiment Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. In FIG. 2,
より具体的には、前記バランス用トランス4は、交流電源1に接続された1次巻線4aと圧電トランス2,3の1次側端子に接続された2次巻線4bとを備えている。このバランス用トランス4と並列に、その1次巻線4aと2次巻線4bの端子間を接続するように外付け抵抗7が接続されている。
More specifically, the balance transformer 4 includes a primary winding 4 a connected to the
図2では、この外付け抵抗と、1次巻線4a及び2次巻線4b間の絶縁抵抗の合成値をRtで示す。同様に、1次巻線4aと2次巻線4bとの間に存在する結合容量をCtで示す。従って、このバランス用トランス4部分には、前記抵抗の合成値Rtと結合容量Ctに基づく並列インピーダンスZt=Rt//Ctが存在することになる。 In FIG. 2, a composite value of the external resistance and the insulation resistance between the primary winding 4a and the secondary winding 4b is indicated by Rt. Similarly, a coupling capacitance existing between the primary winding 4a and the secondary winding 4b is denoted by Ct. Accordingly, in this balance transformer 4 portion, there exists a parallel impedance Zt = Rt // Ct based on the combined value Rt of the resistors and the coupling capacitance Ct.
なお、図2において、符号CL1,CL2は圧電トランス2,3の2次側と、接地箇所であるシャーシなどとの間に形成された静電容量、C12は1次回路と2次回路間に接続されたノイズ低減用コンデンサである。
2, CL1 and CL2 are electrostatic capacitances formed between the secondary side of the
図2のような構成を有する第1実施形態において、バランス用トランス4部分に形成された並列インピーダンスZtの端子間電圧をE3とおくと、式3から次の式4が成り立つ。ただし、ノイズ低減用コンデンサC12のインピーダンスをZ12とする。
ここで、E3>>Vcとすると、式4は、下記の式5と書ける。
この式5から判るように、並列インピーダンスZtの端子間電圧E3は、漏洩電流I3によるZtの電圧降下分であるが、あたかも仮想電圧源E2として働くため、この仮想電圧源E2から漏洩電流I3を打ち消す電流I4が流れているような状態となる。従って、前記並列インピーダンスZtを大きくとることにより、出力電流I1およびI2の値がI1=I2に近づき平衡する。すなわち、並列インピーダンスZtを大きくするための前記合成抵抗値Rtを大きく取ることで、漏洩電流I3の値を抑圧することができる。 As can be seen from Equation 5, the inter-terminal voltage E3 of the parallel impedance Zt is a voltage drop of Zt due to the leakage current I3. However, since it functions as the virtual voltage source E2, the leakage current I3 is generated from the virtual voltage source E2. The state is such that the canceling current I4 flows. Therefore, by increasing the parallel impedance Zt, the values of the output currents I1 and I2 approach I1 = I2 and are balanced. That is, the value of the leakage current I3 can be suppressed by increasing the combined resistance value Rt for increasing the parallel impedance Zt.
以上の通り、本実施形態によれば、バランス用トランス部分に設けられた抵抗値と結合容量に基づくインピーダンスZtに着目することで、1次側と2次側に流れる漏洩電流を効果的に打ち消して、絶縁を確保することが可能になる。特に、バランス用トランスに外付け抵抗を接続した場合には、供給の耐電圧は圧電トランスで確保できるため、バランス用トランスで耐圧を確保する必要がなくなる。 As described above, according to the present embodiment, the leakage current flowing in the primary side and the secondary side can be effectively canceled out by paying attention to the impedance Zt based on the resistance value and the coupling capacitance provided in the balance transformer part. Thus, insulation can be ensured. In particular, when an external resistor is connected to the balance transformer, the withstand voltage of the supply can be ensured by the piezoelectric transformer, so that it is not necessary to ensure the withstand voltage by the balance transformer.
その結果、バランス用トランス自体を大型化することなく、並列インピーダンスZtを決定する抵抗値を簡単に大きくすることができ、装置自体の大型化を避けることができる。また、バランス用トランスとして、圧電トランスと交流電源との間に設ける昇圧用のトランスを兼用することができ、その場合には、部品点数の削減が可能となる利点もある。 As a result, the resistance value for determining the parallel impedance Zt can be easily increased without increasing the size of the balance transformer itself, and an increase in size of the device itself can be avoided. Further, as the balance transformer, a boosting transformer provided between the piezoelectric transformer and the AC power supply can also be used. In this case, there is an advantage that the number of parts can be reduced.
(2)他の実施形態
本発明は前記のような実施形態に限定されるものではなく、次のような他の実施形態も包含する。
(2) Other Embodiments The present invention is not limited to the embodiment as described above, and includes the following other embodiments.
(1) 図2の実施形態では、バランス用トランスに外付け抵抗を設け、この外付け抵抗とバランス用トランスの絶縁抵抗との合成値に基づいて並列インピーダンスZtを決定したが、バランス用トランスの絶縁抵抗値が大きい場合には、外付け抵抗を設けることなく、絶縁抵抗のみでインピーダンスを決定することもできる。 (1) In the embodiment of FIG. 2, an external resistor is provided in the balance transformer, and the parallel impedance Zt is determined based on the combined value of the external resistor and the insulation resistance of the balance transformer. When the insulation resistance value is large, the impedance can be determined only by the insulation resistance without providing an external resistor.
この場合、バランス用トランスの絶縁抵抗を大きくする必要があり、トランスが大型化するが、その反面外付け抵抗が不要な利点がある。また、絶縁抵抗値の高い大型のトランスは、絶縁耐力も大きいことから、漏洩電流の阻止のみならず、1次側と2次側の絶縁耐力特性の向上にも寄与する。従って、圧電トランス部分での絶縁耐力特性を求めなくても、このバランス用トランスのみで、絶縁耐力特性の確保と漏洩電流の阻止とを同時に達成できる。 In this case, it is necessary to increase the insulation resistance of the balance transformer, which increases the size of the transformer, but there is an advantage that an external resistor is not required. In addition, since a large transformer with a high insulation resistance value has a high dielectric strength, it contributes not only to preventing leakage current but also to improving the dielectric strength characteristics of the primary side and the secondary side. Therefore, without obtaining the dielectric strength characteristics at the piezoelectric transformer portion, it is possible to simultaneously achieve the dielectric strength characteristics and prevent the leakage current with this balance transformer alone.
(2) 冷陰極管の低圧側を2次接地することなく、単に交流電源と圧電トランスの間に外付けトランスを設けた(あるいはトランス自体の絶縁抵抗が大きく外付けトランスを設ける必要のない)バランス用トランスを配置したもの。この場合、圧電トランスの2次側とシャーシなどとの間に発生する静電容量を流れる漏洩電流の遮断のみが可能である。 (2) An external transformer is simply provided between the AC power supply and the piezoelectric transformer without secondary grounding of the low-voltage side of the cold cathode tube (or the transformer itself has a large insulation resistance and there is no need to provide an external transformer). A balance transformer is placed. In this case, it is only possible to block the leakage current flowing through the electrostatic capacitance generated between the secondary side of the piezoelectric transformer and the chassis.
(3) 図2では、交流電源1に接続したバランス用トランス4に対して、複数の圧電トランス2,3を並列に接続したが、複数の圧電トランスをバランス用トランスの2次巻線に対して直列に接続した回路にも適用できる。
(3) In FIG. 2, a plurality of
(4) 前記第1実施形態や(2) (3) の回路において、交流電源に接続する圧電トランスと冷陰極管の数を、4つ以上(偶数個)としたもの。 (4) In the circuit of the first embodiment or (2) (3), the number of piezoelectric transformers and cold cathode tubes connected to the AC power supply is four or more (even number).
1,E1…交流電源
E2…仮想電圧源
2,3,PZT,PZT2…圧電トランス
4…バランス用トランス
5,6,RL1,RL2…冷陰極管
CL1,CL2,C12…静電容量
I1…圧電トランス3を流れる電流
I2…圧電トランス4を流れる電流
I3…漏洩電流
I4…仮想電圧源により流れる電流
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記各圧電トランスの第1及び第2の1次端子を交流電源に接続すると共に、前記各圧電トランスの2次端子を冷陰極管の高圧側に接続し、
前記交流電源と前記各圧電トランスの1次端子とはバランス用トランスを介して接続し、
前記各圧電トランスの1次側と2次側及び/または前記バランス用トランスの1次側と2次側との間で絶縁を確保すると共に、
前記バランス用トランス部分に仮想電圧源を生成するインピーダンスを接続し、
前記仮想電圧源は、漏洩電流の一部を打ち消す方向に電流を流すものであり、前記インピーダンスは、バランス用トランスの一次巻き線と二次巻き線間に発生する前記仮想電圧源の電圧を抑圧することを特徴とする圧電トランスの絶縁回路。 With two piezoelectric transformers,
Step of connecting the first and second primary terminals of the piezoelectric transformer to an AC power source, the second terminal of the piezoelectric transformer connected to the high voltage side of the cold cathode tube,
The AC power supply and the primary terminal of each piezoelectric transformer are connected via a balance transformer,
Ensuring insulation between the primary and secondary sides of each piezoelectric transformer and / or the primary and secondary sides of the balance transformer;
Connect an impedance for generating a virtual voltage source to the balance transformer part ,
The virtual voltage source is configured to flow a current in a direction that cancels a part of the leakage current, and the impedance suppresses the voltage of the virtual voltage source generated between the primary winding and the secondary winding of the balance transformer. An insulation circuit for a piezoelectric transformer.
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