JPH0846264A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
- Publication number
- JPH0846264A JPH0846264A JP6180344A JP18034494A JPH0846264A JP H0846264 A JPH0846264 A JP H0846264A JP 6180344 A JP6180344 A JP 6180344A JP 18034494 A JP18034494 A JP 18034494A JP H0846264 A JPH0846264 A JP H0846264A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rectangular plate
- counter electrodes
- electrodes
- piezoelectric
- length
- 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.)
- Pending
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims abstract description 38
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 設計の自由度が高く昇圧比の大きな圧電トラ
ンスを提供する。 【構成】 圧電セラミックス矩形板の長さ方向において
両端側３分の１の２つの領域を厚み方向に分極し、上下
面に一次側電極を設け、残りの半分の領域を幅方向に分
極し、両側面に二次側電極を設ける。二次側電極は、上
下の面の一方の面で両側面の近傍に設けても良い。
ンスを提供する。 【構成】 圧電セラミックス矩形板の長さ方向において
両端側３分の１の２つの領域を厚み方向に分極し、上下
面に一次側電極を設け、残りの半分の領域を幅方向に分
極し、両側面に二次側電極を設ける。二次側電極は、上
下の面の一方の面で両側面の近傍に設けても良い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電子式複写機や静電式
空気清浄器などに用いられる直流高電圧電源や、液晶デ
ィスプレー用バックライト点灯用のインバータ電源に用
いられる圧電トランスに関し、負荷インピーダンスの異
なる用途にも容易に適用可能な圧電トランスに関する。
空気清浄器などに用いられる直流高電圧電源や、液晶デ
ィスプレー用バックライト点灯用のインバータ電源に用
いられる圧電トランスに関し、負荷インピーダンスの異
なる用途にも容易に適用可能な圧電トランスに関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は従来の圧電トランスの構造の概略
を示す斜視図である。図３において、圧電セラミックス
矩形板１には長さ方向のおよそ半分の部分に厚さ方向に
対向する電極２および３が形成され、電極２および３が
形成された部分から遠い方の矩形板端面に電極４が形成
されている。図３に示される従来の圧電トランスにおい
て、電極２，３を設けたセラミックス矩形板１の部分は
厚さ方向に分極され、電極４と電極２，３との間の部分
は圧電セラミックス矩形板１の長さ方向に分極されてい
る。図中白抜き矢印は分極方向を示す。
を示す斜視図である。図３において、圧電セラミックス
矩形板１には長さ方向のおよそ半分の部分に厚さ方向に
対向する電極２および３が形成され、電極２および３が
形成された部分から遠い方の矩形板端面に電極４が形成
されている。図３に示される従来の圧電トランスにおい
て、電極２，３を設けたセラミックス矩形板１の部分は
厚さ方向に分極され、電極４と電極２，３との間の部分
は圧電セラミックス矩形板１の長さ方向に分極されてい
る。図中白抜き矢印は分極方向を示す。
【０００３】図４は従来の圧電トランスの動作原理の説
明図であり、図４（ａ）は圧電セラミックス矩形板の断
面図、図４（ｂ）は圧電セラミックス矩形板が長さ方向
振動の１波長共振モードで振動している場合の変位分布
であり、図４（ｃ）はその時の歪分布を示している。図
４（ａ）において、電極３をアース端子とし、電極２に
圧電セラミックス矩形板の長さ方向振動の１波長共振モ
ードの共振周波数に等しい周波数の電圧を印加すると矩
形板は図４（ｂ），（ｃ）に示すように振動する。この
時電極３と端面電極４との間には圧電効果により電圧を
発生する。
明図であり、図４（ａ）は圧電セラミックス矩形板の断
面図、図４（ｂ）は圧電セラミックス矩形板が長さ方向
振動の１波長共振モードで振動している場合の変位分布
であり、図４（ｃ）はその時の歪分布を示している。図
４（ａ）において、電極３をアース端子とし、電極２に
圧電セラミックス矩形板の長さ方向振動の１波長共振モ
ードの共振周波数に等しい周波数の電圧を印加すると矩
形板は図４（ｂ），（ｃ）に示すように振動する。この
時電極３と端面電極４との間には圧電効果により電圧を
発生する。
【０００４】圧電トランスの電気的な等価回路は図５の
ように表わされる。図５（ａ）は、それぞれの変成比φ
1 およびφ2 の１次側および２次側の電気−機械変換の
変成器を含む場合であり、ｍ，ｓ，ｒはそれぞれ、機械
振動系の等価質量、等価スティフネスおよび等価抵抗で
ある。また、Ｃｄ1 およびＣｄ2 はそれぞれ、１次側お
よび２次側の制動容量である。さらに、ＲL は負荷抵抗
である。図５（ｂ）は図５（ａ）の回路を１次側から見
た場合の等価回路である。図５（ｂ）において、等価回
路の各定数は下記数１で与えられる。
ように表わされる。図５（ａ）は、それぞれの変成比φ
1 およびφ2 の１次側および２次側の電気−機械変換の
変成器を含む場合であり、ｍ，ｓ，ｒはそれぞれ、機械
振動系の等価質量、等価スティフネスおよび等価抵抗で
ある。また、Ｃｄ1 およびＣｄ2 はそれぞれ、１次側お
よび２次側の制動容量である。さらに、ＲL は負荷抵抗
である。図５（ｂ）は図５（ａ）の回路を１次側から見
た場合の等価回路である。図５（ｂ）において、等価回
路の各定数は下記数１で与えられる。
【０００５】
【数１】
【０００６】図５の（ｂ）の等価回路における等価直列
インダクタンスＬ、等価直列キャパシタンスＣ，２次側
の制動容量Ｃｄ´2 の直列回路の共振周波数で励振する
と等価直列インダクタンスＬの端子電圧と等価直列キャ
パシタンスＣと２次側の制動容量Ｃｄ´2 の直列接続し
た合計のキャパシタンスの端子には、それぞれ（１）式
で与えられる振幅で振動の極性の逆の出力電圧が発生す
る。
インダクタンスＬ、等価直列キャパシタンスＣ，２次側
の制動容量Ｃｄ´2 の直列回路の共振周波数で励振する
と等価直列インダクタンスＬの端子電圧と等価直列キャ
パシタンスＣと２次側の制動容量Ｃｄ´2 の直列接続し
た合計のキャパシタンスの端子には、それぞれ（１）式
で与えられる振幅で振動の極性の逆の出力電圧が発生す
る。
【０００７】
【数２】
【０００８】ここで、Ｑm は直列共振回路のＱであり、
Ｖ1 は入力電圧である。
Ｖ1 は入力電圧である。
【０００９】したがって、圧電トランスの出力電圧は
（１）式で表わされる入力電圧のＱm倍の電圧が、等価
直列キャパシタタンスＣと２次側の制動容量Ｃｄ´2 と
で分圧された電圧となる。したがって、高い出力電圧を
得るためには、（２）式で表される２次側の容量比γ2
の値が小さいことが要求される。
（１）式で表わされる入力電圧のＱm倍の電圧が、等価
直列キャパシタタンスＣと２次側の制動容量Ｃｄ´2 と
で分圧された電圧となる。したがって、高い出力電圧を
得るためには、（２）式で表される２次側の容量比γ2
の値が小さいことが要求される。
【００１０】
【数３】
【００１１】一方、圧電トランスに負荷抵抗ＲL を接続
した場合、負荷抵抗ＲL により、実効的なＱm の値が低
下し、負荷抵抗ＲL が小さくなると出力電圧が急激に低
下する。さらに、圧電トランスの効率は、負荷抵抗ＲL
の値が２次側の制動容量Ｃｄ2 の共振周波数でのインピ
ーダンス１／（ωｒ・Ｃｄ2 ）に等しい時に最大になる
ことが知られている。
した場合、負荷抵抗ＲL により、実効的なＱm の値が低
下し、負荷抵抗ＲL が小さくなると出力電圧が急激に低
下する。さらに、圧電トランスの効率は、負荷抵抗ＲL
の値が２次側の制動容量Ｃｄ2 の共振周波数でのインピ
ーダンス１／（ωｒ・Ｃｄ2 ）に等しい時に最大になる
ことが知られている。
【００１２】したがって、圧電トランスが使用される負
荷抵抗の条件により、必要な出力電圧と効率の両方を満
足させる条件を求める必要がある。
荷抵抗の条件により、必要な出力電圧と効率の両方を満
足させる条件を求める必要がある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図３および図
４に示した従来の圧電トランスにおいて、結合振動の無
い長さ振動モードで励振しようとした場合、幅と長さの
比を４倍以上にする必要があり、２次側の電極間距離が
大きくなり、制動容量Ｃｄ2 の値が小さくなる。したが
って、図３のタイプの圧電トランスでは、負荷抵抗ＲL
が大きい時に、出力電圧が大きくなり、効率も高くな
る。一方、この圧電トランスの負荷抵抗ＲLが小さいと
きは、出力電圧と効率が大幅に低下する。
４に示した従来の圧電トランスにおいて、結合振動の無
い長さ振動モードで励振しようとした場合、幅と長さの
比を４倍以上にする必要があり、２次側の電極間距離が
大きくなり、制動容量Ｃｄ2 の値が小さくなる。したが
って、図３のタイプの圧電トランスでは、負荷抵抗ＲL
が大きい時に、出力電圧が大きくなり、効率も高くな
る。一方、この圧電トランスの負荷抵抗ＲLが小さいと
きは、出力電圧と効率が大幅に低下する。
【００１４】図３に示した従来の圧電トランスの構造に
おいて、２次側の制動容量Ｃｄ2 の値を大きくしようと
すると、２次側の電極間距離を短くするか、圧電セラミ
ックス矩形板の厚さを厚くする必要がある。しかし、圧
電セラミックス矩形板の厚さを厚くすることは、１次側
の制動容量Ｃｄ1 の値が小さくなり、出力電圧の低下を
招くことになり、２次側の電極間距離を短くすること
は、圧電セラミックス矩形板の幅を小さくしないと結合
振動を生じさせることになり、幅を小さくするとまた２
次側の制動容量Ｃｄ2 が小さくなり、設計の自由度は極
めて狭いものであった。
おいて、２次側の制動容量Ｃｄ2 の値を大きくしようと
すると、２次側の電極間距離を短くするか、圧電セラミ
ックス矩形板の厚さを厚くする必要がある。しかし、圧
電セラミックス矩形板の厚さを厚くすることは、１次側
の制動容量Ｃｄ1 の値が小さくなり、出力電圧の低下を
招くことになり、２次側の電極間距離を短くすること
は、圧電セラミックス矩形板の幅を小さくしないと結合
振動を生じさせることになり、幅を小さくするとまた２
次側の制動容量Ｃｄ2 が小さくなり、設計の自由度は極
めて狭いものであった。
【００１５】本発明の目的は以上に示した従来の圧電ト
ランスの欠点を除去し、比較的小さな負荷抵抗に適し、
圧電セラミックス矩形板の寸法および電極寸法を変化さ
せることにより、広い範囲の負荷抵抗の変化に容易に対
応可能であり、しかも昇圧比の大きな圧電トランスを提
供することを目的としている。
ランスの欠点を除去し、比較的小さな負荷抵抗に適し、
圧電セラミックス矩形板の寸法および電極寸法を変化さ
せることにより、広い範囲の負荷抵抗の変化に容易に対
応可能であり、しかも昇圧比の大きな圧電トランスを提
供することを目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電セ
ラミックス矩形板の長さ方向の両端から矩形板の長さの
３分の１の距離までの２つの領域が厚さ方向に分極さ
れ、残りの中央の領域が幅方向に分極されており、前記
厚さ方向に分極された２つの領域には厚さ方向に対向す
る第１の対向電極１２及び１３と第２の対向電極１２´
及び１３´とが、それぞれ、形成されており、前記幅方
向に分極された領域上で、その両側面あるいは上下面の
うち少なくとも一方の面上で両側面近側に圧電セラミッ
クス矩形板の長さ方向に平行な対向する第３の対向電極
１４及び１５が形成されており、前記第１及び第２の対
向電極を互いに電気的に接続して１次側端子とし、前記
第３の電極を２次側端子としたことを特徴とする圧電ト
ランスを得ることができる。
ラミックス矩形板の長さ方向の両端から矩形板の長さの
３分の１の距離までの２つの領域が厚さ方向に分極さ
れ、残りの中央の領域が幅方向に分極されており、前記
厚さ方向に分極された２つの領域には厚さ方向に対向す
る第１の対向電極１２及び１３と第２の対向電極１２´
及び１３´とが、それぞれ、形成されており、前記幅方
向に分極された領域上で、その両側面あるいは上下面の
うち少なくとも一方の面上で両側面近側に圧電セラミッ
クス矩形板の長さ方向に平行な対向する第３の対向電極
１４及び１５が形成されており、前記第１及び第２の対
向電極を互いに電気的に接続して１次側端子とし、前記
第３の電極を２次側端子としたことを特徴とする圧電ト
ランスを得ることができる。
【００１７】以下本発明について図面を用いて詳しく説
明する。
明する。
【００１８】
【実施例】図１は本発明の圧電トランスの１実施例の構
造の概略を示す斜視図であり、圧電セラミックス矩形板
１１の両方の端面から前記圧電セラミックス矩形板の長
さのおよそ３分の１の距離迄の２つの領域のほぼ全面に
厚さ方向に対向する第１の対向電極１２および電極１３
と第２の対向電極１２´および１３´とをそれぞれ形成
し、残りの中央の領域の両側面に、第３の対向電極１
４，１５が形成されている。図１の圧電セラミックス矩
形板１１はその両端側の３分の１の領域で第１の対向電
極１２および１３と第２の対向電極１２´および１３´
により厚さ方向に分極され、中央の領域で第３の対向電
極１４および１５により、幅方向に分極されている。分
極方向を白抜矢印で示す。図１において、第１の対向電
極１２および１３と第２の対向電極を互いに接続して１
次側として、圧電セラミックス矩形板１１の長さの３／
２の波長の共振モードの共振周波数にほぼ等しい周波数
の電圧を印加すると、逆圧電効果により圧電セラミック
ス矩形板１１は長さ方向に共振する。このとき第３の対
向電極１４および１５を２次側とすると、圧電横効果に
より、電極１４−１５間に出力電圧を発生する。このよ
うにして圧電トランスを構成することができる。
造の概略を示す斜視図であり、圧電セラミックス矩形板
１１の両方の端面から前記圧電セラミックス矩形板の長
さのおよそ３分の１の距離迄の２つの領域のほぼ全面に
厚さ方向に対向する第１の対向電極１２および電極１３
と第２の対向電極１２´および１３´とをそれぞれ形成
し、残りの中央の領域の両側面に、第３の対向電極１
４，１５が形成されている。図１の圧電セラミックス矩
形板１１はその両端側の３分の１の領域で第１の対向電
極１２および１３と第２の対向電極１２´および１３´
により厚さ方向に分極され、中央の領域で第３の対向電
極１４および１５により、幅方向に分極されている。分
極方向を白抜矢印で示す。図１において、第１の対向電
極１２および１３と第２の対向電極を互いに接続して１
次側として、圧電セラミックス矩形板１１の長さの３／
２の波長の共振モードの共振周波数にほぼ等しい周波数
の電圧を印加すると、逆圧電効果により圧電セラミック
ス矩形板１１は長さ方向に共振する。このとき第３の対
向電極１４および１５を２次側とすると、圧電横効果に
より、電極１４−１５間に出力電圧を発生する。このよ
うにして圧電トランスを構成することができる。
【００１９】本発明の原理は、下記の通りである。
【００２０】前記の圧電セラミックス矩形板１１の長さ
の３／２波長の共振周波数で駆動すると、圧電セラミッ
クス矩形板の長さ方向の両端面からそれぞれ６分の１の
位置及び中央の位置が振動の節となり、これらの位置で
支持及びリード端子の取り出しが可能となる。また、両
端側の第１及び第２の対向電極１２、１３及び１２´、
１３´部の歪みは符号を含めて同じ分布となるので、こ
れらを並列に接続して駆動すると、同一電圧で、２倍の
駆動力を得ることができるため、２倍の出力を得ること
ができ、したがって、高い昇圧比を実現できる。
の３／２波長の共振周波数で駆動すると、圧電セラミッ
クス矩形板の長さ方向の両端面からそれぞれ６分の１の
位置及び中央の位置が振動の節となり、これらの位置で
支持及びリード端子の取り出しが可能となる。また、両
端側の第１及び第２の対向電極１２、１３及び１２´、
１３´部の歪みは符号を含めて同じ分布となるので、こ
れらを並列に接続して駆動すると、同一電圧で、２倍の
駆動力を得ることができるため、２倍の出力を得ること
ができ、したがって、高い昇圧比を実現できる。
【００２１】図１に示した圧電トランスでは、例えば、 １）圧電セラミックス矩形板の厚さを薄く変化させる
と、１次側の制動容量が大きくなり、同時に２次側の制
動容量の値は小さくなる。
と、１次側の制動容量が大きくなり、同時に２次側の制
動容量の値は小さくなる。
【００２２】逆に厚さを厚くした場合は、１次側の制動
容量が小さくなり、同時に２次側の制動容量の値は大き
くなる。
容量が小さくなり、同時に２次側の制動容量の値は大き
くなる。
【００２３】２）圧電セラミックス矩形板の幅を小さく
変化させると、１次側の制動容量が小さくなり、同時に
２次側の制動容量の値は大きくなる。
変化させると、１次側の制動容量が小さくなり、同時に
２次側の制動容量の値は大きくなる。
【００２４】逆に幅を大きくした場合は、１次側の制動
容量が大きくなり、同時に２次側の制動容量の値は小さ
くなる。
容量が大きくなり、同時に２次側の制動容量の値は小さ
くなる。
【００２５】このように、用途に合わせて、最適の設計
が可能となる。
が可能となる。
【００２６】３）第１の対向電極１２及び１３と第２の
対向電極１２´及び１３´に同じ入力電圧を印加するこ
とによって、第１の対向電極のみの場合に比して２倍の
駆動力で駆動できるので高い昇圧比が得られる。
対向電極１２´及び１３´に同じ入力電圧を印加するこ
とによって、第１の対向電極のみの場合に比して２倍の
駆動力で駆動できるので高い昇圧比が得られる。
【００２７】なお、側面に設けた第３の対向電極１４，
１５のリード線を取り付けるために、図１に点線で示す
ように、第３の対向電極１４，１５の一部を圧電セラミ
ックス矩形板１１の上面（下面でも良い）に延長してリ
ード取付部１４ａ，１５ａを形成しても良い。なお、こ
のリード取付部１４ａ，１５ａの位置は、振動の節の位
置となるのが好ましいので、幅方向に分極されている中
央領域の圧電セラミックス矩形板１１の長さ方向におい
て中央の位置すなわち、矩形板１１の長さの１／２の距
離の点とすると良い。
１５のリード線を取り付けるために、図１に点線で示す
ように、第３の対向電極１４，１５の一部を圧電セラミ
ックス矩形板１１の上面（下面でも良い）に延長してリ
ード取付部１４ａ，１５ａを形成しても良い。なお、こ
のリード取付部１４ａ，１５ａの位置は、振動の節の位
置となるのが好ましいので、幅方向に分極されている中
央領域の圧電セラミックス矩形板１１の長さ方向におい
て中央の位置すなわち、矩形板１１の長さの１／２の距
離の点とすると良い。
【００２８】図２は本発明の圧電トランスの他の実施例
の構造の概略を示す斜視図であり、圧電セラミックス矩
形板１１の両方の端面から前記圧電セラミックス矩形板
の長さのおよそ３分の１の距離迄の２つの領域のほぼ全
面に厚さ方向に対向する第１の対向電極１２および１３
と第２の対向電極１２´および１３´をそれぞれ形成
し、残りの中央の領域の上下面の内の少なくとも一方の
面上で両側面の近傍に、長さ方向と平行な第３の対向電
極１４′および１５′が形成されている。図２の圧電セ
ラミックス矩形板はその両端側の２つの領域で第１の対
向電極１２および１３と第２の対向電極１２´および１
３´とによりそれぞれ厚さ方向に分極され、残りの中央
の領域で第３の対向電極１４′および１５′により幅方
向に分極されている。図２において、第１の対向電極１
２および１３と第２の対向電極１２´および１３´を互
いに接続して１次側として、圧電セラミックス矩形板１
１の１波長共振モードの共振周波数にほぼ等しい周波数
の電圧を印加すると、逆圧電横効果により圧電セラミッ
クス矩形板１１は長さ方向に共振する。このとき第３の
対向電極１４′および１５′を２次側とすると、圧電横
効果により、電極１４′−１５′間に出力電圧を発生す
る。このようにして圧電トランスを構成することができ
る。
の構造の概略を示す斜視図であり、圧電セラミックス矩
形板１１の両方の端面から前記圧電セラミックス矩形板
の長さのおよそ３分の１の距離迄の２つの領域のほぼ全
面に厚さ方向に対向する第１の対向電極１２および１３
と第２の対向電極１２´および１３´をそれぞれ形成
し、残りの中央の領域の上下面の内の少なくとも一方の
面上で両側面の近傍に、長さ方向と平行な第３の対向電
極１４′および１５′が形成されている。図２の圧電セ
ラミックス矩形板はその両端側の２つの領域で第１の対
向電極１２および１３と第２の対向電極１２´および１
３´とによりそれぞれ厚さ方向に分極され、残りの中央
の領域で第３の対向電極１４′および１５′により幅方
向に分極されている。図２において、第１の対向電極１
２および１３と第２の対向電極１２´および１３´を互
いに接続して１次側として、圧電セラミックス矩形板１
１の１波長共振モードの共振周波数にほぼ等しい周波数
の電圧を印加すると、逆圧電横効果により圧電セラミッ
クス矩形板１１は長さ方向に共振する。このとき第３の
対向電極１４′および１５′を２次側とすると、圧電横
効果により、電極１４′−１５′間に出力電圧を発生す
る。このようにして圧電トランスを構成することができ
る。
【００２９】図２の場合も図１の場合とほぼ同様の作用
をするため、ほぼ同じ効果を得ることができる。
をするため、ほぼ同じ効果を得ることができる。
【００３０】図１および図２の説明は、圧電セラミック
ス板の分極に用いた電極をそのままトランスの電極とし
て用いた場合について行ったが、あらかじめ電極１２，
１３１２´，１３´の領域を厚さ方向に分極しておき、
電極１４，１５あるいは１４′，１５′が対向する領域
も予め幅方向に分極しておき、後から、電極１２−１５
あるいは１２′−１５′を設けても同様の作用、効果を
得ることができる。
ス板の分極に用いた電極をそのままトランスの電極とし
て用いた場合について行ったが、あらかじめ電極１２，
１３１２´，１３´の領域を厚さ方向に分極しておき、
電極１４，１５あるいは１４′，１５′が対向する領域
も予め幅方向に分極しておき、後から、電極１２−１５
あるいは１２′−１５′を設けても同様の作用、効果を
得ることができる。
【００３１】さらに、本発明の圧電トランスでは、圧電
横効果の振動を効率良く励振できる電極寸法範囲として
知られている、振動の節の点を中心に２分の１波長の長
さの６０％から８０％の範囲で、１次側および２次側そ
れぞれの電極の寸法を変化させることが可能であり、最
適な負荷抵抗の範囲をさらに広くすることができる。
横効果の振動を効率良く励振できる電極寸法範囲として
知られている、振動の節の点を中心に２分の１波長の長
さの６０％から８０％の範囲で、１次側および２次側そ
れぞれの電極の寸法を変化させることが可能であり、最
適な負荷抵抗の範囲をさらに広くすることができる。
【００３２】具体的に言えば、第１の対向電極１２，１
３および第２の対向電極１２´，１３´は、圧電セラミ
ックス矩形板の電極１２，１３および１２´，１３´を
設けた側のそれぞれの端面から、矩形板の長さの１／６
の距離（図１のａ）の点を中心に矩形板の長さの３／１
５から８／１５に渡る長さ（図１のｂ）に選ぶのが良
い。第３の対向電極１４，１５あるいは１４′，１５′
は矩形板の一方側の端面からその長さの１／２の距離
（即ち中央）の点を中心に矩形板の長さの３／１５から
８／１５に渡る長さ（図１のｂ）に選ぶと良い。
３および第２の対向電極１２´，１３´は、圧電セラミ
ックス矩形板の電極１２，１３および１２´，１３´を
設けた側のそれぞれの端面から、矩形板の長さの１／６
の距離（図１のａ）の点を中心に矩形板の長さの３／１
５から８／１５に渡る長さ（図１のｂ）に選ぶのが良
い。第３の対向電極１４，１５あるいは１４′，１５′
は矩形板の一方側の端面からその長さの１／２の距離
（即ち中央）の点を中心に矩形板の長さの３／１５から
８／１５に渡る長さ（図１のｂ）に選ぶと良い。
【００３３】
【発明の効果】以上示したように、本発明によれば、圧
電セラミックス矩形板の長さを一定（共振周波数一定）
の状態で、厚さおよび幅、さらには電極の寸法を変化さ
せることにより、１次側および２次側の制動容量の値を
幅広く変化させることが可能であり、広い負荷抵抗範囲
の用途に対して、所望の出力電圧を効率良く発生させる
ことが可能であると共に昇圧比の高い圧電トランスを得
ることが可能となり、実用的な効果は非常に大きい。
電セラミックス矩形板の長さを一定（共振周波数一定）
の状態で、厚さおよび幅、さらには電極の寸法を変化さ
せることにより、１次側および２次側の制動容量の値を
幅広く変化させることが可能であり、広い負荷抵抗範囲
の用途に対して、所望の出力電圧を効率良く発生させる
ことが可能であると共に昇圧比の高い圧電トランスを得
ることが可能となり、実用的な効果は非常に大きい。
【図１】本発明の圧電トランスの１実施例の構造概略
図。
図。
【図２】本発明の圧電トランスの他の実施例の構造概略
図。
図。
【図３】従来の圧電トランスの構造の概略を示す斜視
図。
図。
【図４】従来の圧電トランスの動作の説明図。
【図５】圧電トランスの一般的な電気的等価回路図
１，１１ 圧電セラミックス矩形板 ２ 入力電極 ３ アース電極 ４ 端面電極（出力電極） １２，１３ 第１の対向電極 １２´，１３´ 第２の対向電極 １４，１４′，１５，１５′ 第３の対向電極
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 塩谷 太志 宮城県仙台市太白区郡山六丁目７番１号 株式会社トーキン内
Claims (1)
- 【請求項１】 圧電セラミックス矩形板の長さ方向の両
端から矩形板の長さの３分の１の距離までの２つの領域
が厚さ方向に分極され、残りの中央の領域が幅方向に分
極されており、前記厚さ方向に分極された２つの領域に
は厚さ方向に対向する第１の対向電極１２及び１３と第
２の対向電極１２´及び１３´とが、それぞれ、形成さ
れており、前記幅方向に分極された領域上で、その両側
面あるいは上下面のうち少なくとも一方の面上で両側面
近側に圧電セラミックス矩形板の長さ方向に平行に対向
する第３の対向電極１４及び１５が形成されており、前
記第１及び第２の対向電極を互いに電気的に接続して１
次側端子とし、前記第３の電極を２次側端子としたこと
を特徴とする圧電トランス。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180344A JPH0846264A (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 圧電トランス |
| EP95111237A EP0693789A3 (en) | 1994-07-18 | 1995-07-18 | Piezoelectric transformer with primary and secondary electrodes isolated from each other and voltage converters using the same |
| CN95115028A CN1082257C (zh) | 1994-07-18 | 1995-07-18 | 压电变压器及采用该变压器的电压变换装置 |
| KR1019950021723A KR100325648B1 (ko) | 1994-07-18 | 1995-07-18 | 압전트랜스를이용한전압변환장치 |
| US08/707,144 US5777425A (en) | 1994-07-18 | 1996-09-03 | Voltage converter for use with a piezoelectric transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6180344A JPH0846264A (ja) | 1994-08-01 | 1994-08-01 | 圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0846264A true JPH0846264A (ja) | 1996-02-16 |
Family
ID=16081589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6180344A Pending JPH0846264A (ja) | 1994-07-18 | 1994-08-01 | 圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0846264A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812623B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
-
1994
- 1994-08-01 JP JP6180344A patent/JPH0846264A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6812623B2 (en) * | 2001-09-28 | 2004-11-02 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
| US6989626B2 (en) | 2001-09-28 | 2006-01-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Piezoelectric transformer |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0720246B1 (en) | Piezoelectric transformer | |
| US5777425A (en) | Voltage converter for use with a piezoelectric transformer | |
| US5402031A (en) | Piezoelectric transformer having improved electrode arrangement | |
| US6597084B2 (en) | Ring-shaped piezoelectric transformer having an inner and outer electrode | |
| US5424602A (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 | |
| JP3398848B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JP3088499B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH0846264A (ja) | 圧電トランス | |
| JP3616930B2 (ja) | 圧電トランス及びその制動容量値の調整方法 | |
| JP3025651B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JP3361586B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JP2001196655A (ja) | 圧電セラミックトランス回路 | |
| JP3673433B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH08191160A (ja) | 圧電トランス及びその制動容量値の調整方法 | |
| JP2850216B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPS639673B2 (ja) | ||
| JPH10200172A (ja) | 圧電トランス | |
| JP3343798B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH1023753A (ja) | 高圧発生回路 | |
| JPH10308543A (ja) | 圧電振動子 | |
| JPH10270767A (ja) | 圧電トランス | |
| JPH0974235A (ja) | 圧電トランス | |
| JPH08130335A (ja) | 圧電トランス | |
| JPH09107135A (ja) | 圧電トランス |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20030625 |