JPH0513072U - Ｐｃｔ高圧電源変換器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 一組の電力アンプ；一次側がこのアンプのト
ランジスタのエミッタと接続している駆動コイル；この
駆動コイルの二次側と接続しているピエゾセラミック変
圧器（PCT, Piezoelectric CeramicTransformer）; 一
次側がＰＣＴと接続している発振フィードバックコイ
ル；及び電圧安定回路を含み、これにより、低圧電源が
まず増幅され、パルスを発生し、駆動コイルの二次側を
経てＰＣＴに感圧して発振を発生し、また、発振フィー
ドバックコイルの二次側を経てフィードバック信号を発
生してアンプに戻り、再度増幅され、発生した信号は又
ＰＣＴに感応して固定した発振周波数を形成し、その出
力側に高電位が得られ、高昇圧比、高絶縁性を有し、安
全性良好なＰＣＴ高圧電源変換器。 【効果】形態の偏平化、軽量化、高い絶縁性の効果、お
よび電磁磁妨害を受けない効果を具備しており、従来の
製品の嵩が大きく、昇温が高く、絶縁性が低く、電磁妨
害を受けやすいという弊害を改善することができた。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は一種の電源変換器に関するもので、特にピエゾセラミック変圧器（Ｐ ＣＴ）を具備し、高昇圧比、高絶縁性を有し安全性良好なＰＣＴ高圧電源変換器 に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

本考案は、一種の低電圧電源を高電圧電源に変換できる変換器に関するもので ある。 従来の低電圧電源を高電圧に変換する装置は、変圧器装置であり、既知の変圧 器装置は、けい素鋼チップとその上に巻かれたコイルにより構成されたものであ る。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この種の変圧器装置は、使用上、次の欠陥がある。即ち、 (1) 低電圧電源を高電圧電源に変換しようとすると、その体積を非常に大きくし なければ達成できず、このため、現在の軽い、薄い、短い、小さい電器用品のニ ーズに適さない。 (2) 変圧器の使用時に高温が発生し、且つ、変圧器は主としてコイルとけい素鋼 チップで構成されているため、絶縁性が低い。 (3) 変圧器は通常、電磁妨害を受ける場合がよくある。 (4) 出力側がショートすると、入力側も影響を受けて変換器全体が焼損する。 (5) しかも、既知の変圧器は、高温を発生し、熱力を消耗して相当な電力消費の 結果をもたらす。

【０００４】 このような変圧器装置の欠陥に鑑み、本考案者はそれ等の欠陥を改善する方法 を研究し、本考案に至った。 このため、本考案は、その全体の体積を大幅に縮小し、偏平、且つ、軽量であ り、現今の電器用品のニーズに答える高圧電源変換器を提供することを目的とす る。

【０００５】 また本考案は、本体が非金属製であり、湿気に強く絶縁性が高く、又昇温が低 い機能を有することを目的とする。 さらに本考案は、電磁妨害を受けることがなく、且つ、出力側がショートした 時、入力側のインピーダンスは無限大になり、変換器全体を焼損することがない 高圧電源変換器を提供することを目的とする。

【０００６】 本考案は、また、高温を発生することがなく、電力の消費を大幅に減少できる 高圧電源変換器を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の高圧電源変換器は、一組の電力アンプ；一次側がこのアンプのトラン ジスタのエミッタと接続している駆動コイル；この駆動コイルの二次側と接続し ているピエゾセラミック変圧器（PCT, Piezoelectric Ceramic Transformer）; 一次側がＰＣＴと接続している発振フィードバックコイル；及び電圧安定回路か らなる。これにより、低圧電源がまず増幅され、パルスを発生し、駆動コイルの 二次側を経てＰＣＴに感圧して発振を発生し、又、発振フィードバックコイルの 二次側を経てフィードバック信号を発生してアンプに戻り、再度増幅され、発生 した信号は又ＰＣＴに感応して固定した発振周波数を形成し、その出力側に高電 位が得られ、高昇圧比、高絶縁性を有し、安全性良好なＰＣＴ高圧電源変換器を 提供する。

【０００８】

【実施例】

図１は、本考案の全体のブロック図である。この図に基づいて説明すると、本 考案は主として、一つの電力増幅回路１、ピエゾ変圧発振回路２、一つの周波数 位相ロック・インコンデンサＣ、一つのフィードバック回路３、及び一つの安定 制御回路４等の部分を包含する。そのうち電力増幅回路１の出力側は電線と接続 し、その出力はピエゾ変圧発振回路２と接続し、ピエゾ変圧発振回路２の出力側 は負荷で、電力増幅回路１と出力負荷の間は、安定制御回路４になっており、周 波数位相ロック・インコンデンサＣは、ピエゾ変圧発振回路２と接続しているコ ンデンサである。

【０００９】 図２において、電力増幅回路１は、増幅トランジスタＱ１、Ｑ２により構成さ れ、そのＣ足は駆動コイルＴ１の一次側と別々に接続し、ピエゾ変圧発振回路２ は、主としてピエゾセラミック変圧器ＰＣＴと発振フィードバックコイルＴ２に より構成されたものである。そのピエゾセラミック変圧器ＰＣＴの一端は駆動コ イルＴ１の二次側と接続し、別の一端は発振フィードバックコイルＴ２の一次側 と接続している。電圧安定回路４は、トランジスタＱ３、トランジスタＱ３のＥ 足と接続しているジェナ・ダイオードＥ１、発振フィードバックコイルＴ２の二 次側と接続するダイオードＤ１と抵抗Ｒ１を包含する、その抵抗Ｒ１は又、電源 Ｂ＋と接続し、トランジスタＱ３のＢ足は又一組の直列の抵抗Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４ と接続する。周波数位相ロック・イン・コンデンサＣは、発振フィードバックコ イルＴ２の一次側と接続している。

【００１０】 本考案の高電圧電源変換器は、使用時に於いて、電源はＢ＋側から入り、まず トランジスタＱ１、Ｑ２を経て電力増幅し、パルスを発生して駆動コイルの二次 側を経て、ピエゾセラミック変圧器ＰＣＴを感応して発振を生じ、又別の発振フ ィードバックコイルの二次側を経てフィードバック信号を発生してトランジスタ Ｑ１、Ｑ２のベース（Ｂ足）に戻り、又増幅トランジスタＱ１、Ｑ２により増幅 し、発生した周波数信号は、駆動コイルによりピエゾセラミック変圧器ＰＣＴへ 感応し、固定した発振周波数を形成する。このようにして出力側に高電圧が得ら れる。

【００１１】 周波数位相ロック・コンデンサＣは、発振フィードバックコイルＴ２の一次側 と共に作用し、周波数位相ロック・インの機能を生振を除去する。電圧安定回路 ４の直流部分はＲ２、Ｒ３、Ｒ４を経て一電位差を取り出し、トランジスタＱ３ の導通電流を制御し、Ｐ点の電圧が出力電圧の高低に従って変化するようにさせ て、Ｔ２の二次側を経てＱ１、Ｑ２の増幅利得を制御する。

【００１２】 図３において、本考案の他の実施例である回路図は、トランジスタＱ15を電力 アンプとし、コンデンサＣ12、抵抗Ｒ15及びトランジスタＱ17でフィードバック と位相制御回路を構成し、トランジスタＱ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14は、一つの超β （gain) を含む差額アンプを構成し、抵抗Ｒ11とコンデンサＣ11は一遅延回路を 構成し、作用する時には、トランジスタＱ15が増幅電圧を得て、コイルＴ11を経 て、コイルＴ11の二次側にパルスを発生し、ピエゾセラミック変圧器ＰＣＴを駆 動し、ＰＣＴに振動を発生させ、コンデンサＣ12によりフィードバックし、トラ ンジスタＱ17に位相制御させ、ａ点の電圧を下げて、トランジスタＱ15を開路さ せ、再び抵抗Ｒ11、Ｃ11を経て充電し、トランジスタＱ11、Ｑ12、Ｑ13、Ｑ14に アンプ動作を行わせ、トランジスタは再び増幅電圧を得て、コイルＴ11を経て、 再度ＰＣＴを駆動し、単一安定状態のマルチバイブレータを構成してＰＣＴに仕 事を行わせる。

【００１３】 本考案のこの種の高圧電源変換器は周波数20〜70KHZ に適用され、電圧は2.5 〜200 ボルトの直流電源で、変換後の電源は5000ボルトから100 ボルトに達する ことができ、ピエゾセラミック変圧器を採用しているため、湿気に強い機能があ り、絶縁性が高く、昇温が低く、又、電磁妨害を受けることがなく、その形態を 偏平化することができ、軽量であり、現今の電器用品のニーズに合った製品を提 供することができる。

【００１４】

【考案の効果】

上記のように、本考案の高圧電源変換器は確実に、形態の偏平化、軽量化、高 い絶縁性の効果、および電磁磁妨害を受けない効果を具備しており、従来の製品 の嵩が大きく、昇温が高く、絶縁性が低く、電磁妨害を受けやすいという弊害を 改善することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の全体のブロック図である。

【図２】本考案の実施回路の一例の図である。

【図３】本考案の他の実施例の回路図である。

【符号の説明】

１ 電力増幅回路 ２ ピエゾ変圧発振回路 ３ フィードバック回路 ４ 安定制御回路 Ｃ 周波数位相ロック・インコンデンサ Ｃ11 コンデンサ Ｃ12 コンデンサ Ｄ１ ダイオード Ｅ１ ジェナダイオード ＰＣＴ ピエゾセラミック変圧器 Ｑ１〜Ｑ３ トランジスタ Ｑ11〜17 トランジスタ Ｒ１〜Ｒ６、Ｒ11〜Ｒ16 抵抗 Ｔ１ 駆動コイル Ｔ２ 発振フィードバックコイル Ｔ11 コイル

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一組の電力アンプ；一次側がこのアンプ
   のトランジスタのエミッタと接続している駆動コイル；
   この駆動コイルの二次側と接続しているピエゾセラミッ
   ク変圧器（PCT, Piezoelectric Ceramic Transforme
   r）; 一次側がＰＣＴと接続している発振フィードバッ
   クコイル；及び電圧安定回路を含み、これにより、低圧
   電源がまず増幅され、パルスを発生し、駆動コイルの二
   次側を経てＰＣＴに感圧して発振を発生し、又、発振フ
   ィードバックコイルの二次側を経てフィードバック信号
   を発生してアンプに戻り、再度増幅され、発生した信号
   は又ＰＣＴに感応して固定した発振周波数を形成し、そ
   の出力側に高電位が得られ、高昇圧比、高絶縁性を有
   し、安全性良好なＰＣＴ高圧電源変換器。
2. 【請求項２】 ＰＣＴと二次側に接続されたコイル、コ
   イルの一次側と接続された電力増幅トランジスタ、コイ
   ルの二次側と接続し、直列のコンデンサ、抵抗及びトラ
   ンジスタから構成されたフィードバック及び位相制御回
   路；二対のトランジスタから構成された差額アンプ；及
   びコンデンサと抵抗から構成された１組の遅延回路を含
   む請求項１記載のＰＣＴ高圧電源変換器。