JPH08237960A - 圧電トランス駆動装置 - Google Patents
圧電トランス駆動装置Info
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- JPH08237960A JPH08237960A JP7115582A JP11558295A JPH08237960A JP H08237960 A JPH08237960 A JP H08237960A JP 7115582 A JP7115582 A JP 7115582A JP 11558295 A JP11558295 A JP 11558295A JP H08237960 A JPH08237960 A JP H08237960A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 16
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100484930 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) VPS41 gene Proteins 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 効率良く高電圧を得ることができ、しかも簡
単な回路構成で小型化を可能とする圧電トランス駆動装
置を提供する。 【構成】 発振回路からなる発振部と、直流電源に接続
され、その直流電源からの電圧を昇圧するためのコイル
を有する供給電圧昇圧部と、その発振部からの発振信号
に基づくスイッチング動作により、供給電圧昇圧部から
供給される昇圧電圧を、圧電トランスを駆動するための
駆動電圧として出力するスイッチング素子を有する圧電
トランス駆動部とを備える。また、圧電トランスの入力
側の前段に共振周波数の補正をおこなうためのコンデン
サを並列に接続するとともに、共振周波数が圧電トラン
スの固有振動数の２倍から３倍の近傍となるよう、その
コイルのインダクタンス及びコンデンサの容量を設定す
る設定手段を設ける。
単な回路構成で小型化を可能とする圧電トランス駆動装
置を提供する。 【構成】 発振回路からなる発振部と、直流電源に接続
され、その直流電源からの電圧を昇圧するためのコイル
を有する供給電圧昇圧部と、その発振部からの発振信号
に基づくスイッチング動作により、供給電圧昇圧部から
供給される昇圧電圧を、圧電トランスを駆動するための
駆動電圧として出力するスイッチング素子を有する圧電
トランス駆動部とを備える。また、圧電トランスの入力
側の前段に共振周波数の補正をおこなうためのコンデン
サを並列に接続するとともに、共振周波数が圧電トラン
スの固有振動数の２倍から３倍の近傍となるよう、その
コイルのインダクタンス及びコンデンサの容量を設定す
る設定手段を設ける。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば集塵器やオゾン
発生器等に用いられ、電流の流れが少ない状態あるいは
ほとんど流れない状態で高電圧を発生させるための圧電
トランスを駆動する駆動装置に関する。
発生器等に用いられ、電流の流れが少ない状態あるいは
ほとんど流れない状態で高電圧を発生させるための圧電
トランスを駆動する駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスを使って高電圧を発生させ
ようとする時、圧電トランスへの入力電圧が不足し、十
分な高電圧が得られない場合がある。この入力電圧不足
を解消するために、従来技術においては、図９に示すよ
うに、パルストランス６０を使用することにより、高電
圧を発生させる装置や、図１０に示すように、直列共振
器７０を使用することにより、高電圧を発生させる装置
が用いられている。
ようとする時、圧電トランスへの入力電圧が不足し、十
分な高電圧が得られない場合がある。この入力電圧不足
を解消するために、従来技術においては、図９に示すよ
うに、パルストランス６０を使用することにより、高電
圧を発生させる装置や、図１０に示すように、直列共振
器７０を使用することにより、高電圧を発生させる装置
が用いられている。
【０００３】前者のパルストランスは、巻線比を適当に
選ぶことによってインピーダンスマッチングを容易に行
うことができ、良好な電力利得、あるいは電流利得を得
ることができる。
選ぶことによってインピーダンスマッチングを容易に行
うことができ、良好な電力利得、あるいは電流利得を得
ることができる。
【０００４】また後者の直列共振器は、パルストランス
を用いるのに比べ、簡単な回路構成となっている。
を用いるのに比べ、簡単な回路構成となっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の従来
例において、前者のパルストランスを用いた装置の場
合、インピーダンスマッチングが容易で、整合性の点で
利点があるものの、大型なため、これを設置するために
は多くのスペースを必要とする。こうしたことから、パ
ルストランスを用いての装置の小型化は難しい問題とな
っている。また、部品点数も多いため、コストが高く、
さらに磁気誘導によるノイズが発生する問題もある。一
方、後者の直列共振器を用いた装置の場合には、大電流
が流れるため、電力の損失が大きくなり、効率が悪くな
る問題がある。
例において、前者のパルストランスを用いた装置の場
合、インピーダンスマッチングが容易で、整合性の点で
利点があるものの、大型なため、これを設置するために
は多くのスペースを必要とする。こうしたことから、パ
ルストランスを用いての装置の小型化は難しい問題とな
っている。また、部品点数も多いため、コストが高く、
さらに磁気誘導によるノイズが発生する問題もある。一
方、後者の直列共振器を用いた装置の場合には、大電流
が流れるため、電力の損失が大きくなり、効率が悪くな
る問題がある。
【０００６】本発明はこれらの問題点を解決するために
なされたもので、効率良く高電圧を得ることができ、し
かも簡単な回路構成で小型化を可能とする圧電トランス
駆動装置を提供することを目的とする。
なされたもので、効率良く高電圧を得ることができ、し
かも簡単な回路構成で小型化を可能とする圧電トランス
駆動装置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】本発明の目的を達成する
ために、本発明の圧電トランス駆動装置は、その基本概
念図である図１を参照しながら説明すると、圧電トラン
スＴを駆動するための装置であって、発振回路からなる
発振部１と、直流電源に接続され、その直流電源からの
電圧を昇圧するためのコイルを有する供給電圧昇圧部２
と、発振部１からの発振信号に基づくスイッチング動作
により、供給電圧昇圧部２から供給される昇圧電圧を、
圧電トランスＴを駆動するための駆動電圧として出力す
るスイッチング素子を有する圧電トランス駆動部３とを
備えたことによって特徴付けられている。
ために、本発明の圧電トランス駆動装置は、その基本概
念図である図１を参照しながら説明すると、圧電トラン
スＴを駆動するための装置であって、発振回路からなる
発振部１と、直流電源に接続され、その直流電源からの
電圧を昇圧するためのコイルを有する供給電圧昇圧部２
と、発振部１からの発振信号に基づくスイッチング動作
により、供給電圧昇圧部２から供給される昇圧電圧を、
圧電トランスＴを駆動するための駆動電圧として出力す
るスイッチング素子を有する圧電トランス駆動部３とを
備えたことによって特徴付けられている。
【０００８】また、圧電トランスＴの入力側の前段にコ
ンデンサを並列に接続するとともに、共振周波数が圧電
トランスＴの固有振動数の２倍から３倍の近傍となるよ
う、上記コイルのインダクタンスおよび上記コンデンサ
の容量を設定する設定手段が設けられていてもよい。
ンデンサを並列に接続するとともに、共振周波数が圧電
トランスＴの固有振動数の２倍から３倍の近傍となるよ
う、上記コイルのインダクタンスおよび上記コンデンサ
の容量を設定する設定手段が設けられていてもよい。
【０００９】また、供給電圧昇圧部は、チョッパ回路に
よって構成されていてもよい。さらに、請求項４に対応
する圧電トランス駆動装置は、圧電トランスを駆動する
ための装置であって、発振回路からなる発振部と、この
発振部からの発振信号の電圧波形の位相を反転するため
の位相反転手段と、直流電源にそれぞれ接続され、その
直流電源からの電圧を昇圧するためのチョッパ回路から
なる第１の供給電圧昇圧部および第２の供給電圧昇圧部
と、上記位相反転手段を介して出力される発振信号に基
づくスイッチング動作により、上記第１の供給電圧昇圧
部から供給される昇圧電圧を、上記圧電トランスを駆動
するための駆動電圧として出力するスイッチング素子を
有する第１の圧電トランス駆動部と、上記発振部からの
発振信号に基づくスイッチング動作により、上記第２の
供給電圧昇圧部から供給される昇圧電圧を、上記圧電ト
ランスを駆動するための駆動電圧として出力するスイッ
チング素子を有する第２の圧電トランス駆動部とを備え
たことによって特徴付けられている。
よって構成されていてもよい。さらに、請求項４に対応
する圧電トランス駆動装置は、圧電トランスを駆動する
ための装置であって、発振回路からなる発振部と、この
発振部からの発振信号の電圧波形の位相を反転するため
の位相反転手段と、直流電源にそれぞれ接続され、その
直流電源からの電圧を昇圧するためのチョッパ回路から
なる第１の供給電圧昇圧部および第２の供給電圧昇圧部
と、上記位相反転手段を介して出力される発振信号に基
づくスイッチング動作により、上記第１の供給電圧昇圧
部から供給される昇圧電圧を、上記圧電トランスを駆動
するための駆動電圧として出力するスイッチング素子を
有する第１の圧電トランス駆動部と、上記発振部からの
発振信号に基づくスイッチング動作により、上記第２の
供給電圧昇圧部から供給される昇圧電圧を、上記圧電ト
ランスを駆動するための駆動電圧として出力するスイッ
チング素子を有する第２の圧電トランス駆動部とを備え
たことによって特徴付けられている。
【００１０】
【作用】まず、図５に本願構成をなすチョッパ回路５０
を示し、また、図６にこのチョッパ回路５０が圧電トラ
ンスの駆動回路として構成した場合の回路図を示す。以
下にこれらの図面を参照しながら、本発明の原理を説明
する。
を示し、また、図６にこのチョッパ回路５０が圧電トラ
ンスの駆動回路として構成した場合の回路図を示す。以
下にこれらの図面を参照しながら、本発明の原理を説明
する。
【００１１】インダクタンスＬのコイルには直流電源か
らの電気エネルギーが蓄積され、昇圧された状態とな
る。一方、スイッチング素子としてのトランジスタは、
ベースから入力される圧電トランスの固有振動数周波数
の信号により、オン，オフのスイッチング動作する。こ
の動作により、コイルによって昇圧された電圧は、圧電
トランスを駆動するための駆動電圧として、圧電トラン
スに供給される。
らの電気エネルギーが蓄積され、昇圧された状態とな
る。一方、スイッチング素子としてのトランジスタは、
ベースから入力される圧電トランスの固有振動数周波数
の信号により、オン，オフのスイッチング動作する。こ
の動作により、コイルによって昇圧された電圧は、圧電
トランスを駆動するための駆動電圧として、圧電トラン
スに供給される。
【００１２】なお、このチョッパ回路５０により昇圧さ
れる出力電圧Ｖout は(1) 式によって与えられる。
れる出力電圧Ｖout は(1) 式によって与えられる。
【００１３】
【数１】
【００１４】この(1) 式から明らかなように、電圧は印
加電圧Ｅよりも、｛( Ｅｔon）2/２Ｉo Ｌ( ｔon＋ｔ
oFF ) ｝の値だけ増加された電圧となる。以上の原理に
よって、圧電トランス駆動部３は、発振部１からの発振
信号に基づくスイッチング動作により、供給電圧昇圧部
２によって昇圧された電圧を、圧電トランスＴを駆動す
るための駆動電圧として出力する。これにより、圧電ト
ランスＴから高電圧を得ることができる。
加電圧Ｅよりも、｛( Ｅｔon）2/２Ｉo Ｌ( ｔon＋ｔ
oFF ) ｝の値だけ増加された電圧となる。以上の原理に
よって、圧電トランス駆動部３は、発振部１からの発振
信号に基づくスイッチング動作により、供給電圧昇圧部
２によって昇圧された電圧を、圧電トランスＴを駆動す
るための駆動電圧として出力する。これにより、圧電ト
ランスＴから高電圧を得ることができる。
【００１５】また、圧電トランスＴの入力側の前段にコ
ンデンサを並列に接続した場合、共振周波数ｆは、(2)
式によって与えられる。
ンデンサを並列に接続した場合、共振周波数ｆは、(2)
式によって与えられる。
【００１６】
【数２】
【００１７】ここで、設定手段により、この共振周波数
ｆが圧電トランスの固有振動数の２倍から３倍の近傍と
なるように、コンデンサの容量と、コイルのインダクタ
ンスが設定される。これにより、例えば、共振周波数ｆ
をその圧電トランスの固有振動数の２倍とした場合、図
４に示す電圧波形に示すように、消費電力は、これら二
つの波形(A),(B) が重なる部分、すなわち、その共振部
分において電力が消費されるので、共振周波数を圧電ト
ランスの固有振動数とするのに比べ、少なくて済む。ま
た、この共振周波数ｆが圧電トランスの固有振動数の２
倍から３倍の近傍の範囲においてはジッターも発生せ
ず、最適の共振条件となる。その結果、さらに効率良く
高電圧を得ることができ、かつ、消費電力を抑えること
ができる。
ｆが圧電トランスの固有振動数の２倍から３倍の近傍と
なるように、コンデンサの容量と、コイルのインダクタ
ンスが設定される。これにより、例えば、共振周波数ｆ
をその圧電トランスの固有振動数の２倍とした場合、図
４に示す電圧波形に示すように、消費電力は、これら二
つの波形(A),(B) が重なる部分、すなわち、その共振部
分において電力が消費されるので、共振周波数を圧電ト
ランスの固有振動数とするのに比べ、少なくて済む。ま
た、この共振周波数ｆが圧電トランスの固有振動数の２
倍から３倍の近傍の範囲においてはジッターも発生せ
ず、最適の共振条件となる。その結果、さらに効率良く
高電圧を得ることができ、かつ、消費電力を抑えること
ができる。
【００１８】また、請求項４に対応する発明において
は、発振部からの発振信号は、位相反転手段によって電
圧波形が反転し、その電圧波形の発振信号は第１の圧電
トランス駆動部のスイッチング素子に供給され、この発
振信号に基づくスイッチング動作により、第１の供給電
圧昇圧部から供給される昇圧電圧を駆動電圧として出力
し、一方、発振部からの発振信号は第２の圧電トランス
駆動部のスイッチング素子に供給され、この発振信号に
基づくスイッチング動作により、第２の供給電圧昇圧部
から供給される昇圧電圧を駆動電圧として出力する。こ
の動作により、電圧波形が反転した発振信号で圧電トラ
ンスを駆動する時間と、もう一方の反転しない発振信号
で圧電トランスを駆動する時間とをもつ圧電トランス駆
動装置となり、圧電トランスへの入力電流が、チョッパ
回路を１段とした場合の２倍となる。
は、発振部からの発振信号は、位相反転手段によって電
圧波形が反転し、その電圧波形の発振信号は第１の圧電
トランス駆動部のスイッチング素子に供給され、この発
振信号に基づくスイッチング動作により、第１の供給電
圧昇圧部から供給される昇圧電圧を駆動電圧として出力
し、一方、発振部からの発振信号は第２の圧電トランス
駆動部のスイッチング素子に供給され、この発振信号に
基づくスイッチング動作により、第２の供給電圧昇圧部
から供給される昇圧電圧を駆動電圧として出力する。こ
の動作により、電圧波形が反転した発振信号で圧電トラ
ンスを駆動する時間と、もう一方の反転しない発振信号
で圧電トランスを駆動する時間とをもつ圧電トランス駆
動装置となり、圧電トランスへの入力電流が、チョッパ
回路を１段とした場合の２倍となる。
【００１９】
【実施例】図２は本発明実施例の構成を示す回路図であ
る。以下にこの図面を参照しながら、本発明実施例を説
明する。
る。以下にこの図面を参照しながら、本発明実施例を説
明する。
【００２０】この本発明実施例は、固有振動数７０ｋＨ
ｚの圧電トランスを駆動するための駆動装置に適用した
ものである。発振部１０には、Ｃ−ＭＯＳインバータＩ
1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 によるＲ．Ｃ発振回路が構成され、この
発振回路は、カスケード接続されたＣ−ＭＯＳインバー
タＩ 1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 に対し、インバータＩ3 の出力段か
ら、抵抗Ｒ1 （４ｋ）を介してインバータＩ1 のノンア
クティブ側に帰還先を有する帰還回路と、インバータＩ
2 の出力に接続され、コンデンサＣ1 （0.016 μＦ）を
介してそのインバータＩ1 のノンアクティブ側の帰還先
を有する帰還回路とによって構成されている。この構成
によって初期の発振周波数ｆ（ｆ＝１／２．２Ｃ
1 Ｒ1 ）が設定される。さらに、このインバータＩ3 の
出力段にはバッファとしてインバータＩ4 が接続され、
さらにこのインバータＩ4 は、次段のスイッチング素子
であるＦＥＴ２０に接続されている。
ｚの圧電トランスを駆動するための駆動装置に適用した
ものである。発振部１０には、Ｃ−ＭＯＳインバータＩ
1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 によるＲ．Ｃ発振回路が構成され、この
発振回路は、カスケード接続されたＣ−ＭＯＳインバー
タＩ 1 ，Ｉ2 ，Ｉ3 に対し、インバータＩ3 の出力段か
ら、抵抗Ｒ1 （４ｋ）を介してインバータＩ1 のノンア
クティブ側に帰還先を有する帰還回路と、インバータＩ
2 の出力に接続され、コンデンサＣ1 （0.016 μＦ）を
介してそのインバータＩ1 のノンアクティブ側の帰還先
を有する帰還回路とによって構成されている。この構成
によって初期の発振周波数ｆ（ｆ＝１／２．２Ｃ
1 Ｒ1 ）が設定される。さらに、このインバータＩ3 の
出力段にはバッファとしてインバータＩ4 が接続され、
さらにこのインバータＩ4 は、次段のスイッチング素子
であるＦＥＴ２０に接続されている。
【００２１】このＦＥＴ２０は、コイルＬ1 と接続され
ており、このＦＥＴ２０とコイルＬ 1 との接続点は、圧
電トランスＴの入力電極に接続されている。また、この
コイルＬ1 と直流電源ＶDD（９ｖ）との間には、逆流防
止のためのダイオードＤ1 が介挿接続されており、圧電
トランスＴの前段であり、上記の接続点と圧電トランス
Ｔとの間には、共振の補正のためのコンデンサＣ2 が並
列に接続されている。
ており、このＦＥＴ２０とコイルＬ 1 との接続点は、圧
電トランスＴの入力電極に接続されている。また、この
コイルＬ1 と直流電源ＶDD（９ｖ）との間には、逆流防
止のためのダイオードＤ1 が介挿接続されており、圧電
トランスＴの前段であり、上記の接続点と圧電トランス
Ｔとの間には、共振の補正のためのコンデンサＣ2 が並
列に接続されている。
【００２２】ここでは、共振周波数を固有振動数の２〜
３倍近傍とするように、コイルＬ1のインダクタンスお
よびコンデンサＣ2 の容量が設定されている。この設定
の例として、コイルＬ1 のインダクタンス＝１２０μ
Ｈ，コンデンサＣ2 の容量＝０．０１μＦと設定するこ
とによって、固有振動数のほぼ２倍の１４５ｋＨｚの共
振周波数が得られ、また、コイルＬ1 のインダクタンス
＝１２０μＨ，コンデンサＣ2 の容量＝５６００ｐＦと
設定することによって、固有振動数のほぼ３倍の１９４
ｋＨｚの共振周波数が得られる。こうした設定がなされ
ることによって、波形がジッターとなることを防止で
き、理想的な安定した電圧波形を得ることができる。し
たがって、消費電力を抑えることができる。
３倍近傍とするように、コイルＬ1のインダクタンスお
よびコンデンサＣ2 の容量が設定されている。この設定
の例として、コイルＬ1 のインダクタンス＝１２０μ
Ｈ，コンデンサＣ2 の容量＝０．０１μＦと設定するこ
とによって、固有振動数のほぼ２倍の１４５ｋＨｚの共
振周波数が得られ、また、コイルＬ1 のインダクタンス
＝１２０μＨ，コンデンサＣ2 の容量＝５６００ｐＦと
設定することによって、固有振動数のほぼ３倍の１９４
ｋＨｚの共振周波数が得られる。こうした設定がなされ
ることによって、波形がジッターとなることを防止で
き、理想的な安定した電圧波形を得ることができる。し
たがって、消費電力を抑えることができる。
【００２３】なお、共振周波数が固有振動数の２〜３倍
近傍の範囲を超えた場合には、発振が不安定となって、
安定した電圧波形が得られない。この点を考慮して、固
有振動数の２〜３倍近傍の範囲が設定されたものであ
る。
近傍の範囲を超えた場合には、発振が不安定となって、
安定した電圧波形が得られない。この点を考慮して、固
有振動数の２〜３倍近傍の範囲が設定されたものであ
る。
【００２４】次に、以上の構成の本発明実施例の動作を
説明する。直流電源ＶDDから供給される電圧は、ダイオ
ードＤ1 によって逆流することなく、コイルＬ1 に流
れ、このコイルＬ1 には電気エネルギーが蓄積され、昇
圧した電圧が発生する。
説明する。直流電源ＶDDから供給される電圧は、ダイオ
ードＤ1 によって逆流することなく、コイルＬ1 に流
れ、このコイルＬ1 には電気エネルギーが蓄積され、昇
圧した電圧が発生する。
【００２５】一方、発振部１０から発振する圧電トラン
スＴの固有振動数と等しい７０ＫＨｚの発振信号が、Ｆ
ＥＴ２０に入力されると、ＦＥＴ２０の‘ＯＮ’，‘Ｏ
ＦＦ’のスイッチング動作がなされる。このスイッチン
グ動作において、‘ＯＮ’状態のときに、このコイルＬ
1 によって昇圧された電圧は、圧電トランスＴの駆動電
圧として、圧電トランスＴに入力される。ここで、共振
周波数を固有振動数の２〜３倍近傍となるように、コイ
ルＬ1 のインダクタンスおよびコンデンサＣ2の容量を
設定すれば、共振波形を補正でき、圧電トランスＴに入
力される信号の電圧波形はジッターとなることがなく、
安定した電圧波形となる。
スＴの固有振動数と等しい７０ＫＨｚの発振信号が、Ｆ
ＥＴ２０に入力されると、ＦＥＴ２０の‘ＯＮ’，‘Ｏ
ＦＦ’のスイッチング動作がなされる。このスイッチン
グ動作において、‘ＯＮ’状態のときに、このコイルＬ
1 によって昇圧された電圧は、圧電トランスＴの駆動電
圧として、圧電トランスＴに入力される。ここで、共振
周波数を固有振動数の２〜３倍近傍となるように、コイ
ルＬ1 のインダクタンスおよびコンデンサＣ2の容量を
設定すれば、共振波形を補正でき、圧電トランスＴに入
力される信号の電圧波形はジッターとなることがなく、
安定した電圧波形となる。
【００２６】また、図３は本発明の他の実施例の構成を
示す回路図である。以下にこの図面を参照しながら、こ
の実施例を説明する。この実施例は、上記の実施例と同
様固有振動数７０ｋＨｚの圧電トランスの駆動装置に適
用したものである。なお、先に説明した実施例と同じ構
成については、同符号を記してある。
示す回路図である。以下にこの図面を参照しながら、こ
の実施例を説明する。この実施例は、上記の実施例と同
様固有振動数７０ｋＨｚの圧電トランスの駆動装置に適
用したものである。なお、先に説明した実施例と同じ構
成については、同符号を記してある。
【００２７】この実施例の構成が、先に説明した実施例
の構成と異なる点は、インバータＩ 4 の出力段に抵抗Ｒ
2 を介して、スイッチング素子としてトランジスタＴｒ
1 を接続した点、および圧電トランスの前段のコンデン
サを省略した点にある。この回路では、出力電流を必要
としない場合に適用されるものであり、コイルのインダ
クタンスを適切に設定すればコンデンサを設けなくても
よい。
の構成と異なる点は、インバータＩ 4 の出力段に抵抗Ｒ
2 を介して、スイッチング素子としてトランジスタＴｒ
1 を接続した点、および圧電トランスの前段のコンデン
サを省略した点にある。この回路では、出力電流を必要
としない場合に適用されるものであり、コイルのインダ
クタンスを適切に設定すればコンデンサを設けなくても
よい。
【００２８】次に、請求項４に対応する発明の実施例に
ついて、この構成を示す回路図である図７を参照しなが
ら説明する。先に説明した図２に対応する実施例では、
供給電圧昇圧部として１段のチョッパ回路が組み込まれ
ている構成に対し、この実施例は２段のチョッパ回路Ｃ
Ｈ１，ＣＨ２が組み込まれており、また、チョッパ回路
ＣＨ１，ＣＨ２から供給される昇圧電圧を駆動電圧とし
てそれぞれ出力する圧電トランス駆動回路Ｋ１，Ｋ２が
設けられている。さらに、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２の前段に
はインバータＩ5 が組み込まれ、このインバータＩ5 の
出力段はＦＥＴ１に接続され、インバータＩ5の前段す
なわち、発振回路１０の出力段はＦＥＴ２に接続されて
いる。以上の点が、この実施例において図２に対応する
実施例と異なる構成である。なお、発振回路１０の構
成、チョッパ回路ＣＨ１，ＣＨ２の構成、駆動回路Ｋ
１，Ｋ２の構成は先の実施例と同じであり、ここでは説
明を省略する。
ついて、この構成を示す回路図である図７を参照しなが
ら説明する。先に説明した図２に対応する実施例では、
供給電圧昇圧部として１段のチョッパ回路が組み込まれ
ている構成に対し、この実施例は２段のチョッパ回路Ｃ
Ｈ１，ＣＨ２が組み込まれており、また、チョッパ回路
ＣＨ１，ＣＨ２から供給される昇圧電圧を駆動電圧とし
てそれぞれ出力する圧電トランス駆動回路Ｋ１，Ｋ２が
設けられている。さらに、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２の前段に
はインバータＩ5 が組み込まれ、このインバータＩ5 の
出力段はＦＥＴ１に接続され、インバータＩ5の前段す
なわち、発振回路１０の出力段はＦＥＴ２に接続されて
いる。以上の点が、この実施例において図２に対応する
実施例と異なる構成である。なお、発振回路１０の構
成、チョッパ回路ＣＨ１，ＣＨ２の構成、駆動回路Ｋ
１，Ｋ２の構成は先の実施例と同じであり、ここでは説
明を省略する。
【００２９】次に、この実施例の動作を説明する。図８
はこの実施例において、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２に入力され
る発振信号の電圧波形のタイムチャートを示す図であ
る。この図の上段に示す電圧波形は図７におけるａ点で
の電圧波形Ｗ1 であり、下段に示す電圧波形は図７にお
けるｂ点での電圧波形Ｗ2 である。
はこの実施例において、ＦＥＴ１，ＦＥＴ２に入力され
る発振信号の電圧波形のタイムチャートを示す図であ
る。この図の上段に示す電圧波形は図７におけるａ点で
の電圧波形Ｗ1 であり、下段に示す電圧波形は図７にお
けるｂ点での電圧波形Ｗ2 である。
【００３０】発振回路１０からの発振信号はａ点におい
てはそのまま出力される。一方、ｂ点においてはインバ
ータＩ5 によって位相が反転された電圧波形が出力され
る。したがって、電圧波形Ｗ1 と電圧波形Ｗ2 は互いに
位相が反転した状態となり、時間ｔ1 で電圧波形Ｗ1 は
‘Ｈ’レベルとなり、時間ｔ2 で‘Ｌ’レベルとなる
が、この時間ｔ2 において一方の電圧波形Ｗ2 は‘Ｌ’
レベルから‘Ｈ’レベルとなる。そして、時間ｔ3 にお
いて、電圧波形Ｗ2 は‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベルと
なる。このように、電圧波形Ｗ1 ，Ｗ2 は交互に‘Ｈ’
レベルの状態を繰り返し、圧電トランスＴの駆動時間は
連続したものとなる。この場合、圧電トランスＴへの入
力電流はチョッパ回路を１段とした場合に比べ、２倍と
することができる。これにより、圧電トランスの負荷に
よっておこる出力側の電流不足が生じるのを防ぐことが
でき、先に説明した図２に対応する実施例等に比べ、さ
らにこうした電流不足を補う点で改善されたものとする
ことができるとともに、応用範囲を広げることができ
る。
てはそのまま出力される。一方、ｂ点においてはインバ
ータＩ5 によって位相が反転された電圧波形が出力され
る。したがって、電圧波形Ｗ1 と電圧波形Ｗ2 は互いに
位相が反転した状態となり、時間ｔ1 で電圧波形Ｗ1 は
‘Ｈ’レベルとなり、時間ｔ2 で‘Ｌ’レベルとなる
が、この時間ｔ2 において一方の電圧波形Ｗ2 は‘Ｌ’
レベルから‘Ｈ’レベルとなる。そして、時間ｔ3 にお
いて、電圧波形Ｗ2 は‘Ｈ’レベルから‘Ｌ’レベルと
なる。このように、電圧波形Ｗ1 ，Ｗ2 は交互に‘Ｈ’
レベルの状態を繰り返し、圧電トランスＴの駆動時間は
連続したものとなる。この場合、圧電トランスＴへの入
力電流はチョッパ回路を１段とした場合に比べ、２倍と
することができる。これにより、圧電トランスの負荷に
よっておこる出力側の電流不足が生じるのを防ぐことが
でき、先に説明した図２に対応する実施例等に比べ、さ
らにこうした電流不足を補う点で改善されたものとする
ことができるとともに、応用範囲を広げることができ
る。
【００３１】なお、この実施例で、電圧波形を反転する
手段として、インバータＩ5 を用いたが、これに限るこ
となくナンド回路を用いたものであってもよい。また、
スイッチング素子としてＦＥＴを用いたが、図２に対応
する実施例同様これに限ることなく、トランジスタＴｒ
1 等のスイッチング素子を用途に応じて適宜使用するこ
とができる。
手段として、インバータＩ5 を用いたが、これに限るこ
となくナンド回路を用いたものであってもよい。また、
スイッチング素子としてＦＥＴを用いたが、図２に対応
する実施例同様これに限ることなく、トランジスタＴｒ
1 等のスイッチング素子を用途に応じて適宜使用するこ
とができる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の圧電トラ
ンス駆動装置によれば、発振部と、直流電源に接続さ
れ、その直流電源からの電圧を昇圧するためのコイルを
有する供給電圧昇圧部と、発振部からの発振信号に基づ
くスイッチング動作により、供給電圧昇圧部から供給さ
れる昇圧電圧を、圧電トランスを駆動するための駆動電
圧として出力するスイッチング素子を有する圧電トラン
ス駆動部とを備えた構成としたので、圧電トランスへ高
電圧を効率良く供給することができ、この結果、圧電ト
ランスから高電圧を得ることをできる。また、簡単な回
路構成でコストを安く抑えることができ、しかも小型化
が実現できる。
ンス駆動装置によれば、発振部と、直流電源に接続さ
れ、その直流電源からの電圧を昇圧するためのコイルを
有する供給電圧昇圧部と、発振部からの発振信号に基づ
くスイッチング動作により、供給電圧昇圧部から供給さ
れる昇圧電圧を、圧電トランスを駆動するための駆動電
圧として出力するスイッチング素子を有する圧電トラン
ス駆動部とを備えた構成としたので、圧電トランスへ高
電圧を効率良く供給することができ、この結果、圧電ト
ランスから高電圧を得ることをできる。また、簡単な回
路構成でコストを安く抑えることができ、しかも小型化
が実現できる。
【００３３】また、圧電トランスの入力側の前段に共振
周波数の補正をおこなうためのコンデンサを並列に接続
するとともに、共振周波数が圧電トランスの固有振動数
の２倍から３倍の近傍となるよう、コイルのインダクタ
ンスおよびコンデンサの容量を設定する設定手段を設け
た構成としたので、圧電トランスに供給される電圧波形
は、ジッターが発生することもなく、安定したものとな
る。
周波数の補正をおこなうためのコンデンサを並列に接続
するとともに、共振周波数が圧電トランスの固有振動数
の２倍から３倍の近傍となるよう、コイルのインダクタ
ンスおよびコンデンサの容量を設定する設定手段を設け
た構成としたので、圧電トランスに供給される電圧波形
は、ジッターが発生することもなく、安定したものとな
る。
【００３４】さらに、発振部からの発振信号の電圧波形
の位相を反転するための位相反転手段と、２段にわたる
供給電圧昇圧部および圧電トランス駆動部を備えた構成
としたので、圧電トランスへの入力電流はチョッパ回路
を１段とした場合に比べ、２倍とすることができる。こ
れにより、圧電トランスの負荷によっておこる出力側の
電流不足が生じるのを防ぐことができ、応用範囲を広げ
ることができる。
の位相を反転するための位相反転手段と、２段にわたる
供給電圧昇圧部および圧電トランス駆動部を備えた構成
としたので、圧電トランスへの入力電流はチョッパ回路
を１段とした場合に比べ、２倍とすることができる。こ
れにより、圧電トランスの負荷によっておこる出力側の
電流不足が生じるのを防ぐことができ、応用範囲を広げ
ることができる。
【図１】本発明の基本概念図
【図２】本発明実施例の構成を示す回路図
【図３】本発明の他の実施例の構成を示す回路図
【図４】本発明実施例の作用を説明するための電圧波形
図
図
【図５】本発明実施例の作用を説明するための図
【図６】本発明実施例の作用を説明するための図
【図７】本発明のさらに他の実施例の構成を示す回路図
【図８】本発明のさらに他の実施例の作用を説明するた
めの電圧波形のタイムチャートを示す図
めの電圧波形のタイムチャートを示す図
【図９】従来例の構成を示す回路図
【図１０】もう１つの従来例の構成を示す回路図
１・・・・発振部 ２・・・・供給電圧昇圧部 ３・・・・圧電トランス駆動部 Ｔ・・・・圧電トランス ＣＨ１，ＣＨ２・・・・チョッパ回路 Ｉ5 ・・・・インバータ（位相反転手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 圧電トランスを駆動するための装置であ
って、発振回路からなる発振部と、直流電源に接続さ
れ、その直流電源からの電圧を昇圧するためのコイルを
有する供給電圧昇圧部と、上記発振部からの発振信号に
基づくスイッチング動作により、上記供給電圧昇圧部か
ら供給される昇圧電圧を、上記圧電トランスを駆動する
ための駆動電圧として出力するスイッチング素子を有す
る圧電トランス駆動部とを備えたことを特徴とする圧電
トランス駆動装置。 - 【請求項２】 上記圧電トランスの入力側の前段に共振
周波数の補正をおこなうためのコンデンサを並列に接続
するとともに、共振周波数が上記圧電トランスの固有振
動数の２倍から３倍の近傍となるよう、上記コイルのイ
ンダクタンスおよび上記コンデンサの容量を設定する設
定手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の圧電トランス駆動装置。 - 【請求項３】 上記供給電圧昇圧部は、チョッパ回路に
よって構成されていることを特徴とする請求項１あるい
は請求項２に記載の圧電トランス駆動装置。 - 【請求項４】 圧電トランスを駆動するための装置であ
って、発振回路からなる発振部と、この発振部からの発
振信号の電圧波形の位相を反転するための位相反転手段
と、直流電源にそれぞれ接続され、その直流電源からの
電圧を昇圧するためのチョッパ回路からなる第１の供給
電圧昇圧部および第２の供給電圧昇圧部と、上記位相反
転手段を介して出力される発振信号に基づくスイッチン
グ動作により、上記第１の供給電圧昇圧部から供給され
る昇圧電圧を、上記圧電トランスを駆動するための駆動
電圧として出力するスイッチング素子を有する第１の圧
電トランス駆動部と、上記発振部からの発振信号に基づ
くスイッチング動作により、上記第２の供給電圧昇圧部
から供給される昇圧電圧を、上記圧電トランスを駆動す
るための駆動電圧として出力するスイッチング素子を有
する第２の圧電トランス駆動部とを備えたことを特徴と
する圧電トランス駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7115582A JPH08237960A (ja) | 1994-12-26 | 1995-05-15 | 圧電トランス駆動装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32195994 | 1994-12-26 | ||
| JP6-321959 | 1994-12-26 | ||
| JP7115582A JPH08237960A (ja) | 1994-12-26 | 1995-05-15 | 圧電トランス駆動装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08237960A true JPH08237960A (ja) | 1996-09-13 |
Family
ID=26454076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7115582A Pending JPH08237960A (ja) | 1994-12-26 | 1995-05-15 | 圧電トランス駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08237960A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018148648A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
| CN108720081A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种超声波电子烟电路及实现方法 |
| CN109007974A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种超声波电子烟电路及该超声波电子烟 |
-
1995
- 1995-05-15 JP JP7115582A patent/JPH08237960A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018148648A (ja) * | 2017-03-02 | 2018-09-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
| CN108720081A (zh) * | 2017-04-13 | 2018-11-02 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种超声波电子烟电路及实现方法 |
| CN109007974A (zh) * | 2017-06-08 | 2018-12-18 | 湖南中烟工业有限责任公司 | 一种超声波电子烟电路及该超声波电子烟 |
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