JPH0923643A - Power supply - Google Patents

Power supply

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Publication number
JPH0923643A
JPH0923643A JP7188459A JP18845995A JPH0923643A JP H0923643 A JPH0923643 A JP H0923643A JP 7188459 A JP7188459 A JP 7188459A JP 18845995 A JP18845995 A JP 18845995A JP H0923643 A JPH0923643 A JP H0923643A
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JP
Japan
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voltage
circuit
power supply
piezoelectric transformer
output
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Application number
JP7188459A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomofumi Yamashita
友文 山下
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Ricoh Keiki Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Keiki Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0923643A publication Critical patent/JPH0923643A/en
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Abstract

PURPOSE: To obtain a power supply in which an AC control signal is fed from an oscillation circuit to a control electrode and a DC power supply voltage is converted, depending on the AC control signal, into ant AC voltage which is then fed through a switching control element to a piezoelectric transformer and a high voltage is produced by inserting a flyback coil into the path for feeding a DC power supply voltage to the switching element. CONSTITUTION: A drive circuit 100 outputs an AC control signal of predetermined frequency from an oscillation IC1 and converts a DC power supply voltage VP, depending on the AC control signal being fed to control electrodes 6, 7, into an AC drive voltage VB which is then fed through a switching control element, i.e., an MOSFET 3, to a piezoelectric transformer 200 thus turning the piezoelectric transformer 200 on/off. A flyback coil 4 is inserted into the path for feeding a DC power supply voltage VP to the MISFIT 3 and a flyback voltage is outputted therefrom. Since a drive voltage having a large amplitude can be applied to the oscillatory section of piezoelectric transformer 200, a high voltage can be produced correspondingly therefrom.

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、複写機、表示装置等の
電子機器に用いられる電源装置に関し、より詳細には圧
電トランスを使用した電源装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device used in electronic equipment such as a copying machine and a display device, and more particularly to a power supply device using a piezoelectric transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、複写機等の小形化の要請に伴い、
高電圧発生用の電源装置に巻線トランスに代えて圧電ト
ランスが用いられつつある。圧電トランスは、チタン酸
バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)等の強誘電
体の厚み方向および長さ方向に分極処理が施され、誘電
体の長さ方向の一方の側に形成された振動部に交番電圧
を与えると、電歪効果および圧電効果により、誘電体の
長さ方向の他方の側に形成された発電部から高電圧が出
力される電圧変換器として知られている(例えば、特開
昭61−54686号公報参照)。この圧電トランスを
駆動するためには、振動部の厚み方向(または、分極方
向)を挟むように設けられた一対の入力電極を介して、
振動部に交番電圧(または交流電圧)を印加する駆動回
路が必要である。
2. Description of the Related Art In recent years, with the demand for downsizing of copying machines and the like,
Piezoelectric transformers are being used in place of winding transformers in high-voltage power supply devices. The piezoelectric transformer is subjected to polarization treatment in the thickness direction and the length direction of a ferroelectric material such as barium titanate or lead zirconate titanate (PZT), and is a vibration formed on one side in the length direction of the dielectric material. When an alternating voltage is applied to the part, it is known as a voltage converter that outputs a high voltage from a power generation part formed on the other side in the length direction of the dielectric due to an electrostrictive effect and a piezoelectric effect (for example, See JP-A-61-54686). In order to drive this piezoelectric transformer, through a pair of input electrodes provided so as to sandwich the thickness direction (or polarization direction) of the vibrating portion,
A drive circuit that applies an alternating voltage (or an alternating voltage) to the vibrating section is required.

【0003】一方、発電部から高電圧出力を得るために
は、圧電トランスの振動部および発電部の寸法関係と適
正な駆動周波数を設定することの外に、振動部への入力
電圧を極力高くする必要があり、高電圧出力型の駆動回
路が要請される。この圧電トランス200の振動部への
入力電極を高くするものとしては特開平6−53569
号公報に開示されるものがあり、これを図2に示す。同
図において従来の電源装置は、電源と接地GNDとの間
に1次巻線400aを接続し、圧電トランス200の第
1入力電極6と接地GNDとの間に2次巻線400bを
接続し、この1次巻線400aと2次巻線400bとで
構成される昇圧トランス400を備える構成である。こ
の昇圧トランス400により電源からの交番電流電圧を
所定の昇圧比で昇圧して圧電トランス200の第1及び
第2の各入力電極6、7間に駆動電圧を印加する。
On the other hand, in order to obtain a high voltage output from the power generation unit, in addition to setting the dimensional relationship between the vibration unit of the piezoelectric transformer and the power generation unit and an appropriate drive frequency, the input voltage to the vibration unit is made as high as possible. Therefore, a high voltage output type driving circuit is required. Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-53569 discloses a method for raising the input electrode to the vibrating portion of the piezoelectric transformer 200.
There is one disclosed in the publication, which is shown in FIG. In the figure, in the conventional power supply device, the primary winding 400a is connected between the power supply and the ground GND, and the secondary winding 400b is connected between the first input electrode 6 of the piezoelectric transformer 200 and the ground GND. The boosting transformer 400 includes the primary winding 400a and the secondary winding 400b. The step-up transformer 400 steps up the alternating current voltage from the power source at a predetermined step-up ratio to apply a drive voltage between the first and second input electrodes 6 and 7 of the piezoelectric transformer 200.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、高電圧
出力型の駆動回路は、圧電トランスの前段に接続される
巻線トランスで形成される昇圧トランス400を用いる
と装置自体がの大型化すると共に、回路構成が複雑化す
るという課題を有することとなる。本発明は前記課題を
解消するためになされたもので、簡単な構成で高電圧を
発生させることが可能な電源装置を提供することを目的
とする。
However, in the high voltage output type drive circuit, when the step-up transformer 400 formed of the winding transformer connected to the preceding stage of the piezoelectric transformer is used, the size of the device itself becomes large, and There is a problem that the circuit configuration becomes complicated. The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide a power supply device capable of generating a high voltage with a simple configuration.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る電源装置
は、誘電体に一対の入力電極が配設されて形成される駆
動部及び誘電体に出力電極が配設されて形成される発電
部からなる圧電トランスと、当該圧電トランスの駆動部
の一対の入力電極に接続されて圧電トランスを駆動する
駆動回路とを備えた電源装置において、前記駆動回路
が、所定周波数の交番制御信号を出力する発振回路と、
制御電極に与えられる前記交番制御信号に応じて直流電
源電圧を交番電圧に変換して前記圧電トランスに供給す
るオンオフ制御可能なスイッチング制御素子と、前記ス
イッッチング素子の前記直流電源電圧の供給路に挿入さ
れたフライバックコイルと、を備えたものである。
A power supply device according to the present invention comprises a drive unit formed by arranging a pair of input electrodes on a dielectric and a power generation unit formed by arranging an output electrode on the dielectric. And a drive circuit connected to a pair of input electrodes of a drive unit of the piezoelectric transformer to drive the piezoelectric transformer, the drive circuit outputs an alternating control signal of a predetermined frequency. Oscillator circuit,
An on / off controllable switching control element that converts a DC power supply voltage into an alternating voltage according to the alternating control signal given to a control electrode and supplies the piezoelectric transformer, and is inserted in a supply path of the DC power supply voltage of the switching element. And a flyback coil that has been made.

【0006】また、本発明に係る電源装置は必要に応じ
て、圧電トランスの出力電極から出力される電圧値を検
出する検出回路と、この検出された電圧値を帰還回路を
介して入力され、この電圧値に基づいて前記駆動回路を
駆動制御する制御回路と、前記帰還回路に検出回路と制
御回路との干渉を防止するバッファ回路とを備えるもの
である。
Further, the power supply device according to the present invention, if necessary, a detection circuit for detecting the voltage value output from the output electrode of the piezoelectric transformer, and the detected voltage value is input via a feedback circuit, A control circuit that drives and controls the drive circuit based on the voltage value, and a buffer circuit that prevents the detection circuit and the control circuit from interfering with each other in the feedback circuit are provided.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、発振回路が所定周波数(圧電
素子の共振周波数)の制御信号を出力し、この制御信号
をスイッチング制御素子の制御電極に入力する。このス
イッチング素子は、その制御電極に与えられる前記交番
制御信号に応じてオンオフし、直流電源電圧を交番電圧
に変換して前記圧電トランスに供給する。スイッチング
制御素子がターンオンしたとき、フライバックコイルに
は逆起電力によるエネルギが蓄積され、この蓄積エネル
ギはスイッチング制御素子がターンオフしたとき直流電
源電圧に重畳され高電圧の駆動電圧となって圧電トラン
スに供給される。その結果、圧電トランスの振動部に振
幅の大きな入力電圧が印加されることとなり、その分だ
け圧電トランスの発電部から振幅の大きな出力電圧を得
ることができる。
According to the present invention, the oscillator circuit outputs a control signal having a predetermined frequency (resonance frequency of the piezoelectric element), and this control signal is input to the control electrode of the switching control element. The switching element is turned on / off according to the alternating control signal given to the control electrode, converts the DC power supply voltage into an alternating voltage, and supplies the alternating voltage to the piezoelectric transformer. When the switching control element is turned on, energy due to the back electromotive force is accumulated in the flyback coil, and this accumulated energy is superimposed on the DC power supply voltage when the switching control element is turned off, and becomes a high-voltage drive voltage to the piezoelectric transformer. Supplied. As a result, an input voltage having a large amplitude is applied to the vibration part of the piezoelectric transformer, and an output voltage having a large amplitude can be obtained from the power generation part of the piezoelectric transformer.

【0008】また、本発明においては、検出回路と制御
回路との間における帰還回路にバッファ回路を介装する
ことにより、電圧値が大きく異なる検出回路との制御回
路との間の干渉を防止できることとなり、高電圧出力の
電源装置におけるフィードバック制御を適正に行なうこ
とができる。
Further, in the present invention, by interposing a buffer circuit in the feedback circuit between the detection circuit and the control circuit, it is possible to prevent interference between the detection circuit and the control circuit whose voltage values greatly differ. Therefore, feedback control can be properly performed in the high-voltage output power supply device.

【0009】[0009]

【実施例】【Example】

(本発明の第1実施例)本発明の第1の実施例に係る電
源装置を図1に基づいて説明する。この図1は本実施例
に係る電源装置の回路構成図を示す。本実施例に係る電
源装置は、チタン酸バリウムやチタン酸ジルコン酸鉛
(PZT)等の強誘電体で形成される圧電トランス20
0と、この圧電トランス200に駆動電圧VBを供給す
る駆動回路100と、圧電トランス200からの出力電
圧VCを負荷13に供給する出力回路300とを備える
構成である。
(First Embodiment of the Present Invention) A power supply device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 shows a circuit configuration diagram of the power supply device according to the present embodiment. The power supply device according to the present embodiment is a piezoelectric transformer 20 formed of a ferroelectric material such as barium titanate or lead zirconate titanate (PZT).
0, a drive circuit 100 that supplies the drive voltage VB to the piezoelectric transformer 200, and an output circuit 300 that supplies the output voltage VC from the piezoelectric transformer 200 to the load 13.

【0010】前記駆動回路100は、スイッッチング素
子であるNチャネル型のMOSFET(Metal Oxide Si
licon FET)3と、発振用IC1とを基本として構成さ
れている。このMOSFET3のゲート電極は、発振用
IC1の発振制御信号出力端子に抵抗R2を介して接続
され、またツェナーダイオード2が接地GNDとの間に
接続されている。また、このMOSFET3のドレイン
電極には、フライバックコイル4を介して電源電圧VP
が接続されると共に、このドレイン電極が圧電トランス
200の第1入力電極6に接続され、駆動電圧VBを供
給するようになっている。また、このMOSFET3の
ソース電極は接地GNDされている。前記発振用IC1
には可変抵抗5が接地GNDとの間に接続され、この可
変抵抗5がその抵抗値を任意に可変し、発振周波数を設
定調整している。
The driving circuit 100 includes an N-channel MOSFET (Metal Oxide Si) which is a switching element.
licon FET) 3 and the oscillation IC 1 are basically used. The gate electrode of the MOSFET 3 is connected to the oscillation control signal output terminal of the oscillation IC 1 via the resistor R2, and the Zener diode 2 is connected to the ground GND. The drain electrode of the MOSFET 3 is connected to the power supply voltage VP via the flyback coil 4.
And the drain electrode is connected to the first input electrode 6 of the piezoelectric transformer 200 to supply the drive voltage VB. The source electrode of this MOSFET 3 is grounded. The oscillation IC 1
The variable resistor 5 is connected to the ground GND, and the variable resistor 5 arbitrarily changes its resistance value to set and adjust the oscillation frequency.

【0011】前記圧電トランス200は、第1及び第2
の各入力電極6、7間で形成される振動部と、この振動
部以外の領域に出力電極8を配設して形成される発電部
とを備える構成である。この振動部は図示する記号+、
−の方向に分極されているものとし、分極方向正側
(+)の第1入力電極6と分極方向負側(−)の第2入
力電極7との間に駆動回路100が接続されている。こ
の状態で、圧電トランス200の振動部には正バイアス
で駆動電圧VB が印加される。この発電部の端部に配設
される出力電極8を介して出力回路300が接続され、
この出力回路300を介して負荷13へ出力電圧を供給
する。
The piezoelectric transformer 200 includes a first and a second.
The vibrating portion formed between the input electrodes 6 and 7 and the power generating portion formed by disposing the output electrode 8 in a region other than the vibrating portion. This vibrating part is the symbol +,
The driving circuit 100 is connected between the first input electrode 6 on the positive side (+) of the polarization direction and the second input electrode 7 on the negative side (-) of the polarization direction. . In this state, the drive voltage VB is applied to the vibrating portion of the piezoelectric transformer 200 with a positive bias. The output circuit 300 is connected via the output electrode 8 arranged at the end of the power generation unit,
An output voltage is supplied to the load 13 via the output circuit 300.

【0012】この出力回路300は、出力電極8に接続
されたカップリングコンデンサ9と、整流ダイオード1
0および11からなる両波整流回路と、平滑コンデンサ
12とを備える。平滑コンデンサ12の両端には前記負
荷13が接続される。なお、整流回路はブリッジ型のも
のであってもよい。
The output circuit 300 includes a coupling capacitor 9 connected to the output electrode 8 and a rectifying diode 1.
A double-wave rectification circuit composed of 0 and 11 and a smoothing capacitor 12 are provided. The load 13 is connected to both ends of the smoothing capacitor 12. The rectifier circuit may be a bridge type.

【0013】次に、前記構成に基づく本実施例の動作を
説明する。まず、駆動回路100の入力端子に直流の電
源電圧VPが与えられると、発振用IC1は可変抵抗5
で調整される周波数fの制御信号を発振し、この制御信
号をMOSFET3のゲート電極に出力する。この制御
信号がMOSFET3の閾値を越える電位であるときM
OSFET3はターンオンし、電源電圧VP、抵抗R
1、フライバックコイル4、MOSFET3のドレイン
及びソース、GNDの経路で電流が流れる。このとき、
フライバックコイル4に逆起電力(フライバック電圧)
が生じ、そのエネルギがフライバックコイル4に蓄積さ
れる。また、MOSFET3がターンオンすると、駆動
電圧VBはGND電位となり、圧電トランス200の出
力電極8からは負(−)の出力電圧VCが出力される。
Next, the operation of this embodiment based on the above configuration will be described. First, when a direct-current power supply voltage VP is applied to the input terminal of the drive circuit 100, the oscillation IC 1 causes the variable resistor 5
The control signal of the frequency f adjusted by is oscillated, and this control signal is output to the gate electrode of the MOSFET 3. When this control signal has a potential exceeding the threshold of MOSFET 3, M
OSFET3 turns on, power supply voltage VP, resistance R
1, a current flows through the flyback coil 4, the drain and source of the MOSFET 3, and the GND path. At this time,
Back electromotive force (flyback voltage) in the flyback coil 4
Occurs, and the energy is stored in the flyback coil 4. When the MOSFET 3 is turned on, the drive voltage VB becomes the GND potential, and the output electrode 8 of the piezoelectric transformer 200 outputs a negative (-) output voltage VC.

【0014】一方、発振用IC1からの制御信号がMO
SFET3の閾値より低い電位であるとき、MOSFE
T3がターンオフし、電源電圧VPは圧電トランス20
0の第1入力電極6に印加される。このとき、フライバ
ックコイル4に蓄積されていたエネルギによって、第1
入力電極6には電源電圧VPにフライバック電圧を重畳
した値の電圧が印加されることになる。その結果、圧電
トランス200の出力電極8から出力される出力電圧V
Cは、単に電源電圧VPを供給した時よりも高電圧とな
る。なお、このときの出力電圧VCは正(+)の電位で
ある。
On the other hand, the control signal from the oscillation IC 1 is MO
When the potential is lower than the threshold of SFET3, the MOSFET
T3 is turned off, and the power supply voltage VP is the piezoelectric transformer 20.
0 to the first input electrode 6. At this time, the energy stored in the flyback coil 4 causes the first
A voltage having a value obtained by superimposing a flyback voltage on the power supply voltage VP is applied to the input electrode 6. As a result, the output voltage V output from the output electrode 8 of the piezoelectric transformer 200
C has a higher voltage than when the power supply voltage VP is simply supplied. The output voltage VC at this time is a positive (+) potential.

【0015】圧電トランス200で発生した出力電圧V
C は、カップリングコンデンサ9、ダイオード10およ
び11からなる両波整流回路により直流に変換され、平
滑コンデンサ12を経て負荷13に供給される。なお、
前記実施例においてはスイッチング素子としてNチャン
ネル型のMOSFET3を用いる構成としたが、Pチャ
ンネル型のMOSFETを用いて構成することもでき、
さらにpnp型又はnpn型の各バイポーラトランジス
タで構成することができる。これらの場合においても、
いずれも前記実施例と同様にフライバックコイル4によ
りフライバック電圧を発生させて電源電圧Vpに重畳し
たより高い電圧を第1入力電極6に印加することができ
ることとなる。
Output voltage V generated by the piezoelectric transformer 200
C is converted into direct current by a double-wave rectification circuit composed of a coupling capacitor 9, diodes 10 and 11, and is supplied to a load 13 via a smoothing capacitor 12. In addition,
In the above-described embodiment, the N-channel MOSFET 3 is used as the switching element, but a P-channel MOSFET may be used.
Further, it can be constituted by pnp type or npn type bipolar transistors. In these cases,
In both cases, the flyback voltage can be generated by the flyback coil 4 and a higher voltage superimposed on the power supply voltage Vp can be applied to the first input electrode 6 as in the above-described embodiments.

【0016】(本発明の第2の実施例)図2は本発明の
第2の実施例の回路構成図である。この第2の実施例に
係る電源装置は、前記図1に記載の実施例と同様に、駆
動回路100、圧電トランス200、出力回路300を
共通して備え、前記出力回路300からの出力電圧VC
に基づく帰還電圧VFBを帰還回路15により前記駆動回
路100を形成する発振用IC1に帰還し、帰還電圧V
FBにより発振用IC1の発振周波数が追従するように他
励発振による帰還制御を行なう構成である。この発振用
IC1中には演算増幅器が含まれており、この演算増幅
器が検出回路を形成する分圧抵抗値R15と発振用IC1
中の発振回路との電位差に基づく各回路間の干渉を防止
するバッファ回路として作用する。
(Second Embodiment of the Present Invention) FIG. 2 is a circuit configuration diagram of a second embodiment of the present invention. The power supply device according to the second embodiment is provided with a drive circuit 100, a piezoelectric transformer 200, and an output circuit 300 in common, and the output voltage VC from the output circuit 300 is the same as in the embodiment shown in FIG.
The feedback voltage VFB based on the feedback voltage VFB is fed back to the oscillation IC 1 forming the drive circuit 100 by the feedback circuit 15,
The feedback control is performed by the separately excited oscillation so that the oscillation frequency of the oscillation IC 1 follows by the FB. This oscillating IC 1 includes an operational amplifier, and this operational amplifier forms a detection circuit with a voltage dividing resistance value R15 and the oscillating IC 1
It acts as a buffer circuit that prevents interference between the circuits due to the potential difference with the internal oscillation circuit.

【0017】また、図3は図2に記載の実施例と同様に
他励発振を行なう構成であるが、帰還電流IFBを帰還回
路15aを介して発振用IC1に帰還する構成である。
この帰還電流IFBが発振用IC1に入力されると、この
発振用IC1の抵抗により所定の電圧に変換され、この
変換された電圧が可変抵抗VR5等により特定される電
圧に加えられて発振用IC1の発振周波数と制御する。
また、図3に記載の実施例においても、図2の実施例と
同様に抵抗R15及び可変抵抗VR15により分圧された帰
還電圧VFBをフィードバック制御として用いることによ
り、出力電圧VCを一定の電圧に維持すると共に、、負
荷13が無負荷の場合に保護回路として作用することと
なる。
Further, FIG. 3 shows a configuration in which the separately excited oscillation is performed similarly to the embodiment shown in FIG. 2, but the feedback current IFB is fed back to the oscillation IC 1 via the feedback circuit 15a.
When the feedback current IFB is input to the oscillation IC1, it is converted into a predetermined voltage by the resistance of the oscillation IC1, and the converted voltage is added to the voltage specified by the variable resistor VR5 or the like to generate the oscillation IC1. Control with the oscillation frequency of.
Also in the embodiment shown in FIG. 3, the output voltage VC is kept constant by using the feedback voltage VFB divided by the resistor R15 and the variable resistor VR15 as feedback control as in the embodiment shown in FIG. In addition to maintaining, the load 13 acts as a protection circuit when the load 13 is unloaded.

【0018】(本発明の第3の実施例)図4は本発明の
第3の実施例の回路構成図である。この第3の実施例に
係る電源装置は、前記図1に記載の各実施例と同様に駆
動回路101(図1においては100に相当する。)、
圧電トランス200、出力回路300を共通して備え、
この駆動回路101がバイポーラトランジスタ21、3
1からなるプッシュプル形のドライブ回路及び演算増幅
器からなる電圧制御発振回路(以下、VCOという)1
9を用いた発振回路で形成されると共に、前記出力回路
300からの出力電圧VCに基づく帰還電圧VFBを帰還
回路15によりローパスフィルタ17、バッファ回路1
8を介して前記VCO19に帰還して周波数が追従する
ように自励発振による帰還制御を行なう構成である。
(Third Embodiment of the Present Invention) FIG. 4 is a circuit configuration diagram of a third embodiment of the present invention. The power supply device according to the third embodiment has a drive circuit 101 (corresponding to 100 in FIG. 1) similar to the embodiments described in FIG.
The piezoelectric transformer 200 and the output circuit 300 are provided in common,
This drive circuit 101 includes bipolar transistors 21 and 3
1. A voltage controlled oscillator circuit (hereinafter referred to as VCO) 1 including a push-pull type drive circuit and an operational amplifier 1
9 is formed by the oscillation circuit, and the feedback voltage VFB based on the output voltage VC from the output circuit 300 is supplied to the low-pass filter 17 and the buffer circuit 1 by the feedback circuit 15.
It is configured to perform feedback control by self-oscillation so that the frequency is followed by feedback to the VCO 19 via 8.

【0019】前記帰還回路15は、負荷13に対して並
列に接続される抵抗R15及び可変抵抗VR15からなるモ
ニタ回路の接続中点から出力電圧VCに基づく帰還電圧
VFBを生成して帰還するように構成される。この帰還回
路15には前記ローパスフィルタ17が接続され、この
ローパスフィルタ17は帰還回路15の帰還電圧VFBに
重畳されたノイズ成分を除去するように構成される。ま
た、線路のインダクタンス成分により位相遅れが生じる
ためこの位相遅れをコンデンサ17により進相させてV
CO19で発振する周波数を適正値に維持することによ
り応答性を向上させるように構成される。
The feedback circuit 15 generates a feedback voltage VFB based on the output voltage VC from a connection midpoint of a monitor circuit composed of a resistor R15 and a variable resistor VR15 connected in parallel to the load 13 and feeds back the feedback voltage VFB. Composed. The low-pass filter 17 is connected to the feedback circuit 15, and the low-pass filter 17 is configured to remove the noise component superimposed on the feedback voltage VFB of the feedback circuit 15. In addition, since a phase delay occurs due to the inductance component of the line, the phase delay is advanced by the capacitor 17 and V
It is configured to improve the response by maintaining the frequency oscillated by the CO 19 at an appropriate value.

【0020】前記バッファ回路18は、抵抗R15及び可
変抵抗VR15の分圧回路として形成される検出回路と、
後段に接続されるVCO19以降の各回路との干渉をな
くすように構成される。このバッファ回路18は前記検
出回路の抵抗R15が15MΩ等のようにメガオームのオ
ーダで設定されるのに対してVCO19の可変抵抗VR
19が数十KΩ等のように数キロオームのオーダに設定さ
れて大きく相違することから、この相違に基づく電位差
の干渉を防止できる。
The buffer circuit 18 includes a detection circuit formed as a voltage dividing circuit of the resistor R15 and the variable resistor VR15,
It is configured so as to eliminate interference with each circuit after the VCO 19 connected to the subsequent stage. In the buffer circuit 18, the resistance R15 of the detection circuit is set in the order of mega ohm such as 15 MΩ, whereas the variable resistance VR of the VCO 19 is set.
Since 19 is set on the order of several kilo-ohms such as several tens KΩ and greatly differs, it is possible to prevent potential difference interference based on this difference.

【0021】前記VCO19は、バッファ回路18の出
力を抵抗R19を介して入力され、可変抵抗VR19及びコ
ンデンサC19により決定されるデューティ比の制御信号
VAを生成して出力する構成である。また、このVCO
19の制御動作は、非反転入力となる帰還電圧VFBが高
いときには前記制御信号VAの発振周波数を高くして出
力電圧VCの電圧値を低下させるように制御され、また
非反転入力の帰還電圧VFBが低いときには前記制御信号
VAの発振周波数を低くして出力電圧VCの電圧値を上昇
させるように制御される。
The VCO 19 is constructed so that the output of the buffer circuit 18 is input via a resistor R19, and a control signal VA having a duty ratio determined by a variable resistor VR19 and a capacitor C19 is generated and output. Also, this VCO
The control operation of 19 is controlled so as to increase the oscillation frequency of the control signal VA to decrease the voltage value of the output voltage VC when the feedback voltage VFB which is the non-inverting input is high, and the feedback voltage VFB of the non-inverting input. Is low, the control signal VA is controlled to lower the oscillation frequency of the control signal VA and increase the voltage value of the output voltage VC.

【0022】また、前記VCO19の非反転端子の抵抗
R19と電源VPとの間にツェナーダイオードZD19が接
続され、このツェナーダイオードZD19は、本装置の起
動用に使用される。即ち、本実施例装置が自励発振によ
り駆動することから、電源VPからの直流電流をツェナ
ーダイオードZD19を介して当初の1回のみ非反転端子
に起動電圧が入力される。
A Zener diode ZD19 is connected between the resistor R19 of the non-inverting terminal of the VCO 19 and the power source VP, and this Zener diode ZD19 is used for starting up the present apparatus. That is, since the device of this embodiment is driven by self-oscillation, the starting voltage of the direct current from the power source VP is input to the non-inverting terminal only once at the beginning through the Zener diode ZD19.

【0023】この起動電圧がツェナーダイオードZD19
からVCO19の非反転端子に入力されると、所定周期
の制御信号VAが生成されてこれが駆動回路101のn
pn型又はpnp型のバイポーラトランジスタ21又は
31を相補的にターンオン又はターンオフさせるスイッ
チング動作を行なう。
This starting voltage is the Zener diode ZD19.
Is input to the non-inverting terminal of the VCO 19, a control signal VA of a predetermined cycle is generated, which is n of the drive circuit 101.
A switching operation for complementarily turning on or off the pn-type or pnp-type bipolar transistor 21 or 31 is performed.

【0024】なお、前記実施例においてはVCO19の
非反転入力として帰還電圧VFBを用いる構成としたが、
図5に記載するように前記VCO19の非反転入力に帰
還電流IFBを用いる構成とすることもできる。この帰還
電流IFBは出力回路300を形成する倍電圧整流回路の
接地GND側に抵抗R15aを接続し、この接続中点から
帰還回路15a及びバッファ回路18を介してVCO1
9に供給される。また、この図5に記載の実施例におい
ても前記図4に記載の実施例と同様に抵抗R15及び可変
抵抗VR15により分圧された帰還電圧VFBをフィードバ
ック制御として用いることにより、出力電圧VCを一定
の電圧に維持すると共に、負荷13が無負荷の場合に保
護回路として作用することとなる。
Although the feedback voltage VFB is used as the non-inverting input of the VCO 19 in the above embodiment,
As shown in FIG. 5, the feedback current IFB may be used for the non-inverting input of the VCO 19. This feedback current IFB connects the resistor R15a to the ground GND side of the voltage doubler rectifier circuit forming the output circuit 300, and from the midpoint of this connection, the feedback circuit 15a and the buffer circuit 18 to the VCO1.
9. Also in the embodiment shown in FIG. 5, the output voltage VC is kept constant by using the feedback voltage VFB divided by the resistor R15 and the variable resistor VR15 as feedback control as in the embodiment shown in FIG. While maintaining the voltage of, the load 13 acts as a protection circuit when there is no load.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、スイッチ
ング素子の直流電源電圧の供給路にフライバックコイル
を挿入し、スイッチング制御素子のターンオン時に蓄積
された逆起電力によるエネルギをスイッチング制御素子
のターンオフ時に直流電源電圧に重畳させて高電圧の駆
動電圧を圧電トランスに供給するようにしたので、圧電
トランスの振動部に振幅の大きな駆動電圧を印加するこ
とができ、その分だけ圧電トランスから振幅の大きな高
電圧を得ることができるという効果を奏する。また、本
発明においては、検出回路と制御回路との間における帰
還回路にバッファ回路を介装することにより、電圧値が
大きく異なる検出回路との制御回路との間の干渉を防止
できることとなり、高電圧出力の電源装置におけるフィ
ードバック制御を適正に行なうことができるという効果
を有する。
As described above, according to the present invention, the flyback coil is inserted in the DC power supply voltage supply path of the switching element, and the energy due to the back electromotive force accumulated at the turn-on of the switching control element is applied to the switching control element. Since a high drive voltage is supplied to the piezoelectric transformer by superimposing it on the DC power supply voltage at the time of turn off, it is possible to apply a drive voltage with a large amplitude to the vibration part of the piezoelectric transformer. It is possible to obtain a high voltage with a large amplitude. Further, in the present invention, by interposing the buffer circuit in the feedback circuit between the detection circuit and the control circuit, it is possible to prevent the interference between the detection circuit and the control circuit, which greatly differ in voltage value. This has an effect that the feedback control in the voltage output power supply device can be appropriately performed.

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

【図1】本発明の第1の実施例をに係る電源装置の回路
図である。
FIG. 1 is a circuit diagram of a power supply device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第2の実施例をに係る電源装置の回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram of a power supply device according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の他の実施例をに係る電源装置の回路図
である。
FIG. 3 is a circuit diagram of a power supply device according to another embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第3の実施例をに係る電源装置の回路
図である。
FIG. 4 is a circuit diagram of a power supply device according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の他の実施例をに係る電源装置の回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram of a power supply device according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来の電源装置の回路構成図である。FIG. 6 is a circuit configuration diagram of a conventional power supply device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発振用IC 2 ツェナーダイオード 3 MOSFET 4 フライバックコイル 5 可変抵抗 6 第1入力電極 7 第2入力電極 8 出力電極 9 カップリングコンデンサ 10 整流ダイオード 11 整流ダイオード 12 平滑コンデンサ 13 負荷 15、15a 帰還回路 17 ローパスフィルタ 18 バッファ回路 19 VCO 21、31 バイポーラトランジスタ 100 駆動回路 200 圧電トランス 300 出力回路 VP 直流電源電圧 VA 制御信号 VB 駆動電圧 VC 出力電圧 1 Oscillation IC 2 Zener diode 3 MOSFET 4 Flyback coil 5 Variable resistance 6 1st input electrode 7 2nd input electrode 8 Output electrode 9 Coupling capacitor 10 Rectifying diode 11 Rectifying diode 12 Smoothing capacitor 13 Load 15, 15a Feedback circuit 17 Low pass filter 18 Buffer circuit 19 VCO 21, 31 Bipolar transistor 100 Driving circuit 200 Piezoelectric transformer 300 Output circuit VP DC power supply voltage VA Control signal VB Driving voltage VC Output voltage

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 誘電体に一対の入力電極が配設されて形
成される駆動部及び誘電体に出力電極が配設されて形成
される発電部からなる圧電トランスと、当該圧電トラン
スの駆動部の一対の入力電極に接続されて圧電トランス
を駆動する駆動回路とを備えた電源装置において、 前記駆動回路が、所定周波数の交番制御信号を出力する
発振回路と、制御電極に与えられる前記交番制御信号に
応じて直流電源電圧を交番電圧に変換して前記圧電トラ
ンスに供給するオンオフ制御可能なスイッチング制御素
子と、前記スイッチング素子の前記直流電源電圧の供給
路に挿入されたフライバックコイルとを備えたことを特
徴とする電源装置。
1. A piezoelectric transformer comprising a drive section formed by arranging a pair of input electrodes on a dielectric body and a power generation section formed by arranging output electrodes on a dielectric body, and a drive section for the piezoelectric transformer. A power supply device including a drive circuit connected to the pair of input electrodes for driving the piezoelectric transformer, the drive circuit outputting an alternating control signal of a predetermined frequency, and the alternating control applied to the control electrode. An ON / OFF controllable switching control element for converting a DC power supply voltage into an alternating voltage according to a signal and supplying the piezoelectric transformer, and a flyback coil inserted in the DC power supply voltage supply path of the switching element are provided. A power supply device characterized in that
【請求項2】 前記請求項1に記載の電源装置におい
て、 前記圧電トランスの出力電極から出力される電圧値を検
出する検出回路と、この検出された電圧値を帰還回路を
介して入力され、この電圧値に基づいて前記駆動回路を
駆動制御する制御回路と、前記帰還回路に検出回路と制
御回路との干渉を防止するバッファ回路とを備えること
を特徴とする電源装置。
2. The power supply device according to claim 1, wherein a detection circuit that detects a voltage value output from the output electrode of the piezoelectric transformer, and the detected voltage value are input via a feedback circuit, A power supply device comprising: a control circuit that drives and controls the drive circuit based on the voltage value; and a buffer circuit that prevents the feedback circuit from interfering with the detection circuit and the control circuit.
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