JPH0974235A - Piezo-electric transformer - Google Patents

Piezo-electric transformer

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JPH0974235A
JPH0974235A JP25460695A JP25460695A JPH0974235A JP H0974235 A JPH0974235 A JP H0974235A JP 25460695 A JP25460695 A JP 25460695A JP 25460695 A JP25460695 A JP 25460695A JP H0974235 A JPH0974235 A JP H0974235A
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JP
Japan
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primary
electrode
primary electrode
main surface
region
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JP25460695A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhiro Maruko
展弘 丸子
Koichi Kanayama
光一 金山
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Mitsui Petrochemical Industries Ltd
Original Assignee
Mitsui Petrochemical Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the boosting ratio of piezo-electric transformer by a method wherein a piezo-electric ceramic substrate in the region between two primary electrodes is polarized in the inverse direction to the thickness direction while another substrate between the secondary electrodes is polarized opposite to the width direction. SOLUTION: A primary electrode 61 is provided on the surface 12 of a piezo-electric ceramic substrate 10 while another primary electrode 62 is also provided on the bottom 14 of the substrate 10 so as to polarize the substrate 10 between respective primary electrodes 61 and 62 in the thickness direction between the surface 12 and the bottom 14. Here, the polarization of the substrate 10 in the region c between the primary side end 16 and the 1/3 distance of the length in the long direction of the substrate 10 and the polarization of the substrate 10 between the primary side end 16 and 2/3 distance in the long direction of the substrate 10 are mutually in the opposite directions. In such a constitution, the secondary electrodes 35, 36 are provided on the surface of the substrate 10 in the secondary side direction of the substrate 10 thereby enabling the substrate 10 between the secondary electrodes 35, 36 to be polarized in the width direction of the substrate 10.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は圧電トランスに関し、特
に液晶ディスプレー(以下、LCDという。)パネルの
バックライトに使用される冷陰極管(以下、CFLとい
う。)点灯用等に好適に使用される圧電トランスに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer, and is particularly preferably used for lighting a cold cathode fluorescent lamp (hereinafter referred to as CFL) used as a backlight of a liquid crystal display (hereinafter referred to as LCD) panel. Piezoelectric transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】ノート型パーソナルコンピュータなどの
LCDパネルを搭載した携帯機器では、小型化、省消費
電力化が望まれている。このLCDパネルのバックライ
トとして広く用いられているCFLは、点灯開始時には
1kV以上の高電圧を必要とし、また連続点灯している
時には数百V程度の高電圧を必要とする。そのためのト
ランスとして、高昇圧巻線トランスが用いられてきた
が、効率や大きさ等の点で高性能化の限界に近づきつつ
ある。
2. Description of the Related Art A portable device having an LCD panel such as a notebook personal computer is desired to be downsized and consume less power. The CFL widely used as the backlight of this LCD panel requires a high voltage of 1 kV or more at the start of lighting, and requires a high voltage of about several hundred V at the time of continuous lighting. A high step-up winding transformer has been used as a transformer for this purpose, but it is approaching the limit of high performance in terms of efficiency, size, and the like.

【0003】近年、このLCDパネル用として、より小
型で高効率を実現できる圧電トランスを用いたCFL点
灯用ユニットが開発された(日経エレクトロニクス、1
994.11.7(No.621)第147頁乃至第1
57頁参照。)。ここで用いられている圧電トランスは
ROSEN型と称される構造であり、昇圧比がいまだ不
十分なため、実用化されたCFL点灯ユニットでは圧電
トランスの前段に巻き線トランスを設けたものであっ
た。
In recent years, for this LCD panel, a CFL lighting unit using a piezoelectric transformer, which is smaller and realizes high efficiency, has been developed (Nikkei Electronics, 1
994.11.7 (No. 621) pp. 147 to 1
See page 57. ). The piezoelectric transformer used here has a structure called a ROSEN type, and since the step-up ratio is still insufficient, the CFL lighting unit that has been put into practical use is provided with a winding transformer before the piezoelectric transformer. It was

【0004】図13は従来のROSEN型圧電トランス
の説明するための図であり、図13Aは斜視図、図13
Bは断面図、図13Cは応力分布を示す図、図13Dは
振幅分布を示す図である。
FIG. 13 is a view for explaining a conventional ROSEN type piezoelectric transformer, FIG. 13A is a perspective view, and FIG.
B is a sectional view, FIG. 13C is a diagram showing a stress distribution, and FIG. 13D is a diagram showing an amplitude distribution.

【0005】直方体状の圧電セラミックス基板10の上
面12の左側(一次側)半分には一次電極221が設け
られ、一次電極221と対向して圧電セラミクス基板1
0の下面14にも一次電極222が設けられ、一次電極
221と一次電極222の間の圧電セラミックス基板1
0は上面12と下面14間の厚み方向において分極され
ている。上面12および下面14と直角な二次側端面1
7には二次電極241が設けられ、一次電極221、2
22と二次電極241との間の圧電セラミックス基板1
0は上面12および下面14の延在方向である長手方向
において分極されている。電源200の一端は接続部2
31を介して一次電極221と接続され、他端は接続部
232を介して一次電極222と接続されている。二次
電極241は負荷としてのCFL300の一端に接続さ
れ、CFL300の他端は接続点232を介して一次電
極222に接続されている。
A primary electrode 221 is provided on the left (primary side) half of the upper surface 12 of the rectangular parallelepiped piezoelectric ceramic substrate 10, and the piezoelectric ceramic substrate 1 faces the primary electrode 221.
The primary electrode 222 is also provided on the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate 1 between the primary electrode 221 and the primary electrode 222.
0 is polarized in the thickness direction between the upper surface 12 and the lower surface 14. Secondary side end face 1 perpendicular to the upper surface 12 and the lower surface 14
7, a secondary electrode 241 is provided, and the primary electrodes 221 and 2
Piezoelectric ceramic substrate 1 between 22 and the secondary electrode 241
0 is polarized in the longitudinal direction which is the extending direction of the upper surface 12 and the lower surface 14. One end of the power source 200 has a connecting portion 2
It is connected to the primary electrode 221 via 31 and the other end is connected to the primary electrode 222 via a connecting portion 232. The secondary electrode 241 is connected to one end of the CFL 300 as a load, and the other end of the CFL 300 is connected to the primary electrode 222 via a connection point 232.

【0006】電源200から一次電極221、222に
電圧が印加されると、左半分では、厚み方向に電界が加
わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横効果で長
手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス100全体
が振動する。さらに右半分では、長手方向に機械的歪み
が生じ、分極方向に電位差が発生する圧電縦効果によ
り、二次電極241から一次電極221、222間に印
加された一次電圧と同じ周波数の電圧が取り出される。
圧電トランス100の共振周波数に等しい周波数の駆動
電圧を一次電極221、222に印加すると、非常に高
い昇圧比を得ることができる。
When a voltage is applied from the power supply 200 to the primary electrodes 221, 222, an electric field is applied in the thickness direction in the left half, and longitudinal longitudinal vibration is excited by the piezoelectric lateral effect of displacement in the direction perpendicular to the polarization direction. As a result, the entire piezoelectric transformer 100 vibrates. Furthermore, in the right half, a mechanical vertical strain is generated in the longitudinal direction and a potential difference is generated in the polarization direction, so that a voltage of the same frequency as the primary voltage applied between the secondary electrode 241 and the primary electrodes 221 and 222 is extracted by the piezoelectric vertical effect. Be done.
When a drive voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the piezoelectric transformer 100 is applied to the primary electrodes 221, 222, a very high boost ratio can be obtained.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、例えば、PZ
T(チタン酸ジルコン酸鉛)系のセラミックスを使用し
た圧電トランスを、A4サイズのノート型パーソナルコ
ンピュータのLCDパネルに使用されるCFL点灯用イ
ンバータの昇圧トランスとして使用するには、なお相当
大きな入力電圧を印加する必要があり、未だ昇圧比が不
十分であった。
However, for example, PZ
To use a piezoelectric transformer made of T (lead zirconate titanate) -based ceramics as a step-up transformer of a CFL lighting inverter used in an LCD panel of an A4 size notebook personal computer, a considerably large input voltage is required. Must be applied, and the step-up ratio was still insufficient.

【0008】従って、本発明の目的は、昇圧比の高い圧
電トランスを提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a piezoelectric transformer having a high boost ratio.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、第1の
主面と前記第1の主面と対向する第2の主面とを有する
実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記第1の主面の
一辺が延在する方向である第1の方向の前記圧電基板の
縦振動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、前
記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長以
上の応力分布が存在する共振モードであり、前記圧電基
板が前記第1の方向において第1の領域と第2の領域と
第3の領域とを有し、前記第1の領域と前記第2の領域
と前記第3の領域が互いに異なる領域であり、前記第1
の領域が、前記第1の方向において前記共振時の前記応
力分布の半波長の長さを有し前記共振時に前記第1の方
向において正または負のうちいずれか一つの応力が生じ
る前記圧電基板の第1の所定の領域であって、前記第1
の領域の前記第1の主面および第2の主面に第1の一次
電極および第2の一次電極がそれぞれ互いに対向して設
けられ、前記第1の領域の前記第1の一次電極と前記第
2の一次電極間が前記第1の主面と前記第2の主面間の
厚み方向において分極され、前記第2の領域が、前記第
1の方向において前記共振時の前記応力分布の半波長以
下の長さを有し前記共振時に前記第1の方向において正
または負のうちいずれか一つの応力が生じる前記圧電基
板の第2の所定の領域であって、前記圧電基板の前記第
2の領域の前記第1の主面および前記第2の主面に第3
の一次電極および第4の一次電極がそれぞれ互いに対向
して設けられ、前記第1および第2の一次電極によって
励振される前記共振をさらに増大すべく前記第2の領域
が振動するように、前記共振時に前記第2の領域に生じ
る応力の方向に応じて、前記第2の領域の前記第3の一
次電極と前記第4の一次電極間が所定の方向に分極され
ていると共に前記第3の一次電極および前記第4の一次
電極と前記第1の一次電極および前記第2の一次電極と
が所定の接続状態に電気的に接続され、前記第3の領域
に、前記第1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面
の他の辺が延在する方向である第2の方向において互い
に対向する第1の二次電極と第2の二次電極とが設けら
れ、前記第3の領域の少なくとも前記第1の二次電極と
第2の二次電極との間の前記第3領域が前記第2の方向
において分極されていることを特徴とする圧電トランス
が提供される。
According to the present invention, there is provided a substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first main surface and a second main surface opposed to the first main surface, In a piezoelectric transformer that uses a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in a first direction, which is a direction in which one side of a first main surface extends, the resonance mode has at least one wavelength in the first direction. In a resonance mode in which a stress distribution exists, the piezoelectric substrate has a first region, a second region, and a third region in the first direction, and the first region and the second region. And the third region are regions different from each other, and the first region
Region has a half wavelength length of the stress distribution at the time of resonance in the first direction, and one of positive or negative stress is generated in the first direction at the time of resonance. A first predetermined region of the first
A first primary electrode and a second primary electrode are provided to face each other on the first main surface and the second main surface of the region, respectively, and the first primary electrode and the second primary electrode of the first region are provided. The second primary electrodes are polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the second region has a half of the stress distribution at the time of resonance in the first direction. A second predetermined region of the piezoelectric substrate having a length equal to or less than a wavelength and in which one of positive and negative stresses is generated in the first direction at the time of resonance, In the first major surface and the second major surface of the region of
A first electrode and a fourth primary electrode are provided to face each other, and the second region vibrates to further increase the resonance excited by the first and second primary electrodes. The third primary electrode and the fourth primary electrode in the second region are polarized in a predetermined direction according to the direction of the stress generated in the second region at the time of resonance, and the third primary electrode is polarized. The primary electrode and the fourth primary electrode are electrically connected to the first primary electrode and the second primary electrode in a predetermined connection state, and the third region has the first main surface of the first main surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode which are opposite to each other in a second direction which is a direction in which the other side of the first main surface perpendicular to the one side extends; At least the first secondary electrode and the second secondary electrode in the region 3; The piezoelectric transformer is provided the third region between is characterized in that it is polarized in the second direction.

【0010】本発明においては、まず、圧電基板の第1
の方向において共振時の応力分布の半波長の長さを有し
共振時にこの第1の方向において正または負のうちいず
れか一つの応力が生じる圧電基板の第1の領域の第1の
主面および第2の主面に第1の一次電極および第2の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、また、第1の方
向において共振時の応力分布の半波長以下の長さを有し
共振時に第1の方向において正または負のうちいずれか
一つの応力が生じる圧電基板の第2の領域の第1の主面
および第2の主面にも第3の一次電極および第4の一次
電極をそれぞれ互いに対向して設けているから、一次側
の電極面積がより大きくなって、圧電トランスの入力イ
ンピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電トラ
ンスに電源から電気エネルギーが供給されやすくなる。
In the present invention, first, the first piezoelectric substrate
The first principal surface of the first region of the piezoelectric substrate having a half-wavelength length of the stress distribution at the time of resonance in which the positive or negative stress is generated in the first direction at the time of resonance And a first primary electrode and a second primary electrode are provided on the second main surface so as to face each other, and have a length equal to or less than a half wavelength of the stress distribution at resonance in the first direction and at the time of resonance. A third primary electrode and a fourth primary electrode are also provided on the first main surface and the second main surface of the second region of the piezoelectric substrate where either one of positive and negative stress is generated in the first direction. Since they are provided so as to face each other, the area of the electrode on the primary side becomes larger and the input impedance of the piezoelectric transformer becomes smaller. As a result, electric energy is easily supplied from the power supply to the piezoelectric transformer.

【0011】さらに、本発明においては、第1の領域
は、圧電基板の第1の方向において共振時の応力分布の
半波長の長さを有し共振時に第1の方向において正また
は負のいずれか一つの応力が生じる圧電基板の領域であ
り、この第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極
間が第1の主面と第2の主面間の厚み方向において分極
され、また、第2の領域の第1の方向の長さは共振時の
応力分布の半波長以下の長さであり、この第2の領域に
おいては、共振時に第1の方向において正または負のお
よび第2の主面方向のいずれか一つの方向のみの応力が
生じ、そして、この第2の領域には、第1の領域の第1
および第2の一次電極によって励振される共振をさらに
増大すべく第2の領域が振動するように、共振時に第2
の領域に生じる応力の方向に応じて、第2の領域を厚み
方向において所定の方向に分極していると共に第3の一
次電極および第4の一次電極と第1の一次電極および前
記第2の一次電極とを所定の接続状態に電気的に接続し
ているから、この第2の領域によって共振がさらに増大
され、一次側において入力の電気エネルギーをより効率
よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
Further, in the present invention, the first region has a half-wavelength length of the stress distribution at resonance in the first direction of the piezoelectric substrate and has either positive or negative in the first direction at resonance. This is a region of the piezoelectric substrate in which one stress is generated, and the space between the first primary electrode and the second primary electrode in this first region is polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface. The length of the second region in the first direction is equal to or less than the half-wavelength of the stress distribution at resonance, and the second region has a positive or negative value in the first direction at resonance. And a stress is generated only in one of the directions of the second main surface, and the first region of the first region is formed in the second region.
And the second region at the time of resonance so that the second region vibrates to further increase the resonance excited by the second primary electrode.
The second region is polarized in a predetermined direction in the thickness direction in accordance with the direction of the stress generated in the region, and the third primary electrode, the fourth primary electrode, the first primary electrode, and the second primary electrode. Since the primary electrode is electrically connected to the predetermined connection state, the resonance is further increased by the second region, and the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy on the primary side.

【0012】このように、本発明のような第2領域を設
けることによって、圧電トランスの入力インピーダンス
が小さくなって、圧電トランスに電源から電気エネルギ
ーが供給されやすくなり、また、一次側において入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランスの実効的な昇
圧比を大きくできる。
As described above, by providing the second region as in the present invention, the input impedance of the piezoelectric transformer is reduced, the electric energy is easily supplied from the power source to the piezoelectric transformer, and the input of the primary side is reduced. Since the electric energy can be converted into mechanical elastic energy more efficiently, the effective step-up ratio of the piezoelectric transformer can be increased.

【0013】本発明においては、さらに、圧電基板の第
1の方向において第1の領域および第2の領域とは異な
る領域である第3の領域を有し、この第3の領域に、第
1の主面の前記一辺と直角な他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、第3の領域の少なくとも
第1の二次電極と第2の二次電極との間の第3の領域が
第2の方向において分極されている。従って、この第3
の領域の圧電基板が、第1の領域および第2の領域によ
って励振される第1の方向における共振とポアソン比で
結合して、第2の方向で振動し、第2の方向に機械的歪
みが生じて第2の方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを第1および第2の二次電極によって取り出す
ことができる。
In the present invention, the piezoelectric substrate further has a third region which is different from the first region and the second region in the first direction, and the third region has the first region. Is provided with a first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction which is a direction in which the other side of the main surface of the main surface of the third area perpendicular to the one side of the third area extends. At least a third region between the first secondary electrode and the second secondary electrode is polarized in the second direction. Therefore, this third
The piezoelectric substrate in the region of is coupled to the resonance in the first direction excited by the first region and the second region with Poisson's ratio, vibrates in the second direction, and is mechanically strained in the second direction. Occurs and a potential difference is generated in the polarization direction of the second direction, which can be taken out by the first and second secondary electrodes.

【0014】このように、本発明においては、第1およ
び第2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように
設けているから、これら第1および第2の二次電極は第
1の方向に所定の長さで延在することになり、第1の方
向の振動の節を含むように延在することができるように
なる。従って、二次電極からのリード線やリードフレー
ムを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の
節の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、
その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なる。
As described above, in the present invention, since the first and second secondary electrodes are provided so as to face each other in the second direction, the first and second secondary electrodes are the first and second secondary electrodes. In a predetermined direction, and can be extended to include a node of vibration in the first direction. Therefore, the lead wire and the lead frame from the secondary electrode can be drawn out from the nodes of the vibrations in the first direction of the first and second secondary electrodes, respectively.
As a result, electrical connection and mechanical support on the secondary side can be facilitated without disturbing vibrations in the first direction, the output of the piezoelectric transformer is stabilized, and the casing is facilitated.

【0015】さらに、二次側となる第3の領域の第1の
二次電極と第2の二次電極は、一次側の一次電極とは接
地電位を共通にしていないので、一次側の回路と、二次
側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次
側に一次側とは独立したアース電極をそれぞれ形成して
一次側のアースと二次側のアースとを絶縁でき、また、
二次側をアースせずにフロートすることも可能となり、
耐ノイズ性も向上する。これに対して、図13に示した
従来の圧電トランスでは、一次側および二次側のアース
電極が共に一次電極222であるので、一次側の回路
と、二次側の回路とを直流的に分離することができなか
った。
Further, the first secondary electrode and the second secondary electrode in the third region on the secondary side do not share the ground potential with the primary electrode on the primary side, and therefore the circuit on the primary side. And the secondary side circuit can be separated from each other in terms of direct current, and ground electrodes independent of the primary side can be formed on the secondary side to insulate the primary side ground from the secondary side ground. ,Also,
It is also possible to float the secondary side without grounding it,
Noise resistance is also improved. On the other hand, in the conventional piezoelectric transformer shown in FIG. 13, both the primary-side and secondary-side ground electrodes are the primary electrodes 222, so that the primary-side circuit and the secondary-side circuit are connected in direct current. Could not be separated.

【0016】なお、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、第2の領域の第3の
一次電極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域
の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と反対
とすると共に、第3の一次電極および第1の一次電極を
電気的に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極
を電気的に接続することが好ましい。
In order to oscillate the second region so as to further increase the resonance excited by the first and second primary electrodes in the first region, the second region is set at the time of resonance. When the direction of the generated stress is opposite to the direction of the stress generated in the first region at the time of resonance, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second region is set to the first region. Is opposite to the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode, and the third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected to each other, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected. It is preferable to electrically connect the electrodes.

【0017】また、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と反対である場合には、好ましくは、第2の
領域の第3の一次電極と第4の一次電極間の分極方向
を、第1の領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の
分極方向と同じとすると共に、第3の一次電極および第
2の一次電極を電気的に接続し、第4の一次電極および
第1の一次電極を電気的に接続する。
In order to make the second region vibrate so as to further increase the resonance excited by the first and second primary electrodes in the first region, the second region is set at the time of resonance. When the direction of the generated stress is opposite to the direction of the stress generated in the first region at the time of resonance, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second region is preferably set to The polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the region 1 is the same, the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected. 1 primary electrode is electrically connected.

【0018】また、この第2の領域を、第1の領域の第
1および第2の一次電極によって励振される共振をさら
に増大すべく振動するようにするには、共振時に第2の
領域に生じる応力の方向が共振時に第1の領域に生じる
応力の方向と同じ場合には、第2の領域の第3の一次電
極と第4の一次電極間の分極方向を、第1の領域の第1
の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と同じとする
と共に、第3の一次電極および第1の一次電極を電気的
に接続し、第4の一次電極および第2の一次電極を電気
的に接続することが好ましい。
Further, in order to make the second region vibrate so as to further increase the resonance excited by the first and second primary electrodes in the first region, the second region is set at the time of resonance. When the direction of the generated stress is the same as the direction of the stress generated in the first region at the time of resonance, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second region is set to the first region. 1
The same as the polarization direction between the primary electrode and the second primary electrode, electrically connecting the third primary electrode and the first primary electrode, and electrically connecting the fourth primary electrode and the second primary electrode. It is preferable to connect them physically.

【0019】さらに、圧電基板の第1の方向に共振時の
応力分布の半波長以下の長さを有し共振時に第1の領域
に生じる応力の方向と同じ方向のみの応力が共振時に生
じる第4の領域をさらに設け、この第4の領域の第1の
主面および第2の主面に第5の一次電極および第6の一
次電極をそれぞれ互いに対向して設け、第4の領域の第
5の一次電極と第6の一次電極間の分極方向を、第1の
領域の第1の一次電極と第2の一次電極間の分極方向と
同じとし、第5の一次電極および第1の一次電極を電気
的に接続し、第6の一次電極および第2の一次電極を電
気的に接続することにより、第1の領域の第1および第
2の一次電極によって励振される共振をより一層増大す
ることができる。
Further, a stress having a length equal to or less than a half wavelength of stress distribution at resonance in the first direction of the piezoelectric substrate and having a stress only in the same direction as the stress generated in the first region at resonance is generated at resonance. No. 4 region is further provided, and a fifth primary electrode and a sixth primary electrode are provided on the first main surface and the second main surface of the fourth region so as to face each other. The polarization direction between the fifth primary electrode and the sixth primary electrode is the same as the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first region, and the fifth primary electrode and the first primary electrode By electrically connecting the electrodes and electrically connecting the sixth primary electrode and the second primary electrode, the resonance excited by the first and second primary electrodes in the first region is further increased. can do.

【0020】この第2の領域は、好ましくは第1の領域
と第3の領域との間に位置している。
The second region is preferably located between the first region and the third region.

【0021】また、圧電基板が第4の領域を有する場合
には、好ましくは、第2の領域および第4の領域は第1
の領域と第3の領域との間に位置している。
When the piezoelectric substrate has the fourth region, the second region and the fourth region are preferably the first region.
It is located between the area and the third area.

【0022】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と同じ方向に分極され、前記第4の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第3の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
Further, according to the present invention, the first main surface, the second main surface opposite to the first main surface, and the direction in which one side of the first main surface extends First orthogonal to the direction of 1
A substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having an end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, the first and second primary electrodes are provided. Is on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, and has a length of about ½ of the distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The first and second primary electrodes and the second primary electrode, the first and second primary electrodes and the second primary electrode extending in the first direction, respectively.
On the first main surface and the second main surface of a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first and second primary electrodes, and the third and fourth primary electrodes are spaced apart from each other. Electrodes are provided respectively, and the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in a thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the third substrate is provided. The piezoelectric substrate between the primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, Primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the third and fourth primary electrodes and the second primary electrode are electrically connected. A predetermined area between the end surface of the piezoelectric substrate and the one side of the first main surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction, which is a direction in which the other side of the first main surface at a right angle extends, are provided, and the first secondary electrode is provided. A piezoelectric transformer is provided, characterized in that the piezoelectric substrate between a secondary electrode and the second secondary electrode is polarized in the second direction.

【0023】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
This piezoelectric transformer is preferably applied to a piezoelectric transformer having a stress distribution of one wavelength in the first direction between the first end face and the second end face, and can increase the boosting ratio,
Further, the circuit on the primary side and the circuit on the secondary side can be separated in terms of direct current, and the noise resistance is also improved.

【0024】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ
方向に分極され、前記第4の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第3の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
Further, according to the present invention, the first main surface, the second main surface facing the first main surface, and the direction in which one side of the first main surface extends First orthogonal to the direction of 1
A substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having an end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, the first and second primary electrodes are provided. Is a length of about 1/3 of the distance between the first end surface and the second end surface on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate. A third primary electrode and a fourth primary electrode, each of which extends in the first direction to a position at a distance of, and has the first and second main surfaces of the piezoelectric substrate. 1
From the end surface of the first end surface to the second end surface at a distance of about 1/3 of the distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. And a distance of about 2/3 of the distance between the first and second primary electrodes and the secondary electrode, each extending in the first direction. The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the piezoelectric substrate is connected to the third primary electrode and the third primary electrode. The piezoelectric substrate between the fourth primary electrodes is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, and the fourth primary electrode and The first primary electrode is electrically connected and the third primary electrode and the second primary are The poles are electrically connected to each other, and the first region perpendicular to the one side of the first main surface is provided in a predetermined region of the piezoelectric substrate between the third and fourth primary electrodes and the second end face. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction, which is a direction in which the other side of the main surface extends, and the first secondary electrode and the second secondary electrode are provided. A piezoelectric transformer is provided, characterized in that the piezoelectric substrate between two secondary electrodes is polarized in the second direction.

【0025】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
This piezoelectric transformer is suitably applied to a piezoelectric transformer having a stress distribution of 1.5 wavelengths in the first direction between the first end face and the second end face, and the step-up ratio can be increased, In addition, the electrical connection and mechanical support on the secondary side can be easily performed without disturbing the vibration in the first direction, the output of the piezoelectric transformer is stabilized, and the casing is facilitated. It is possible to separate the side circuit and the secondary side circuit in terms of direct current, and the noise resistance is also improved.

【0026】この場合、第3および第4の一次電極と第
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによって、さら
に昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
In this case, the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes are provided with the third and third regions on the first and second main faces of the predetermined region of the piezoelectric substrate. And spaced apart from the fourth primary electrode and the first and second secondary electrodes,
Fifth and sixth primary electrodes are further provided, respectively, and
The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the sixth primary electrode is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode. By electrically connecting the primary electrodes of, and electrically connecting the sixth primary electrode and the second primary electrode, a piezoelectric transformer having a higher boosting ratio can be obtained.

【0027】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、前記第1および第2の一次電極と前記第2
の端面との間の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主
面および前記第2の主面上に、前記第1および第2の一
次電極と離間して、第3および第4の一次電極がそれぞ
れ設けられ、前記第1の一次電極と前記第2の一次電極
間の前記圧電基板が前記第1の主面と前記第2の主面間
の厚み方向において分極され、前記第3の一次電極と前
記第4の一次電極間の前記圧電基板が前記厚み方向にお
いて前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記
圧電基板の分極方向と反対方向に分極され、前記第3の
一次電極および前記第1の一次電極が電気的に接続さ
れ、前記第4の一次電極および前記第2の一次電極が電
気的に接続され、前記第3および第4の一次電極と前記
第2の端面との間の前記圧電基板の所定領域に、前記第
1の主面の前記一辺と直角な前記第1の主面の他の辺が
延在する方向である第2の方向において互いに対向する
第1の二次電極と第2の二次電極とが設けられ、前記第
1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記圧電基
板が前記第2の方向において分極されていることを特徴
とする圧電トランスが提供される。
Further, according to the present invention, the first main surface, the second main surface facing the first main surface, and the direction in which one side of the first main surface extends First orthogonal to the direction of 1
A substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having an end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, the first and second primary electrodes are provided. Is on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, and has a length of about ½ of the distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The first and second primary electrodes and the second primary electrode, the first and second primary electrodes and the second primary electrode extending in the first direction, respectively.
On the first main surface and the second main surface of a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first and second primary electrodes, and the third and fourth primary electrodes are spaced apart from each other. Electrodes are provided respectively, and the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in a thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the third substrate is provided. The piezoelectric substrate between the primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in the thickness direction in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, Primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the third and fourth primary electrodes and the second primary electrode are electrically connected. A predetermined area between the end surface of the piezoelectric substrate and the one side of the first main surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction, which is a direction in which the other side of the first main surface at a right angle extends, are provided, and the first secondary electrode is provided. A piezoelectric transformer is provided, characterized in that the piezoelectric substrate between a secondary electrode and the second secondary electrode is polarized in the second direction.

【0028】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1波長の応力分布が存在する
圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくでき、
また、一次側の回路と、二次側の回路とを直流的に分離
することが可能となり、耐ノイズ性も向上する。
This piezoelectric transformer is preferably applied to a piezoelectric transformer in which a stress distribution of one wavelength exists in the first direction between the first end face and the second end face, and the step-up ratio can be increased,
Further, the circuit on the primary side and the circuit on the secondary side can be separated in terms of direct current, and the noise resistance is also improved.

【0029】また、本発明によれば、第1の主面と、前
記第1の主面と対向する第2の主面と、前記第1の主面
の一辺が延在する方向である第1の方向と直交する第1
の端面および第2の端面とを有する実質的に直方体状の
圧電基板を備え、前記圧電基板の前記第1の方向の縦振
動共振モードを利用する圧電トランスにおいて、第1お
よび第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の主面お
よび前記第2の主面上に前記第1の端面から前記第1の
端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の長さの
距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ延在し
て設けられ、第3および第4の一次電極が前記圧電基板
の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第1
の端面から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距
離の約1/3の長さの距離の位置から、前記第1の端面
から前記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約
2/3の長さの距離の位置まで、前記第1および第2の
一次電極ならびに前記二次電極と離間して、前記第1の
方向においてそれぞれ延在して設けられ、前記第1の一
次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電基板が前記第
1の主面と前記第2の主面間の厚み方向において分極さ
れ、前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記
圧電基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と
前記第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対
方向に分極され、前記第3の一次電極および前記第1の
一次電極が電気的に接続され、前記第4の一次電極およ
び前記第2の一次電極が電気的に接続され、前記第3お
よび第4の一次電極と前記第2の端面との間の前記圧電
基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、前記第1の二次電極と前記第2の二
次電極との間の前記圧電基板が前記第2の方向において
分極されていることを特徴とする圧電トランスが提供さ
れる。
Further, according to the present invention, the first main surface, the second main surface facing the first main surface, and the direction in which one side of the first main surface extends First orthogonal to the direction of 1
A substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having an end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, the first and second primary electrodes are provided. Is a length of about 1/3 of the distance between the first end surface and the second end surface on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate. A third primary electrode and a fourth primary electrode, each of which extends in the first direction to a position at a distance of, and has the first and second main surfaces of the piezoelectric substrate. 1
From the end surface of the first end surface to the second end surface at a distance of about 1/3 of the distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. And a distance of about 2/3 of the distance between the first and second primary electrodes and the secondary electrode, each extending in the first direction. The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the piezoelectric substrate is connected to the third primary electrode and the third primary electrode. The piezoelectric substrate between the fourth primary electrodes is polarized in the thickness direction in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, and the third primary electrode and The first primary electrode is electrically connected to the fourth primary electrode and the second primary electrode. The poles are electrically connected to each other, and the first region perpendicular to the one side of the first main surface is provided in a predetermined region of the piezoelectric substrate between the third and fourth primary electrodes and the second end face. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction, which is a direction in which the other side of the main surface extends, and the first secondary electrode and the second secondary electrode are provided. A piezoelectric transformer is provided, characterized in that the piezoelectric substrate between two secondary electrodes is polarized in the second direction.

【0030】この圧電トランスは、第1の端面と第2の
端面との間の第1の方向に1.5波長の応力分布が存在
する圧電トランスに好適に適用され、昇圧比を大きくで
き、また、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電
気的接続および機械的支持が容易にできるようになっ
て、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易と
なり、さらに、一次側の回路と、二次側の回路とを直流
的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
This piezoelectric transformer is suitably applied to a piezoelectric transformer having a stress distribution of 1.5 wavelengths in the first direction between the first end face and the second end face, and can increase the boost ratio, In addition, the electrical connection and mechanical support on the secondary side can be easily performed without disturbing the vibration in the first direction, the output of the piezoelectric transformer is stabilized, and the casing is facilitated. It is possible to separate the side circuit and the secondary side circuit in terms of direct current, and the noise resistance is also improved.

【0031】この場合、第3および第4の一次電極と第
1および第2の二次電極との間の圧電基板の所定領域の
第1の主面および第2の主面上に、第3および第4の一
次電極ならびに第1および第2の二次電極と離間して、
第5および第6の一次電極をそれぞれさらに設け、第5
の一次電極と第6の一次電極間の圧電基板を厚み方向に
おいて第1の一次電極と第2の一次電極間の圧電基板の
分極方向と同じ方向に分極し、第5の一次電極および第
1の一次電極を電気的に接続し、第6の一次電極および
第2の一次電極を電気的に接続することによってさらに
昇圧比の高い圧電トランスが得られる。
In this case, the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes are provided with the third and third regions on the first and second main faces in predetermined regions of the piezoelectric substrate. And spaced apart from the fourth primary electrode and the first and second secondary electrodes,
Fifth and sixth primary electrodes are further provided, respectively, and
The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the sixth primary electrode is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode. A piezoelectric transformer having a higher step-up ratio can be obtained by electrically connecting the primary electrodes of, and electrically connecting the sixth primary electrode and the second primary electrode.

【0032】第1の二次電極を圧電基板の第2の方向と
直交する第3の端面および前記第4の端面のうちの一方
の端面上に設け、第2の二次電極を圧電基板の第3の端
面および第4の端面のうちの他方の端面上に設けてもよ
い。
The first secondary electrode is provided on one end face of the third end face and the fourth end face orthogonal to the second direction of the piezoelectric substrate, and the second secondary electrode of the piezoelectric substrate is provided. It may be provided on the other end face of the third end face and the fourth end face.

【0033】また、第1および第2の二次電極が、圧電
基板の第1の主面および第2の主面のいずれか一方の主
面上に共に設けられていることが好ましい。このように
すると、一回の成膜工程で一次電極と同時に二次電極を
形成することができる。さらに、リードまたはリードフ
レームとの接続が第1および第2の主面上のみとなり、
リードまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
Further, it is preferable that the first and second secondary electrodes are both provided on one of the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate. In this way, the secondary electrode can be formed at the same time as the primary electrode in one film forming process. Furthermore, the connection with the lead or the lead frame is only on the first and second main surfaces,
The lead or lead frame shape can be simplified.

【0034】また、第1の二次電極を圧電基板の第1の
主面および第2の主面のうちの一方の主面上に設け、第
2の二次電極を圧電基板の第1の主面および第2の主面
のうちの他方の主面上に設けることも好ましい。このよ
うにしても、各主面に対するそれぞれの成膜工程で一次
電極と同時に二次電極を形成することができる。さら
に、リードまたはリードフレームとの接続が第1および
第2の主面上のみとなり、リードまたはリードフレーム
の形状が簡略化できる。
Further, the first secondary electrode is provided on one of the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, and the second secondary electrode is provided on the first main surface of the piezoelectric substrate. It is also preferable to provide it on the other main surface of the main surface and the second main surface. Even in this case, the secondary electrode can be formed at the same time as the primary electrode in each film forming process on each main surface. Furthermore, the connection with the lead or the lead frame is only on the first and second main surfaces, and the shape of the lead or the lead frame can be simplified.

【0035】圧電トランスの共振モードにおける振動の
第1の方向の節の位置に圧電トランスの支持部を設ける
ことが好ましい。このようにすれば、圧電トランスの支
持部を設けても、圧電トランスの振動を阻害せず、変換
効率の低下を防止できる。
It is preferable to provide the support portion of the piezoelectric transformer at the position of the node in the first direction of vibration in the resonance mode of the piezoelectric transformer. With this configuration, even if the supporting portion of the piezoelectric transformer is provided, the vibration of the piezoelectric transformer is not hindered and the reduction of the conversion efficiency can be prevented.

【0036】また、圧電トランスの共振モードにおける
振動の第1の方向の節の位置に圧電トランスの一次電極
への電気的接続点および二次電極への電気的接続点をそ
れぞれ設けることが好ましい。このようにすれば、圧電
トランスへの電気的接続点を設けても、圧電トランスの
振動を阻害せず、変換効率の低下を防止できる。
Further, it is preferable to provide an electrical connection point to the primary electrode of the piezoelectric transformer and an electrical connection point to the secondary electrode thereof at the nodes of the vibration in the resonance mode of the piezoelectric transformer in the first direction. With this configuration, even if the electrical connection point to the piezoelectric transformer is provided, the vibration of the piezoelectric transformer is not hindered and the conversion efficiency can be prevented from lowering.

【0037】なお、圧電トランスの節の位置からリード
線やリードフレーム、特にリードフレームを引き出すよ
うにすれば、電気的接続および機械的支持が節の位置で
同時にできる。特に、本発明においては、第1および第
2の二次電極を第2の方向で互いに対向するように設け
ているから、これら第1および第2の二次電極は第1の
方向に所定の長さで延在することになり、第1の方向の
振動の節を含むように延在することができるようにな
る。従って、二次電極からのリード線やリードフレーム
を、第1および第2の二次電極の第1の方向の振動の節
の部分からそれぞれ引き出すようにすることができ、そ
の結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側の電気
的接続および機械的支持が容易にできるようになって、
圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易とな
る。
If the lead wire or the lead frame, especially the lead frame, is pulled out from the node position of the piezoelectric transformer, electrical connection and mechanical support can be performed at the node position at the same time. Particularly, in the present invention, since the first and second secondary electrodes are provided so as to face each other in the second direction, these first and second secondary electrodes are arranged in a predetermined direction in the first direction. It will extend in length and will be able to extend to include nodes of vibration in the first direction. Therefore, the lead wire and the lead frame from the secondary electrode can be extracted from the nodes of the vibrations of the first and second secondary electrodes in the first direction, respectively, and as a result, the first The electrical connection and mechanical support of the secondary side can be easily performed without disturbing the directional vibration.
The output of the piezoelectric transformer is stable and the casing is easy.

【0038】本発明の圧電トランスは、冷陰極管点灯用
圧電トランスとして好ましく使用される。
The piezoelectric transformer of the present invention is preferably used as a piezoelectric transformer for lighting a cold cathode tube.

【0039】本発明の圧電トランスはインバーターにも
好適に組み込まれる。
The piezoelectric transformer of the present invention is preferably incorporated in an inverter.

【0040】また、本発明の圧電トランスは、液晶ディ
スプレーに好適に組み込まれる。
The piezoelectric transformer of the present invention is preferably incorporated in a liquid crystal display.

【0041】さらに、また、本発明の圧電トランスは、
ブラウン管の偏向高圧回路や、複写機、FAX等の高電
圧発生回路にも好適に使用される。
Furthermore, the piezoelectric transformer of the present invention is
It is also suitably used for a high voltage circuit for deflecting a cathode ray tube, a high voltage generating circuit for a copying machine, a facsimile or the like.

【0042】なお、本発明において圧電基板として使用
する圧電材料としては、例えば、PZT系、あるいは、
PbTiO3 などのPbTiO3 系の圧電セラミックス
が用いられる。PZT系セラミックスとしては、例え
ば、PZT、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Z
1/3 Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3
のセラミックスが挙げられる。
The piezoelectric material used as the piezoelectric substrate in the present invention is, for example, a PZT system or
PbTiO 3 -based piezoelectric ceramics such as PbTiO 3 are used. Examples of PZT ceramics include PZT, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -Pb (Z
n 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 -PbZrO 3 ceramics.

【0043】また本発明において用いられる電極材料と
しては、Ag、Ag−Pdなどが挙げられる。
Examples of the electrode material used in the present invention include Ag and Ag-Pd.

【0044】[0044]

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0045】(第1の実施の形態)図1は第1の実施の
形態の圧電トランスを説明するための図であり、図1A
は斜視図、図1Bは断面図、図1Cは応力分布を示す
図、図1Dは振幅分布を示す図である。
(First Embodiment) FIG. 1 is a diagram for explaining a piezoelectric transformer according to the first embodiment.
Is a perspective view, FIG. 1B is a sectional view, FIG. 1C is a view showing stress distribution, and FIG. 1D is a view showing amplitude distribution.

【0046】図1A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側1/3には一次
電極21が設けられ、一次電極21と対向して圧電セラ
ミックス基板10の下面14にも一次電極22が設けら
れ、一次電極21と一次電極22との間の圧電セラミッ
クス基板10は上面12と下面14間の厚み方向におい
て分極されている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the primary electrode 21 is provided on the left side 1/3 of the upper surface 12 of the rectangular parallelepiped piezoelectric ceramic substrate 10, and the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate 10 is opposed to the primary electrode 21. Is also provided with a primary electrode 22, and the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrode 21 and the primary electrode 22 is polarized in the thickness direction between the upper surface 12 and the lower surface 14.

【0047】圧電セラミックス基板10の上面12に
は、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3の距離離間した位置から、一次側
端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向の長
さの2/3の距離離間した位置まで、一次電極23が設
けられ、一次電極23と対向して圧電セラミックス基板
10の下面14にも一次電極24が設けられている。一
次電極23は一次電極21と離間して設けられ、一次電
極24は一次電極22と離間して設けられている。一次
電極23と一次電極24との間の圧電セラミックス基板
10は上面12と下面14間の厚み方向において分極さ
れている。一次電極21と一次電極22との間の圧電セ
ラミックス基板10の分極方向と、一次電極23と一次
電極24との間の圧電セラミックス基板10の分極方向
は同じである。
On the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10, from the position separated from the primary side end surface 16 by a distance ⅓ of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction, the piezoelectric ceramic substrate 10 extends from the primary side end surface 16 to the longitudinal direction. The primary electrode 23 is provided up to a position spaced apart by ⅔ of the length in the direction, and the primary electrode 24 is also provided on the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate 10 so as to face the primary electrode 23. The primary electrode 23 is provided apart from the primary electrode 21, and the primary electrode 24 is provided apart from the primary electrode 22. The piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrode 23 and the primary electrode 24 is polarized in the thickness direction between the upper surface 12 and the lower surface 14. The polarization direction of the piezoelectric ceramics substrate 10 between the primary electrodes 21 and 22 and the polarization direction of the piezoelectric ceramics substrate 10 between the primary electrodes 23 and 24 are the same.

【0048】圧電セラミックス基板10の長手方向と直
角な幅方向における幅方向端面18には、二次側端面1
7から、二次側端面17から圧電セラミックス基板10
の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで、
二次電極31が設けられ、二次電極31と対向して圧電
セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極3
2が設けられている。二次電極31は一次電極23およ
び24と所定の距離離間して設けられ、二次電極32も
一次電極23および24と所定の距離離間して設けられ
ている。二次電極31と二次電極32との間の圧電セラ
ミックス基板10は二次側端面18と二次側端面19と
の間の幅方向において分極されている。
The widthwise end face 18 in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 has a secondary end face 1
7, the secondary side end surface 17 to the piezoelectric ceramic substrate 10
To a position separated by a distance less than 1/3 of the length in the longitudinal direction of
The secondary electrode 31 is provided, and the secondary electrode 3 faces the secondary electrode 31 and also on the end surface 19 in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.
2 are provided. The secondary electrode 31 is provided with a predetermined distance from the primary electrodes 23 and 24, and the secondary electrode 32 is also provided with a predetermined distance from the primary electrodes 23 and 24. The piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 31 and the secondary electrode 32 is polarized in the width direction between the secondary end surface 18 and the secondary end surface 19.

【0049】電源200の一端は接続部51を介して一
次電極21と接続され、接続部54を介して一次電極2
4と接続されている。電源200の他端は接続部52を
介して一次電極22と接続され、接続部53を介して一
次電極23と接続されている。
One end of the power source 200 is connected to the primary electrode 21 via the connecting portion 51, and the primary electrode 2 is connected via the connecting portion 54.
It is connected with 4. The other end of the power source 200 is connected to the primary electrode 22 via the connecting portion 52, and is connected to the primary electrode 23 via the connecting portion 53.

【0050】二次電極31は接続部55を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部56を介して二次電極32に接続されてい
る。
The secondary electrode 31 is connected to one end of the CFL 300 as a load via the connecting portion 55, and the other end of the CFL 300 is connected to the secondary electrode 32 via the connecting portion 56.

【0051】電源200から一次電極21、22間に電
圧が印加されると、左側1/3の領域では、厚み方向に
電界が加わり、分極方向とは垂直方向に変位する圧電横
効果で長手方向の縦振動が励振されて、圧電トランス1
00全体が振動する。本実施の形態の圧電トランスでは
一次側端面16と2次側端面17との間に1.5波長の
応力分布が存在する共振モードで駆動を行う。電源20
0から、このような1.5波長型モードの共振の周波数
に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の形態におい
ては、一次側端面16から1/6波長の距離右側に離れ
た箇所Xおよび二次側端面17から1/6波長左側に離
れた箇所Zに支持点を設けた。圧電セラミックス基板1
0の一次側端面16および2次側端面17は共に開放さ
れているので、圧電セラミックス基板10の長手方向の
両端においては応力が零となり、振幅が最大となる。そ
して、本実施の形態においては1.5波長モードで共振
させているから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図
1Cおよび図1Dに示すようになる。
When a voltage is applied between the primary electrodes 21 and 22 from the power supply 200, an electric field is applied in the thickness direction in the left third region, and the piezoelectric lateral effect causes displacement in the direction perpendicular to the polarization direction. The longitudinal vibration of the piezoelectric transformer 1
The whole 00 vibrates. The piezoelectric transformer of the present embodiment is driven in a resonance mode in which a stress distribution of 1.5 wavelength exists between the primary side end face 16 and the secondary side end face 17. Power supply 20
From 0, a voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the 1.5 wavelength type mode is applied. In the present embodiment, the support points are provided at the location X away from the primary side end surface 16 to the right by the distance of 1/6 wavelength and at the location Z away from the secondary side end surface 17 to the left of the 1/6 wavelength. Piezoelectric ceramics substrate 1
Since both the primary side end surface 16 and the secondary side end surface 0 of 0 are open, the stress becomes zero and the amplitude becomes maximum at both ends in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10. Since the resonance is performed in the 1.5 wavelength mode in the present embodiment, the stress distribution and the amplitude distribution are as shown in FIGS. 1C and 1D, respectively.

【0052】このような1.5波長モードで駆動する
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。
When driven in such a 1.5-wavelength mode, the vibration node is located at a distance of 1/6 from the primary side end surface 16 of the piezoelectric ceramic substrate 10 (node X), and the primary side end surface of the piezoelectric ceramic substrate 10. There are three locations, a distance of 16 to 1/2 (node Y) and a distance of 5/6 from the primary side end surface 16 of the piezoelectric ceramic substrate 10 (node Z).

【0053】本実施の形態においては、一次電極21、
22に加えて、一次電極23、24をさらに設けてい
る。従って、一次側の電極面積が大きくなって、その
分、圧電トランス100の入力インピーダンスが小さく
なっている。その結果、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなっている。
In this embodiment, the primary electrode 21,
In addition to 22, primary electrodes 23 and 24 are further provided. Therefore, the electrode area on the primary side is increased, and the input impedance of the piezoelectric transformer 100 is decreased accordingly. As a result, the piezoelectric transformer 100 is connected to the power source 20.
Electric energy is easily supplied from 0.

【0054】また、一次電極21、22が設けられてい
る領域の応力は圧電セラミックス基板10の上面12の
方向であるのに対して、一次電極23、24が設けられ
ている領域の応力は圧電セラミックス基板10の下面の
方向であり、一次電極21、22が設けられている領域
の応力とは反対方向である。一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向は、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じであるが、電界の印加方向は反
対方向である。従って、電源200から一次電極23、
24間に電圧が印加されると、一次電極23、24間の
圧電セラミックス基板10は、電源200から一次電極
21、22間に電圧が印加されることによって励振され
る共振をさらに増大するように振動する。その結果、一
次側において電源200から供給される電気エネルギー
をより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。
The stress in the region where the primary electrodes 21 and 22 are provided is in the direction of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10, whereas the stress in the region where the primary electrodes 23 and 24 are provided is piezoelectric. The direction is the lower surface of the ceramic substrate 10 and the direction opposite to the stress in the region where the primary electrodes 21 and 22 are provided. Primary electrode 23 and primary electrode 2
The polarization direction of the piezoelectric ceramics substrate 10 between the electrodes 4 and 4 is the same as the polarization direction of the piezoelectric ceramics substrate 10 between the primary electrode 21 and the primary electrode 22, but the application direction of the electric field is the opposite direction. Therefore, from the power source 200 to the primary electrode 23,
When a voltage is applied between 24, the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrodes 23 and 24 further increases resonance excited by the voltage applied from the power supply 200 to the primary electrodes 21 and 22. Vibrate. As a result, the electrical energy supplied from the power supply 200 on the primary side can be converted into mechanical elastic energy more efficiently.

【0055】このように、一次電極21、22が設けら
れている領域の応力とは反対方向の応力が生じる領域に
一次電極23、24を設け、一次電極23と一次電極2
4との間の圧電セラミックス基板10の分極方向を、一
次電極21と一次電極22との間の圧電セラミックス基
板10の分極方向と同じとし、電界の印加方向は反対と
することによって、圧電トランス100の入力インピー
ダンスが小さくなって、圧電トランス100に電源20
0から電気エネルギーが供給されやすくなり、また、一
次側において入力の電気エネルギーをより効率よく機械
的な弾性エネルギーに変換できようになるから、圧電ト
ランス100の実効的な昇圧比を大きくできる。
As described above, the primary electrodes 23 and 24 are provided in the regions where the stress is generated in the direction opposite to the stress in the regions where the primary electrodes 21 and 22 are provided, and the primary electrode 23 and the primary electrode 2 are provided.
4, the piezoelectric ceramic substrate 10 is polarized in the same direction as the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrodes 21 and 22, and the electric field is applied in the opposite direction. Since the input impedance of the
Since the electric energy can be easily supplied from 0 and the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy on the primary side, the effective step-up ratio of the piezoelectric transformer 100 can be increased.

【0056】本実施の形態においては、さらに、圧電セ
ラミックス基板10の幅方向端面18には、二次電極3
1が設けられ、二次電極31と対向して圧電セラミック
ス基板10の幅方向端面19にも二次電極32が設けら
れ、二次電極31と二次電極32との間の圧電セラミッ
クス基板10は二次側端面18と二次側端面19との間
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極31と二次電極32との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極21、22間の圧電セラミックス基板1
0および一次電極23、24間の圧電セラミックス基板
10によって励振される長手方向における共振とポアソ
ン比で結合して、幅方向で振動し、幅方向に機械的歪み
が生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するので、そ
れを二次電極31、32によって取り出すことができ
る。
Further, in the present embodiment, the secondary electrode 3 is formed on the end face 18 in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.
1 is provided, the secondary electrode 32 is also provided on the widthwise end face 19 of the piezoelectric ceramic substrate 10 facing the secondary electrode 31, and the piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 31 and the secondary electrode 32 is It is polarized in the width direction between the secondary side end surface 18 and the secondary side end surface 19. Therefore, the piezoelectric ceramic substrate 1 between the secondary electrode 31 and the secondary electrode 32 is
0 is the piezoelectric ceramic substrate 1 between the primary electrodes 21 and 22.
0 and the resonance in the longitudinal direction excited by the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrodes 23 and 24 and the Poisson's ratio are coupled to cause vibration in the width direction and mechanical strain occurs in the width direction to cause polarization in the width direction. Since a potential difference is generated, it can be taken out by the secondary electrodes 31 and 32.

【0057】また、このように、二次側に、二次電極3
1と二次電極32とを一次電極21乃至24とは直流的
に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側の
回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側に
一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極22、23と二次電極31とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極31をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
Further, in this way, the secondary electrode 3 is provided on the secondary side.
Since the primary electrode 21 and the secondary electrode 32 are provided independently of the primary electrodes 21 to 24 in terms of direct current, it becomes possible to separate the primary side circuit and the secondary side circuit in terms of direct current. Ground electrodes that are independent of the primary side are formed on the secondary side (for example, the primary electrodes 22 and 23 and the secondary electrode 31 are independent ground electrodes), and the ground of the primary side and the ground of the secondary side are formed. Can be insulated, and the secondary side can be floated without being grounded (for example, the secondary electrode 31 can be floated without being grounded), and noise resistance is also improved.

【0058】さらに、本実施の形態においては、二次電
極31と32とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極31および32は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極31およ
び32からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
Further, in the present embodiment, since the secondary electrodes 31 and 32 are provided so as to face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10, these secondary electrodes 31 and 32 are piezoelectric ceramic substrates. 10 has a predetermined length in the longitudinal direction, and has a node Z of vibration in the longitudinal direction.
Has been extended to include. Therefore, the lead wires and the lead frame from the secondary electrodes 31 and 32 can be drawn out from the portions of the longitudinal ceramic vibration node Z of the piezoelectric ceramic substrate 10, respectively, and as a result, the longitudinal vibration is impeded. Without the need for electrical connection and mechanical support on the secondary side, the piezoelectric transformer 10
The output of 0 becomes stable and the casing becomes easy.

【0059】なお、本実施の形態においては、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においては、一次電極21、
22の接続点51、52およびこれらの接続点51、5
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、一次電極2
3、24の接続点53、54およびこれらの接続点5
3、54に設けた電極端子も振動の節Yに設け、二次電
極31、32の接続点55、56およびこれらの接続点
55、56に設けた電極端子も振動の節Zに設けたか
ら、電気的接続部分によって振動が阻害されることも防
止できる。
In the present embodiment, since the vibration nodes X and Z are used as the support points of the piezoelectric transformer 100, the inhibition of the vibration of the piezoelectric transformer 100 caused by supporting the piezoelectric transformer 100 is made extremely small. be able to. Furthermore, in the present embodiment, the primary electrode 21,
22 connection points 51, 52 and these connection points 51, 5
The electrode terminal provided in 2 is also provided in the vibration node X, and the primary electrode 2
3, 24 connection points 53, 54 and these connection points 5
Since the electrode terminals provided at 3, 54 are also provided at the vibration node Y, and the connection points 55, 56 of the secondary electrodes 31, 32 and the electrode terminals provided at these connection points 55, 56 are also provided at the vibration node Z, It is also possible to prevent the vibration from being hindered by the electrical connection portion.

【0060】(第2の実施の形態)図2は、第2の実施
の形態の圧電トランスの斜視図である。第1の実施の形
態においては、二次電極31、32を圧電セラミックス
基板10の幅方向端面18および19にそれぞれ設けた
が、本実施の形態においては、二次電極33、34を、
圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向端面18
側および幅方向端面19側に、圧電セラミックス基板1
0の幅方向において互いに対向するように、二次側端面
17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板1
0の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けている点が第1の実施の形態と異なる
が他の点は同様であり、二次電極33と二次電極34と
の間の圧電セラミックス基板10が圧電セラミックス基
板10の幅方向において分極されている点や、二次電極
33および34と電極端子との接続点57、58をそれ
ぞれ圧電セラミックス基板10の長手方向の振動の節Z
に設け、圧電トランス100の二次側の支持点も圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点
も同様である。
(Second Embodiment) FIG. 2 is a perspective view of a piezoelectric transformer according to a second embodiment. In the first embodiment, the secondary electrodes 31 and 32 are provided on the end faces 18 and 19 in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10, respectively. However, in the present embodiment, the secondary electrodes 33 and 34 are
The width direction end surface 18 of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10
Side and the end face 19 in the width direction, the piezoelectric ceramic substrate 1
0 from the secondary side end surface 17 to the secondary side end surface 17 so as to face each other in the width direction of 0.
0 is different from the first embodiment in that it is provided up to a position separated by a distance of a little less than 1/3 of the length in the longitudinal direction, but the other points are the same, and the secondary electrode 33 and the secondary electrode are similar. The point where the piezoelectric ceramics substrate 10 between 34 and 34 is polarized in the width direction of the piezoelectric ceramics substrate 10, and the connection points 57 and 58 between the secondary electrodes 33 and 34 and the electrode terminals are defined in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramics substrate 10. Vibration node Z
Similarly, the support point on the secondary side of the piezoelectric transformer 100 is also provided at the node Z of vibration in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.

【0061】本実施の形態においては、二次電極33、
34を圧電セラミックス基板10の上面12に共に設け
ているから、一次電極21、23と同じ成膜工程で二次
電極33、34を形成できる。さらに、リードまたはリ
ードフレームとの接続が上面12および下面14上のみ
となり、リードまたはリードフレームの形状が簡略化で
きる。
In this embodiment, the secondary electrode 33,
Since both 34 are provided on the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10, the secondary electrodes 33, 34 can be formed in the same film forming process as the primary electrodes 21, 23. Further, the connection with the lead or the lead frame is made only on the upper surface 12 and the lower surface 14, so that the shape of the lead or the lead frame can be simplified.

【0062】(第3の実施の形態)図3は、本発明の第
3の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図3Aは斜視図、図3Bは断面図、図3Cは応力分
布を示す図、図3Dは振幅分布を示す図である。
(Third Embodiment) FIG. 3 is a diagram for explaining a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention. FIG. 3A is a perspective view, FIG. 3B is a sectional view, and FIG. 3C. Is a diagram showing a stress distribution, and FIG. 3D is a diagram showing an amplitude distribution.

【0063】図3A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側2/3の領域に
は一次電極61が設けられ、一次電極61と対向して圧
電セラミックス基板10の下面14にも一次電極62が
設けられ、一次電極61と一次電極62との間(一次側
領域a)の圧電セラミックス基板10は上面12と下面
14間の厚み方向において分極されている。ただし、一
次側端面16と一次側端面16から圧電セラミックス基
板10の長手方向の長さの1/3の距離のところとの間
(領域c)の圧電セラミックス基板10は下向きに分極
され、一次側端面16から圧電セラミックス基板10の
長手方向の長さの1/3の距離のところと一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところとの間(領域d)の圧電セラミック
ス基板10は上向きに分極され、領域cの圧電セラミッ
クス基板10の分極と領域dの圧電セラミックス基板1
0の分極とは互いに反対方向である。
As shown in FIGS. 3A and 3B, a primary electrode 61 is provided in a region ⅔ on the left side of the upper surface 12 of the rectangular parallelepiped piezoelectric ceramic substrate 10, and the primary electrode 61 is provided so as to face the piezoelectric ceramic substrate 10. A primary electrode 62 is also provided on the lower surface 14, and the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary electrode 61 and the primary electrode 62 (primary side region a) is polarized in the thickness direction between the upper surface 12 and the lower surface 14. However, the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary-side end surface 16 and the distance from the primary-side end surface 16 to the distance of 1/3 of the longitudinal length of the piezoelectric ceramic substrate 10 (region c) is polarized downward, and The distance from the end face 16 to the distance of ⅓ of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction and the end face 1 on the primary side
6 to 2 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
The piezoelectric ceramics substrate 10 between the distance of / 3 and the region (region d) is polarized upward, and the piezoelectric ceramics substrate 10 in the region c and the piezoelectric ceramics substrate 1 in the region d are polarized.
Zero polarization is in the opposite direction.

【0064】圧電セラミックス基板10の一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2
/3の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域b)の圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられてい
る。二次電極35は一次電極61、62と所定の距離離
間して設けられ、二次電極36も一次電極61、62と
所定の距離離間して設けられている。二次電極33と二
次電極34との間の圧電セラミックス基板10は圧電セ
ラミックス基板10の幅方向において分極されている。
Primary end face 1 of piezoelectric ceramic substrate 10
6 to 2 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
The secondary electrode 35, at the width direction end surface 18 side and the width direction end surface 19 side of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10 between the distance / 3 and the secondary side end surface 17 (secondary side region b). Three
6 from the secondary side end surface 17 to the secondary side end surface 1 so that they face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.
7 to 1 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
They are provided up to the positions separated by a distance of a little less than / 3. The secondary electrode 35 is provided at a predetermined distance from the primary electrodes 61 and 62, and the secondary electrode 36 is also provided at a predetermined distance from the primary electrodes 61 and 62. The piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 33 and the secondary electrode 34 is polarized in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.

【0065】電源200の一端は接続部71を介して一
次電極61と接続され、電源200の他端は接続部72
を介して一次電極62と接続されている。
One end of the power source 200 is connected to the primary electrode 61 via the connecting portion 71, and the other end of the power source 200 is connected to the connecting portion 72.
Is connected to the primary electrode 62 via.

【0066】二次電極35は接続部73を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部74を介して二次電極36に接続されてい
る。
The secondary electrode 35 is connected to one end of the CFL 300 as a load via the connecting portion 73, and the other end of the CFL 300 is connected to the secondary electrode 36 via the connecting portion 74.

【0067】電源200から一次電極61、62間に電
圧が印加されると、左側2/3の領域(一次側領域a)
では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直方向
に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振され
て、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形態
の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17と
の間に1.5波長の応力分布が存在する共振モードで駆
動を行う。電源200から、このような1.5波長モー
ドの共振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本
実施の形態においては、圧電セラミックス基板10の一
次側端面16および2次側端面17は共に開放されてい
るので、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端に
おいては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、
本実施の形態においては1.5波長モードで共振させて
いるから、応力分布および振幅分布はそれぞれ図3Cお
よび図3Dに示すようになる。
When a voltage is applied between the primary electrodes 61 and 62 from the power supply 200, the left 2/3 region (primary side region a).
Then, an electric field is applied in the thickness direction, and the longitudinal vibration in the longitudinal direction is excited by the piezoelectric lateral effect of displacement in the direction perpendicular to the polarization direction, and the entire piezoelectric transformer 100 vibrates. The piezoelectric transformer of the present embodiment is driven in a resonance mode in which a stress distribution of 1.5 wavelength exists between the primary side end face 16 and the secondary side end face 17. A voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the 1.5 wavelength mode is applied from the power supply 200. In the present embodiment, since both the primary side end surface 16 and the secondary side end surface 17 of the piezoelectric ceramic substrate 10 are open, the stress becomes zero and the amplitude becomes maximum at both ends of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction. Become. And
In the present embodiment, since resonance is performed in the 1.5 wavelength mode, the stress distribution and the amplitude distribution are as shown in FIGS. 3C and 3D, respectively.

【0068】このような1.5波長モードで駆動する
と、振動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16から1/6の距離のところ(節X)、圧電セラミ
ックス基板10の一次側端面16から1/2の距離のと
ころ(節Y)および圧電セラミックス基板10の一次側
端面16から5/6の距離のところ(節Z)の3カ所と
なる。本実施の形態においては、接続部71、72は振
動の節Xに、接続部73、74は振動の節Zに設けられ
ている。
When driven in such a 1.5-wavelength mode, the vibration node is located at a distance of 1/6 from the primary-side end surface 16 of the piezoelectric ceramic substrate 10 (node X), and the primary-side end surface of the piezoelectric ceramic substrate 10. There are three locations, a distance of 16 to 1/2 (node Y) and a distance of 5/6 from the primary side end surface 16 of the piezoelectric ceramic substrate 10 (node Z). In the present embodiment, the connecting portions 71 and 72 are provided at the vibration node X, and the connecting portions 73 and 74 are provided at the vibration node Z.

【0069】本実施の形態においては、一次電極61、
62を、一次側端面16から、この一次側端面16から
圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの2/3の
距離の位置まで延在させている。従って、一次側の電極
面積が大きくなって、その分、圧電トランス100の入
力インピーダンスが小さくなっている。その結果、圧電
トランス100に電源200から電気エネルギーが供給
されやすくなっている。
In this embodiment, the primary electrode 61,
62 extends from the primary-side end surface 16 to a position at a distance of ⅔ of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction from the primary-side end surface 16. Therefore, the electrode area on the primary side is increased, and the input impedance of the piezoelectric transformer 100 is decreased accordingly. As a result, electric energy is easily supplied to the piezoelectric transformer 100 from the power supply 200.

【0070】また、領域cの応力は圧電セラミックス基
板10の上面12の方向であるのに対して、領域dの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域cの応力とは反対方向である。領域cの分極方向は、
領域dの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極61、
62間に電圧が印加されると、領域dの圧電セラミック
ス基板10は、電源200から領域cに電圧が印加され
ることによって励振される共振をさらに増大するように
振動する。その結果、一次側において電源200から供
給される電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エ
ネルギーに変換できる。
The stress in the region c is in the direction of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramics substrate 10, whereas the stress in the region d is in the direction of the lower surface of the piezoelectric ceramics substrate 10 and in the opposite direction to the stress in the region c. Is. The polarization direction of the region c is
Although the polarization direction of the region d is opposite, the application direction of the electric field is the same direction. Therefore, from the power source 200 to the primary electrode 61,
When a voltage is applied between 62, the piezoelectric ceramic substrate 10 in the region d vibrates so as to further increase the resonance excited by the voltage applied from the power source 200 to the region c. As a result, the electrical energy supplied from the power supply 200 on the primary side can be converted into mechanical elastic energy more efficiently.

【0071】このように、本実施の形態においては、一
次側領域aにおいては、領域cの応力とは反対方向の応
力が生じる領域dまで一次電極61、62を延在させ、
領域cの分極方向を、領域dの分極方向と異ならせ、電
界の印加方向は同一とすることによって、圧電トランス
100の入力インピーダンスが小さくなって、圧電トラ
ンス100に電源200から電気エネルギーが供給され
やすくなり、また、一次側領域aにおいて入力の電気エ
ネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換
できようになるから、圧電トランス100の実効的な昇
圧比を大きくできる。
As described above, in the present embodiment, in the primary side region a, the primary electrodes 61 and 62 are extended to the region d where the stress in the direction opposite to the stress in the region c is generated,
By making the polarization direction of the region c different from the polarization direction of the region d and making the direction of applying the electric field the same, the input impedance of the piezoelectric transformer 100 is reduced, and the piezoelectric transformer 100 is supplied with electric energy from the power source 200. In addition, since the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy in the primary region a, the effective boosting ratio of the piezoelectric transformer 100 can be increased.

【0072】本実施の形態においては、さらに、二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12の幅方向
端面18側と幅方向端面19側には、二次電極35、3
6が、圧電セラミックス基板10の幅方向において互い
に対向するように、二次側端面17から、二次側端面1
7から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの1
/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設けられ、二
次電極33と二次電極34との間の圧電セラミックス基
板10は圧電セラミックス基板10の幅方向において分
極されている。従って、この二次電極35と二次電極3
6との間の圧電セラミックス基板10が、一次電極6
1、62間の圧電セラミックス基板10によって励振さ
れる圧電セラミックス基板10の長手方向における共振
とポアソン比で結合して、圧電セラミックス基板10の
幅方向で振動し、幅方向に機械的歪みが生じて幅方向の
分極方向に電位差が発生するので、それを二次電極3
5、36によって取り出すことができる。
Further, in the present embodiment, the secondary electrodes 35, 3 are provided on the width direction end face 18 side and the width direction end face 19 side of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the secondary side region b.
6 from the secondary side end surface 17 to the secondary side end surface 1 so that they face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.
7 to 1 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
The piezoelectric ceramic substrates 10 provided respectively up to the positions separated by a distance of a little less than / 3 and between the secondary electrodes 33 and 34 are polarized in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10. Therefore, the secondary electrode 35 and the secondary electrode 3 are
The piezoelectric ceramic substrate 10 between the first electrode 6 and the
The resonance between the piezoelectric ceramic substrate 10 and the piezoelectric ceramic substrate 10 between 1 and 62 in the longitudinal direction is coupled with the Poisson's ratio to vibrate in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 to cause mechanical strain in the width direction. A potential difference is generated in the polarization direction in the width direction.
5, 36 can be taken out.

【0073】また、このように、二次側に、二次電極3
5と二次電極36とを一次電極61および62とは直流
的に独立して設けているので、一次側の回路と、二次側
の回路とを直流的に分離することが可能となり、二次側
に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成して
(例えば、一次電極62と二次電極35とを互いに独立
したアース電極として)、一次側のアースと二次側のア
ースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずにフロー
トする(例えば、二次電極35をアースせずにフロート
する)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上する。
As described above, the secondary electrode 3 is provided on the secondary side.
Since the DC electrode 5 and the secondary electrode 36 are provided independently of the primary electrodes 61 and 62 in terms of direct current, it is possible to separate the primary side circuit and the secondary side circuit in terms of direct current. An independent ground electrode is formed on the secondary side from the primary side (for example, the primary electrode 62 and the secondary electrode 35 are independent ground electrodes) to insulate the primary side ground from the secondary side ground. It is also possible to float the secondary side without grounding (for example, to float the secondary electrode 35 without grounding), and improve the noise resistance.

【0074】さらに、本実施の形態においては、二次電
極35と36とを圧電セラミックス基板10の幅方向で
互いに対向するように設けているから、これらの二次電
極35および36は圧電セラミックス基板10の長手方
向に所定の長さで延在しており、長手方向の振動の節Z
を含むように延在している。従って、二次電極35およ
び36からのリード線やリードフレームを、圧電セラミ
ックス基板10の長手方向の振動の節Zの部分からそれ
ぞれ引き出すようにすることができ、その結果、長手方
向の振動を阻害せずに、二次側の電気的接続および機械
的支持が容易にできるようになって、圧電トランス10
0の出力が安定し、ケーシングも容易となる。
Further, in the present embodiment, since the secondary electrodes 35 and 36 are provided so as to face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10, these secondary electrodes 35 and 36 are provided on the piezoelectric ceramic substrate. 10 has a predetermined length in the longitudinal direction, and has a node Z of vibration in the longitudinal direction.
Has been extended to include. Therefore, the lead wires and the lead frame from the secondary electrodes 35 and 36 can be drawn out from the portions of the longitudinal ceramic vibration node Z of the piezoelectric ceramic substrate 10, respectively, and as a result, the longitudinal vibration is hindered. Without the need for electrical connection and mechanical support on the secondary side, the piezoelectric transformer 10
The output of 0 becomes stable and the casing becomes easy.

【0075】さらに、また、本実施の形態においては、
二次電極35、36を圧電セラミックス基板10の上面
12に共に設けているから、一次電極61と同じ成膜工
程で二次電極35、36を形成できる。さらに、リード
またはリードフレームとの接続が上面12および下面1
4上のみとなり、リードまたはリードフレームの形状が
簡略化できる。
Furthermore, in the present embodiment,
Since the secondary electrodes 35 and 36 are both provided on the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10, the secondary electrodes 35 and 36 can be formed in the same film forming process as the primary electrode 61. Furthermore, the connection with the lead or the lead frame is the upper surface 12 and the lower surface 1.
4 only, the shape of the lead or lead frame can be simplified.

【0076】なお、本実施の形態においても、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。さらに、本実施の形態においても、一次電極61、
62の接続点71、72およびこれらの接続点71、7
2に設けた電極端子も振動の節Xに設け、二次電極3
5、36の接続点73、74およびこれらの接続点7
3、74に設けた電極端子も振動の節Zに設けたから、
電気的接続部分によって振動が阻害されることも防止で
きる。
In the present embodiment as well, since the vibration nodes X and Z are set as the supporting points of the piezoelectric transformer 100, the inhibition of the vibration of the piezoelectric transformer 100 caused by supporting the piezoelectric transformer 100 is made extremely small. be able to. Furthermore, also in this embodiment, the primary electrode 61,
62 connection points 71, 72 and these connection points 71, 7
The electrode terminal provided in 2 is also provided in the vibration node X, and the secondary electrode 3
5, 36 connection points 73, 74 and these connection points 7
Since the electrode terminals provided on 3, 74 are also provided on the vibration node Z,
It is possible to prevent the vibration from being hindered by the electrical connection portion.

【0077】次に、図4を参照して本実施の形態の圧電
トランス100の製造方法を説明する。
Next, a method of manufacturing the piezoelectric transformer 100 of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0078】本実施の形態においては、スクリーン印刷
法等により圧電セラミックス基板10の領域cの上面1
2には一次電極63を、圧電セラミックス基板10の領
域cの下面14には一次電極64を、圧電セラミックス
基板10の領域dの上面12には一次電極65を、圧電
セラミックス基板10の領域dの下面14には一次電極
66を、圧電セラミックス基板10の二次側領域bの上
面12には二次電極35、36をそれぞれ形成する。
In this embodiment, the upper surface 1 of the region c of the piezoelectric ceramic substrate 10 is formed by screen printing or the like.
2, a primary electrode 63 on the lower surface 14 of the area c of the piezoelectric ceramic substrate 10, a primary electrode 64 on the upper surface 12 of the area d of the piezoelectric ceramic substrate 10, and a primary electrode 65 on the area d of the piezoelectric ceramic substrate 10. A primary electrode 66 is formed on the lower surface 14, and secondary electrodes 35 and 36 are formed on the upper surface 12 in the secondary region b of the piezoelectric ceramic substrate 10.

【0079】その後、一次電極63、64を分極用の高
圧直流電源(図示せず)に接続し、また、一次電極6
5、66を分極用の他の高圧直流電源(図示せず)に接
続し、それぞれの高圧直流電源からそれぞれ高電圧を印
加することでc領域およびd領域の厚み方向の分極を行
う。
After that, the primary electrodes 63 and 64 are connected to a high-voltage DC power supply (not shown) for polarization, and the primary electrode 6
5 and 66 are connected to another high-voltage DC power supply (not shown) for polarization, and a high voltage is applied from each high-voltage DC power supply to polarize the c region and the d region in the thickness direction.

【0080】一方、二次電極35、36を分極用の高圧
直流電源(図示せず)に接続し、高電圧を印加すること
で、二次側領域bの圧電セラミックス基板10の幅方向
の分極処理を行う。
On the other hand, the secondary electrodes 35 and 36 are connected to a high-voltage DC power supply (not shown) for polarization, and a high voltage is applied to polarize the piezoelectric ceramic substrate 10 in the secondary region b in the width direction. Perform processing.

【0081】その後、導電性ペースト67により一次電
極63と65とを接続して、図3に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図3に示す一次電極62とした。
Thereafter, the conductive paste 67 connects the primary electrodes 63 and 65 to form the primary electrode 61 shown in FIG. 3, and the conductive paste 68 connects the primary electrodes 64 and 66 to the primary electrode 61 shown in FIG. The primary electrode 62 was used.

【0082】その後、図3に示すように、電源200の
一端を接続部71を介して一次電極61と接続し、電源
200の他端を接続部72を介して一次電極62と接続
し、二次電極35を接続部73を介してCFL300の
一端に接続し、CFL300の他端を接続部74を介し
て二次電極36に接続する。
Thereafter, as shown in FIG. 3, one end of the power source 200 is connected to the primary electrode 61 via the connecting portion 71, and the other end of the power source 200 is connected to the primary electrode 62 via the connecting portion 72. The secondary electrode 35 is connected to one end of the CFL 300 via the connecting portion 73, and the other end of the CFL 300 is connected to the secondary electrode 36 via the connecting portion 74.

【0083】図5は、本実施の形態の圧電トランスの実
装方法を説明するための斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view for explaining a method of mounting the piezoelectric transformer of this embodiment.

【0084】圧電トランス100は、リードフレーム8
1、82、83および84によって支持されている。リ
ードフレーム82、83は支持部91によって支持さ
れ、リードフレーム81、84は支持部92によって支
持されている。リードフレーム81の一端部近傍は接続
部71において溶接により一次電極61と接続固定され
ている。リードフレーム82の一端部近傍は接続部72
において溶接により一次電極62と接続固定されてい
る。リードフレーム83の一端部近傍は接続部73にお
いて溶接により二次電極35と接続固定され、リードフ
レーム84の一端部近傍は接続部74において溶接によ
り二次電極36と接続固定されている。接続部71、7
2は圧電セラミックス基板10の一次側端面16から1
/6の距離のところであって、圧電セラミックス基板1
0の長手方向とは直角な幅方向の中央の箇所に設けられ
ている。接続部73、74は圧電セラミックス基板10
の二次側端面17から1/6の距離のところに設けられ
ている。
The piezoelectric transformer 100 includes the lead frame 8
It is supported by 1, 82, 83 and 84. The lead frames 82 and 83 are supported by the support portion 91, and the lead frames 81 and 84 are supported by the support portion 92. The vicinity of one end of the lead frame 81 is connected and fixed to the primary electrode 61 by welding at the connecting portion 71. The connection portion 72 is provided near one end of the lead frame 82.
At, it is connected and fixed to the primary electrode 62 by welding. The vicinity of one end of the lead frame 83 is connected and fixed to the secondary electrode 35 by welding at the connecting portion 73, and the vicinity of one end of the lead frame 84 is connected and fixed to the secondary electrode 36 by welding at the connecting portion 74. Connection parts 71, 7
Reference numeral 2 denotes the piezoelectric ceramic substrate 10 from the end surface 16 on the primary side.
Piezoelectric ceramic substrate 1 at a distance of / 6
It is provided at a central portion in the width direction perpendicular to the longitudinal direction of 0. The connecting portions 73 and 74 are the piezoelectric ceramic substrate 10.
Is provided at a distance of ⅙ from the secondary end surface 17 of the.

【0085】本実施の形態においては、一次電極61と
リードフレーム81との接続部71、および一次電極6
2とリードフレーム82との接続部72を振動の節Xに
設け、二次電極35とリードフレーム83との接続部7
3、および二次電極36とリードフレーム84との接続
部74を振動の節Zに設けており、しかも、リードフレ
ーム81乃至84は薄くしかもバネ性に富んでいるの
で、圧電トランス100に電気的接続を行ったり圧電ト
ランス100を支持することによって生じる圧電トラン
ス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
In the present embodiment, the connecting portion 71 between the primary electrode 61 and the lead frame 81, and the primary electrode 6
2 is provided at the vibration node X, and the connecting portion 7 between the lead electrode 82 and the lead frame 82 is provided at the connecting portion 7 between the secondary electrode 35 and the lead frame 83.
3, and the connecting portion 74 between the secondary electrode 36 and the lead frame 84 is provided at the vibration node Z. Moreover, since the lead frames 81 to 84 are thin and rich in spring property, the piezoelectric transformer 100 is electrically connected. Inhibition of vibration of the piezoelectric transformer 100 caused by making a connection or supporting the piezoelectric transformer 100 can be made very small.

【0086】(第4の実施の形態)図6は、第4の実施
の形態の圧電トランスの斜視図である。第3の実施の形
態においては、二次電極35、36を、圧電セラミック
ス基板10の上面12の幅方向端面18側および幅方向
端面19側に、圧電セラミックス基板10の幅方向にお
いて互いに対向するように、二次側端面17から、二次
側端面17から圧電セラミックス基板10の長手方向の
長さの1/3弱の距離離間した位置まで、それぞれ設け
ていたが、本実施の形態においては、二次電極37、3
8を圧電セラミックス基板10の幅方向端面18および
19に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電
セラミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距
離離間した位置まで、それぞれ設けている点が第3の実
施の形態と異なるが他の点は同様であり、二次電極37
と二次電極38との間の圧電セラミックス基板10が圧
電セラミックス基板10の幅方向において分極されてい
る点や、二次電極37および38と電極端子との接続点
75、76をそれぞれ圧電セラミックス基板10の長手
方向の振動の節Zに設け、圧電トランス100の二次側
の支持点も圧電セラミックス基板10の長手方向の振動
の節Zに設けた点も同様である。
(Fourth Embodiment) FIG. 6 is a perspective view of a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment. In the third embodiment, the secondary electrodes 35 and 36 are arranged so as to face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 on the width direction end face 18 side and the width direction end face 19 side of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10. In addition, from the secondary side end surface 17 to a position separated from the secondary side end surface 17 by a distance of a little less than 1/3 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction, respectively, but in the present embodiment, Secondary electrodes 37, 3
8 on the widthwise end faces 18 and 19 of the piezoelectric ceramic substrate 10, from the secondary end face 17 to a position separated from the secondary end face 17 by a distance of a little less than 1/3 of the longitudinal length of the piezoelectric ceramic substrate 10. Although the respective points are different from those of the third embodiment, the other points are the same as those of the third embodiment.
The piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 38 and the secondary electrode 38 is polarized in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10, and the connection points 75 and 76 between the secondary electrodes 37 and 38 and the electrode terminals are respectively formed. The same applies to a point Z provided for vibration in the longitudinal direction 10 of the piezoelectric transformer 100 and a supporting point on the secondary side of the piezoelectric transformer 100 provided for node Z for vibration in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.

【0087】(第5の実施の形態)図7は、第5の実施
の形態の圧電トランスの図であり、図7Aは斜視図、図
7Bは断面図である。
(Fifth Embodiment) FIG. 7 is a diagram of a piezoelectric transformer according to a fifth embodiment, FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a sectional view.

【0088】第3の実施の形態においては、二次電極3
5、36を、圧電セラミックス基板10の上面12の幅
方向端面18側および幅方向端面19側に、圧電セラミ
ックス基板10の幅方向において互いに対向するよう
に、二次側端面17から、二次側端面17から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/3弱の距離離
間した位置まで、それぞれ設けていたが、本実施の形態
においては、二次電極41を、圧電セラミックス基板1
0の上面12の幅方向端面18側に、二次側端面17か
ら、二次側端面17から圧電セラミックス基板10の長
手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置まで設け、
二次電極42を、圧電セラミックス基板10の下面14
の幅方向端面19側に、二次電極41と圧電セラミック
ス基板10の幅方向において対向するように、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/3弱の距離離間した位置ま
で設けている点が第3の実施の形態と異なるが他の点は
同様であり、二次電極41と二次電極42との間の圧電
セラミックス基板10が圧電セラミックス基板10の幅
方向において分極されている点や、二次電極41および
42と電極端子との接続点77、78をそれぞれ圧電セ
ラミックス基板10の長手方向の振動の節Zに設け、圧
電トランス100の二次側の支持点も圧電セラミックス
基板10の長手方向の振動の節Zに設けた点も同様であ
る。
In the third embodiment, the secondary electrode 3
5, 36 from the secondary side end face 17 to the widthwise end face 18 side and the widthwise end face 19 side of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate 10 so as to face each other in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10. The secondary electrode 41 is provided from the end surface 17 to a position separated from the end surface 17 by a distance of a little less than 1/3 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
On the widthwise end face 18 side of the upper surface 12 of 0 from the secondary side end face 17 to a position separated from the secondary side end face 17 by a distance of a little less than 1/3 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction,
The secondary electrode 42 is attached to the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate 10.
On the width direction end face 19 side of the piezoelectric ceramic substrate 10 from the secondary side end face 17 so as to face the secondary electrode 41 in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10. The piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 41 and the secondary electrode 42 is the same as the third embodiment except that it is provided up to a position separated by a distance of a little less than 1/3. A point that is polarized in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 and connection points 77 and 78 between the secondary electrodes 41 and 42 and the electrode terminals are provided in the longitudinal vibration node Z of the piezoelectric ceramic substrate 10, respectively. The same applies to the support point on the secondary side of 100 and the point provided at the node Z of vibration in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10.

【0089】本実施の形態においては、二次電極41を
圧電セラミックス基板の上面12に設けているから、一
次電極61と同じ成膜工程で二次電極41を形成でき、
二次電極42を圧電セラミックス基板の下面14に設け
ているから、一次電極62と同じ成膜工程で二次電極4
2を形成できる。さらに、リードまたはリードフレーム
との接続が上面12および下面14上のみとなり、リー
ドまたはリードフレームの形状が簡略化できる。
In the present embodiment, since the secondary electrode 41 is provided on the upper surface 12 of the piezoelectric ceramic substrate, the secondary electrode 41 can be formed in the same film forming process as the primary electrode 61.
Since the secondary electrode 42 is provided on the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate, the secondary electrode 4 can be formed in the same film forming process as the primary electrode 62.
2 can be formed. Further, the connection with the lead or the lead frame is made only on the upper surface 12 and the lower surface 14, so that the shape of the lead or the lead frame can be simplified.

【0090】(第6の実施の形態)図8は、本発明の第
8の実施の形態の圧電トランスを説明するための図であ
り、図8Aは斜視図、図8Bは断面図、図8Cは応力分
布を示す図、図8Dは振幅分布を示す図である。
(Sixth Embodiment) FIG. 8 is a diagram for explaining a piezoelectric transformer according to an eighth embodiment of the present invention. FIG. 8A is a perspective view, FIG. 8B is a sectional view, and FIG. 8C. Is a diagram showing a stress distribution, and FIG. 8D is a diagram showing an amplitude distribution.

【0091】図8A、Bに示すように、直方体状の圧電
セラミックス基板10の上面12の左側3/4の領域に
は一次電極111が設けられ、一次電極111と対向し
て圧電セラミックス基板10の下面14にも一次電極1
12が設けられ、一次電極111と一次電極112との
間(一次側領域f)の圧電セラミックス基板10は上面
12と下面14間の厚み方向において分極されている。
ただし、一次側端面16と一次側端面16から圧電セラ
ミックス基板10の長手方向の長さの1/2の距離のと
ころとの間(領域h)の圧電セラミックス基板10は下
向きに分極され、一次側端面16から圧電セラミックス
基板10の長手方向の長さの1/2の距離のところと一
次側端面16から圧電セラミックス基板10の長手方向
の長さの3/4の距離のところとの間(領域i)の圧電
セラミックス基板10は上向きに分極され、領域hの圧
電セラミックス基板10の分極と領域iの圧電セラミッ
クス基板10の分極とは互いに反対方向である。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a primary electrode 111 is provided on the left side 3/4 region of the upper surface 12 of the rectangular parallelepiped piezoelectric ceramic substrate 10, and the piezoelectric ceramic substrate 10 faces the primary electrode 111. The primary electrode 1 is also on the lower surface 14.
12 is provided, and the piezoelectric ceramics substrate 10 between the primary electrode 111 and the primary electrode 112 (primary side region f) is polarized in the thickness direction between the upper surface 12 and the lower surface 14.
However, the piezoelectric ceramic substrate 10 between the primary-side end face 16 and a distance from the primary-side end face 16 at a distance of ½ of the longitudinal length of the piezoelectric ceramic substrate 10 (region h) is polarized downward, and Between the distance from the end face 16 to 1/2 the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction and from the distance from the primary end face 16 to the distance of 3/4 of the longitudinal length of the piezoelectric ceramic substrate 10 (region The piezoelectric ceramic substrate 10 of i) is polarized upward, and the polarization of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the region h and the polarization of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the region i are opposite to each other.

【0092】圧電セラミックス基板10の一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離のところと二次側端面17との間(二次側領
域g)の圧電セラミックス基板10の幅方向端面18と
幅方向端面19には、二次電極43、44が、二次側端
面17から、二次側端面17から圧電セラミックス基板
10の長手方向の長さの1/4弱の距離離間した位置ま
で、それぞれ設けられている。二次電極43は一次電極
111、112と所定の距離離間して設けられ、二次電
極44は一次電極111、112と所定の距離離間して
設けられている。二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。
Primary end face 1 of piezoelectric ceramic substrate 10
6 to 3 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
Secondary electrodes 43 and 44 are provided on the width direction end surfaces 18 and 19 of the piezoelectric ceramic substrate 10 between the distance / 4 and the secondary side end surface 17 (secondary side region g). It is provided from the side end face 17 to a position separated from the secondary side end face 17 by a distance of a little less than ¼ of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction. The secondary electrode 43 is provided with a predetermined distance from the primary electrodes 111 and 112, and the secondary electrode 44 is provided with a predetermined distance from the primary electrodes 111 and 112. The piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 43 and the secondary electrode 44 is the piezoelectric ceramic substrate 10.
Is polarized in the width direction.

【0093】電源200の一端は接続部121を介して
一次電極111と接続され、電源200の他端は接続部
122を介して一次電極112と接続されている。
One end of the power source 200 is connected to the primary electrode 111 via the connecting portion 121, and the other end of the power source 200 is connected to the primary electrode 112 via the connecting portion 122.

【0094】二次電極43は接続部79を介して負荷と
してのCFL300の一端に接続され、CFL300の
他端は接続部80を介して二次電極44に接続されてい
る。
The secondary electrode 43 is connected to one end of the CFL 300 as a load via the connecting portion 79, and the other end of the CFL 300 is connected to the secondary electrode 44 via the connecting portion 80.

【0095】電源200から一次電極111、122間
に電圧が印加されると、左側3/4の領域(一次側領域
f)では、厚み方向に電界が加わり、分極方向とは垂直
方向に変位する圧電横効果で長手方向の縦振動が励振さ
れて、圧電トランス100全体が振動する。本実施の形
態の圧電トランスでは一次側端面16と2次側端面17
との間に1波長の応力分布が存在する共振モードで駆動
を行う。電源200から、このような1波長モードの共
振の周波数に等しい周波数の電圧を印加する。本実施の
形態においては、圧電セラミックス基板10の一次側端
面16および2次側端面17は共に開放されているの
で、圧電セラミックス基板10の長手方向の両端におい
ては応力が零となり、振幅が最大となる。そして、本実
施の形態においては1波長モードで共振させているか
ら、応力分布および振幅分布はそれぞれ図8Cおよび図
8Dに示すようになる。
When a voltage is applied from the power source 200 between the primary electrodes 111 and 122, an electric field is applied in the thickness direction in the left 3/4 region (primary side region f), and the electric field is displaced in the direction perpendicular to the polarization direction. The longitudinal vibration in the longitudinal direction is excited by the piezoelectric transverse effect, and the entire piezoelectric transformer 100 vibrates. In the piezoelectric transformer of the present embodiment, the primary side end surface 16 and the secondary side end surface 17
Driving is performed in a resonance mode in which a stress distribution of one wavelength exists between and. From the power supply 200, a voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the one wavelength mode is applied. In the present embodiment, since both the primary side end surface 16 and the secondary side end surface 17 of the piezoelectric ceramic substrate 10 are open, the stress becomes zero and the amplitude becomes maximum at both ends of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction. Become. Further, in the present embodiment, since the resonance is performed in the one-wavelength mode, the stress distribution and the amplitude distribution are as shown in FIGS. 8C and 8D, respectively.

【0096】このような1波長モードで駆動すると、振
動の節は、圧電セラミックス基板10の一次側端面16
から1/4の距離のところ(節U)および圧電セラミッ
クス基板10の一次側端面16から3/4の距離のとこ
ろ(節V)の2カ所となる。本実施の形態においては、
接続部121、122は振動の節Uに設けられている。
When driven in such a one-wavelength mode, the node of vibration is caused by the end face 16 on the primary side of the piezoelectric ceramic substrate 10.
From the primary side end surface 16 of the piezoelectric ceramic substrate 10 (node V) (node U) and at a distance of 3/4 (node V). In the present embodiment,
The connecting portions 121 and 122 are provided at the vibration node U.

【0097】本実施の形態においては、一次電極11
1、112を、一次側端面16から、この一次側端面1
6から圧電セラミックス基板10の長手方向の長さの3
/4の距離の位置まで延在させている。従って、一次側
の電極面積が大きくなって、その分、圧電トランス10
0の入力インピーダンスが小さくなっている。その結
果、圧電トランス100に電源200から電気エネルギ
ーが供給されやすくなっている。
In the present embodiment, the primary electrode 11
1, 112 from the primary side end surface 16 to the primary side end surface 1
6 to 3 of the length of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the longitudinal direction.
It extends to the position of / 4 distance. Therefore, the electrode area on the primary side is increased, and the piezoelectric transformer 10 is correspondingly increased.
The input impedance of 0 is small. As a result, electric energy is easily supplied to the piezoelectric transformer 100 from the power supply 200.

【0098】また、領域hの応力は圧電セラミックス基
板10の上面12の方向であるのに対して、領域iの応
力は圧電セラミックス基板10の下面の方向であり、領
域hの応力とは反対方向である。領域hの分極方向は、
領域iの分極方向と反対であるが、電界の印加方向は同
一方向である。従って、電源200から一次電極11
1、122間に電圧が印加されると、領域iの圧電セラ
ミックス基板10は、電源200から領域hに電圧が印
加されることによって励振される共振をさらに増大する
ように振動する。その結果、一次側において電源200
から供給される電気エネルギーをより効率よく機械的な
弾性エネルギーに変換できる。
The stress in the region h is in the direction of the upper surface 12 of the piezoelectric ceramics substrate 10, whereas the stress in the region i is in the direction of the lower surface of the piezoelectric ceramics substrate 10 and in the opposite direction to the stress in the region h. Is. The polarization direction of the region h is
Although the polarization direction of the region i is opposite, the direction of application of the electric field is the same. Therefore, from the power source 200 to the primary electrode 11
When a voltage is applied between 1 and 122, the piezoelectric ceramic substrate 10 in the region i vibrates so as to further increase the resonance excited by the voltage applied from the power source 200 to the region h. As a result, the power supply 200 on the primary side
The electric energy supplied from can be more efficiently converted into mechanical elastic energy.

【0099】このように、本実施の形態においては、一
次側領域fにおいては、領域hの応力とは反対方向の応
力が生じる領域iまで一次電極111、112を延在さ
せ、領域hの分極方向を、領域iの分極方向と異なら
せ、電界の印加方向は同一とすることによって、圧電ト
ランス100の入力インピーダンスが小さくなって、圧
電トランス100に電源200から電気エネルギーが供
給されやすくなり、また、一次側領域fにおいて入力の
電気エネルギーをより効率よく機械的な弾性エネルギー
に変換できようになるから、圧電トランス100の実効
的な昇圧比を大きくできる。
As described above, in the present embodiment, in the primary side region f, the primary electrodes 111 and 112 are extended to the region i where the stress in the direction opposite to the stress in the region h is generated, and the polarization of the region h is performed. By making the direction different from the polarization direction of the region i and making the direction of applying the electric field the same, the input impedance of the piezoelectric transformer 100 is reduced, and electric energy is easily supplied from the power source 200 to the piezoelectric transformer 100. Since the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy in the primary side region f, the effective step-up ratio of the piezoelectric transformer 100 can be increased.

【0100】本実施の形態においては、さらに、二次側
領域gの圧電セラミックス基板10の幅方向端面18に
は二次電極43が設けられ、二次電極43と対向して圧
電セラミックス基板10の幅方向端面19にも二次電極
44が設けられ、二次電極43と二次電極44との間の
圧電セラミックス基板10は圧電セラミックス基板10
の幅方向において分極されている。従って、この二次電
極43と二次電極44との間の圧電セラミックス基板1
0が、一次電極111、112間の圧電セラミックス基
板10によって励振される圧電セラミックス基板10の
長手方向における共振とポアソン比で結合して、圧電セ
ラミックス基板10の幅方向で振動し、幅方向に機械的
歪みが生じて幅方向の分極方向に電位差が発生するの
で、それを二次電極43、44によって取り出すことが
できる。
Further, in the present embodiment, a secondary electrode 43 is provided on the end surface 18 in the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 in the secondary region g, and the secondary electrode 43 is provided so as to face the secondary electrode 43. The secondary electrode 44 is also provided on the end face 19 in the width direction, and the piezoelectric ceramic substrate 10 between the secondary electrode 43 and the secondary electrode 44 is the piezoelectric ceramic substrate 10.
Is polarized in the width direction. Therefore, the piezoelectric ceramic substrate 1 between the secondary electrode 43 and the secondary electrode 44 is
0 is coupled with resonance in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramics substrate 10 excited by the piezoelectric ceramics substrate 10 between the primary electrodes 111 and 112 with Poisson's ratio, vibrates in the widthwise direction of the piezoelectric ceramics substrate 10, and mechanically in the widthwise direction. Distortion occurs and a potential difference occurs in the polarization direction in the width direction, which can be taken out by the secondary electrodes 43 and 44.

【0101】また、このように、二次側に、二次電極4
3と二次電極44とを一次電極111および112とは
直流的に独立して設けているので、一次側の回路と、二
次側の回路とを直流的に分離することが可能となり、二
次側に一次側とでは独立したアース電極をそれぞれ形成
して(例えば、一次電極112と二次電極43とを互い
に独立したアース電極として)、一次側のアースと二次
側のアースとを絶縁でき、また、二次側をアースせずに
フロートする(例えば、二次電極43をアースせずにフ
ロートする)ことも可能となり、耐ノイズ性も向上す
る。
As described above, the secondary electrode 4 is provided on the secondary side.
3 and the secondary electrode 44 are provided independently of the primary electrodes 111 and 112 in terms of direct current, it is possible to separate the primary side circuit and the secondary side circuit in terms of direct current. Insulating the primary side ground and the secondary side ground by forming independent ground electrodes on the secondary side and the primary side (for example, the primary electrode 112 and the secondary electrode 43 are independent ground electrodes). It is also possible to float the secondary side without grounding (for example, to float the secondary electrode 43 without grounding), and improve noise resistance.

【0102】なお、本実施の形態においても、振動の節
X、Zを圧電トランス100の支持点としたから、圧電
トランス100を支持することによって生じる圧電トラ
ンス100の振動の阻害を非常に小さくすることができ
る。
In this embodiment also, since the vibration nodes X and Z are used as the support points of the piezoelectric transformer 100, the inhibition of the vibration of the piezoelectric transformer 100 caused by supporting the piezoelectric transformer 100 is made extremely small. be able to.

【0103】[0103]

【実施例】次に、図3、図4、図5を参照して本発明の
一実施例の圧電トランス100およびその製造方法を説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a piezoelectric transformer 100 according to an embodiment of the present invention and a method for manufacturing the same will be described with reference to FIGS.

【0104】本実施例においては、図3A、Bに示すよ
うに、Pb(Ni1/3 Nb2/3 )O3 −Pb(Zn1/3
Nb2/3 )O3 −PbTiO3 −PbZrO3 系圧電セ
ラミックス焼成体から、長手方向の長さが36mm、幅
が7mm、そして厚みが1mmの大きさの直方体を切り
出し、圧電セラミックス基板10とした。次に、図4に
示すように、銀電極をスクリーン印刷によって圧電セラ
ミックス基板10の上面12および下面14に塗布し
た。その後、空気中、600℃で焼き付けを行い、圧電
セラミックス基板10の領域cの上面12には一次電極
63を、圧電セラミックス基板10の領域cの下面14
には一次電極64を、圧電セラミックス基板10の領域
dの上面12には一次電極65を、圧電セラミックス基
板10の領域dの下面14には一次電極66を、二次側
領域bの圧電セラミックス基板10の上面12には二次
電極35、36をそれぞれ形成した。二次電極35を、
二次側端面17から10mmの長さにわたって、圧電セ
ラミックス基板10の長手方向に設け、幅方向端面18
から1mmの長さにわたって、圧電セラミックス基板1
0の幅方向の内側に設けた。二次電極36を、二次側端
面17から10mmの長さにわたって、圧電セラミック
ス基板10の長手方向に設け、幅方向端面19から1m
mの長さにわたって、圧電セラミックス基板10の幅方
向の内側に設けた。二次電極35と二次電極36との間
の距離は5mmであり、二次電極35と二次電極36と
が互いに対向している長さは10mmであった。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3A and 3B, Pb (Ni 1/3 Nb 2/3 ) O 3 -Pb (Zn 1/3
A rectangular parallelepiped having a length of 36 mm, a width of 7 mm, and a thickness of 1 mm was cut out from the Nb 2/3 ) O 3 -PbTiO 3 -PbZrO 3 -based piezoelectric ceramic fired body to obtain a piezoelectric ceramic substrate 10. . Next, as shown in FIG. 4, silver electrodes were applied to the upper surface 12 and the lower surface 14 of the piezoelectric ceramic substrate 10 by screen printing. After that, baking is performed in air at 600 ° C. to form the primary electrode 63 on the upper surface 12 of the region c of the piezoelectric ceramic substrate 10 and the lower surface 14 of the region c of the piezoelectric ceramic substrate 10.
Is a primary electrode 64 on the upper surface 12 of the region d of the piezoelectric ceramic substrate 10, a primary electrode 66 on the lower surface 14 of the region d of the piezoelectric ceramic substrate 10, and a piezoelectric ceramic substrate on the secondary side region b. Secondary electrodes 35 and 36 were formed on the upper surface 12 of the electrode 10. The secondary electrode 35,
It is provided in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 over a length of 10 mm from the secondary side end face 17, and the width direction end face 18 is provided.
From 1 mm to the piezoelectric ceramic substrate 1
It was provided inside 0 in the width direction. The secondary electrode 36 is provided in the longitudinal direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 over the length of 10 mm from the secondary side end face 17, and 1 m from the width direction end face 19
It was provided inside the width direction of the piezoelectric ceramic substrate 10 over a length of m. The distance between the secondary electrode 35 and the secondary electrode 36 was 5 mm, and the length of the secondary electrode 35 and the secondary electrode 36 facing each other was 10 mm.

【0105】その後、一次電極63を分極用の高圧直流
電源(図示せず)の正極に接続し、一次電極64を分極
用のこの高圧直流電源(図示せず)の負極に接続し、か
つまた一次電極65を分極用の他の高圧直流電源(図示
せず)の負極に接続し、一次電極66を分極用のこの他
の高圧直流電源(図示せず)の正極に接続し、100℃
のシリコーン油中にてこれら2つの高圧直流電源からそ
れぞれ2kVを印加することでc領域およびd領域の厚
み方向の分極を行った。
Thereafter, the primary electrode 63 is connected to the positive electrode of a high voltage DC power supply (not shown) for polarization, the primary electrode 64 is connected to the negative electrode of this high voltage DC power supply (not shown) for polarization, and The primary electrode 65 is connected to the negative electrode of another high voltage DC power supply for polarization (not shown), and the primary electrode 66 is connected to the positive electrode of this other high voltage DC power supply for polarization (not shown) at 100 ° C.
By applying 2 kV from each of these two high-voltage DC power supplies in the silicone oil of No. 3, the regions c and d were polarized in the thickness direction.

【0106】その後、二次電極35を分極用の高圧直流
電源(図示せず)の負極に接続し、二次電極36をこの
高圧直流電源の正極に接続し、100℃のシリコーン油
中にて10kVを印加することで、二次側領域bの幅方
向の分極処理を行った。
After that, the secondary electrode 35 is connected to the negative electrode of a high-voltage DC power supply (not shown) for polarization, the secondary electrode 36 is connected to the positive electrode of this high-voltage DC power supply, and the product is placed in silicone oil at 100 ° C. By applying 10 kV, polarization processing in the width direction of the secondary region b was performed.

【0107】その後、導電性ペースト67により一次電
極63と65とを接続して、図1に示す一次電極61と
し、導電性ペースト68により一次電極64と66とを
接続して、図1に示す一次電極62として、圧電トラン
ス100とした。
Thereafter, the conductive paste 67 connects the primary electrodes 63 and 65 to form the primary electrode 61 shown in FIG. 1, and the conductive paste 68 connects the primary electrodes 64 and 66 to the primary electrode 61 shown in FIG. A piezoelectric transformer 100 was used as the primary electrode 62.

【0108】次に、この圧電トランス100をリード線
で宙づりして、一次側および二次側のインピーダンス特
性を測定した。図9に一次側のインピーダンス特性を示
し、図11に二次側のインピーダンス特性を示す。
Next, the piezoelectric transformer 100 was suspended by a lead wire, and the impedance characteristics on the primary side and the secondary side were measured. FIG. 9 shows impedance characteristics on the primary side, and FIG. 11 shows impedance characteristics on the secondary side.

【0109】次に、図5に示すように、一次電極61を
接続部71において溶接によりリードフレーム71の一
端部近傍と接続固定し、一次電極62を接続部72にお
いて溶接によりリードフレーム82の一端部近傍72に
おいて溶接により接続固定した。また、二次電極35は
接続部73において、リードフレーム83の一端部近傍
と接続固定し、二次電極36は接続部74において溶接
によりリードフレーム84の一端部近傍と接続固定し
た。
Next, as shown in FIG. 5, the primary electrode 61 is connected and fixed to the vicinity of one end of the lead frame 71 by welding at the connecting portion 71, and the primary electrode 62 is welded at one end of the lead frame 82 at the connecting portion 72. In the vicinity of the portion 72, the connection and the fixation were made by welding. The secondary electrode 35 was connected and fixed to the vicinity of one end of the lead frame 83 at the connection portion 73, and the secondary electrode 36 was connected and fixed to the vicinity of one end of the lead frame 84 at the connection portion 74 by welding.

【0110】この状態で、一次側および二次側のインピ
ーダンス特性を測定した。図10に一次側のインピーダ
ンス特性を示し、図12に二次側のインピーダンス特性
を示す。図9、図11に示したリード線で圧電トランス
100を宙づりした場合のインピーダンス特性と比較し
ても、多少共振インピーダンスが上昇していたものの、
実用上ほとんど影響ないレベルであった。またスプリア
スの観察はされず、優れた特性を示していた。
In this state, the impedance characteristics of the primary side and the secondary side were measured. FIG. 10 shows the impedance characteristic on the primary side, and FIG. 12 shows the impedance characteristic on the secondary side. Compared with the impedance characteristics when the piezoelectric transformer 100 is suspended by the lead wires shown in FIGS. 9 and 11, although the resonance impedance is slightly increased,
It was a level that practically had no effect. In addition, spurious was not observed, and excellent characteristics were shown.

【0111】その後、図3、図5に示すように、電源2
00の一端をリードフレーム81を介して一次電極61
と接続し、電源200の他端をリードフレーム82を介
して一次電極62と接続した。二次電極35をリードフ
レーム83を介してCFL300の一端に接続し、CF
L300の他端をリードフレーム84を介して二次電極
36に接続した。CFL45としては、A4のノート型
パーソナルコンピュータに使用される、長さが225m
m、直径が2.6mmのものを使用した。
After that, as shown in FIG. 3 and FIG.
00 to the primary electrode 61 via the lead frame 81.
And the other end of the power source 200 was connected to the primary electrode 62 via the lead frame 82. The secondary electrode 35 is connected to one end of the CFL 300 via the lead frame 83, and the CF
The other end of L300 was connected to the secondary electrode 36 via the lead frame 84. The CFL45 has a length of 225 m, which is used for A4 notebook personal computers.
m having a diameter of 2.6 mm was used.

【0112】電源200から130kHzの電圧を印加
した。本実施例においては、30Vrms の入力電圧で3
0,000cd/m2 のCFL300の輝度が得られ
た。なお、CFL300の点灯は、約18Vrms の入力
電圧を印加すれば開始することができた。
A voltage of 130 kHz was applied from the power source 200. In this embodiment, the input voltage of 30 V rms is 3
A brightness of CFL300 of 10,000 cd / m 2 was obtained. The lighting of the CFL 300 could be started by applying an input voltage of about 18 V rms .

【0113】[0113]

【発明の効果】本発明の圧電トランスによれば、大きい
昇圧比を得ることができる。本発明の圧電トランスはC
FL点灯用昇圧トランスとして好適に使用でき、その場
合には入力電圧を低減することができる。
According to the piezoelectric transformer of the present invention, a large boosting ratio can be obtained. The piezoelectric transformer of the present invention is C
It can be suitably used as a FL lighting step-up transformer, in which case the input voltage can be reduced.

【0114】また、二次電極からのリード線やリードフ
レームを、第1および第2の二次電極の第1の方向の振
動の節の部分からそれぞれ引き出すようにすることがで
き、その結果、第1の方向の振動を阻害せずに、二次側
の電気的接続および機械的支持が容易にできるようにな
って、圧電トランスの出力が安定し、ケーシングも容易
となる。
Further, the lead wire or lead frame from the secondary electrode can be drawn out from the nodes of the vibration of the first and second secondary electrodes in the first direction, respectively, and as a result, The secondary side can be easily electrically connected and mechanically supported without disturbing the vibration in the first direction, so that the output of the piezoelectric transformer is stable and the casing is easy.

【0115】さらに、一次側の回路と、二次側の回路と
を直流的に分離することが可能となり、耐ノイズ性も向
上する。
Furthermore, the circuit on the primary side and the circuit on the secondary side can be separated in terms of direct current, and the noise resistance is also improved.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図1Aは斜視図、図1Bは断面
図、図1Cは応力分布を示す図、図1Dは振幅分布を示
す図である。
1A and 1B are views for explaining a piezoelectric transformer according to a first embodiment of the present invention, FIG. 1A is a perspective view, FIG. 1B is a sectional view, FIG. 1C is a view showing stress distribution, and FIG. 1D is amplitude. It is a figure which shows distribution.

【図2】本発明の第2の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view for explaining a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図3Aは斜視図、図3Bは断面
図、図3Cは応力分布を示す図、図3Dは振幅分布を示
す図である。
3A and 3B are diagrams for explaining a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention, FIG. 3A is a perspective view, FIG. 3B is a sectional view, FIG. 3C is a stress distribution diagram, and FIG. 3D is amplitude. It is a figure which shows distribution.

【図4】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスの製
造方法を説明するための斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view for explaining a method of manufacturing a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第3の実施の形態の圧電トランスの実
装方法を説明するための斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view for explaining a piezoelectric transformer mounting method according to a third embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第4の実施の形態の圧電トランスを説
明するための斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view illustrating a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第5の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図7Aは斜視図、図7Bは断面
図である。
7A and 7B are views for explaining a piezoelectric transformer according to a fifth embodiment of the present invention, FIG. 7A is a perspective view, and FIG. 7B is a sectional view.

【図8】本発明の第6の実施の形態の圧電トランスを説
明するための図であり、図8Aは斜視図、図8Bは断面
図、図8Cは応力分布を示す図、図8Dは振幅分布を示
す図である。
8A and 8B are views for explaining a piezoelectric transformer according to a sixth embodiment of the present invention, FIG. 8A is a perspective view, FIG. 8B is a sectional view, FIG. 8C is a view showing a stress distribution, and FIG. 8D is an amplitude. It is a figure which shows distribution.

【図9】本発明の一実施例の圧電トランスの一次側のイ
ンピーダンス特性を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing impedance characteristics on the primary side of the piezoelectric transformer according to the embodiment of the present invention.

【図10】本発明の一実施例の圧電トランスであって実
装された状態の圧電トランスの一次側のインピーダンス
特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing impedance characteristics on the primary side of the piezoelectric transformer according to the embodiment of the present invention in a mounted state.

【図11】本発明の一実施例の圧電トランスの二次側の
インピーダンス特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing impedance characteristics on the secondary side of the piezoelectric transformer according to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の一実施例の圧電トランスであって実
装された状態の圧電トランスの二次側のインピーダンス
特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing impedance characteristics on the secondary side of the piezoelectric transformer in the mounted state, which is the piezoelectric transformer according to the embodiment of the present invention.

【図13】従来の圧電トランスを説明するための図であ
り、図13Aは斜視図、図13Bは断面図、図13Cは
応力分布を示す図、図13Dは振幅分布を示す図であ
る。
13A and 13B are diagrams for explaining a conventional piezoelectric transformer, FIG. 13A is a perspective view, FIG. 13B is a sectional view, FIG. 13C is a stress distribution diagram, and FIG. 13D is an amplitude distribution diagram.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…圧電セラミックス基板 12…上面 14…下面 16…一次側端面 17…二次側端面 18、19…幅方向端面 21、22、23、24、61、62、63、64、6
5、66、111、112…一次電極 31、32、33、34、35、36、37、38、4
1、42、43、44…二次電極 51、52、53、54、55、56、57、58、7
1、72、73、74、75、76、77、78、7
9、80、121、122…接続部 67、68…導電性ペースト 81、82、83、84…リードフレーム 91、92…支持部 100…圧電トランス 200…電源 221、222…一次電極 231、232…接続部 241…二次電極 300…冷陰極管(CFL) a、f…一次側領域 b、g…二次側領域 c、d、e、h、i、j…領域 S、T、U、V、X、Y、Z…振動の節
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Piezoelectric ceramics substrate 12 ... Upper surface 14 ... Lower surface 16 ... Primary end surface 17 ... Secondary end surface 18, 19 ... Width direction end surface 21, 22, 23, 24, 61, 62, 63, 64, 6
5, 66, 111, 112 ... Primary electrodes 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 4
1, 42, 43, 44 ... Secondary electrodes 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 7
1, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 7
9, 80, 121, 122 ... Connection part 67, 68 ... Conductive paste 81, 82, 83, 84 ... Lead frame 91, 92 ... Support part 100 ... Piezoelectric transformer 200 ... Power source 221, 222 ... Primary electrode 231, 232 ... Connection part 241 ... Secondary electrode 300 ... Cold cathode tube (CFL) a, f ... Primary side area b, g ... Secondary side area c, d, e, h, i, j ... Area S, T, U, V , X, Y, Z ... Vibration nodes

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の主面と前記第1の主面と対向する第
2の主面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備
え、前記第1の主面の一辺が延在する方向である第1の
方向の前記圧電基板の縦振動共振モードを利用する圧電
トランスにおいて、 前記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長
以上の応力分布が存在する共振モードであり、 前記圧電基板が前記第1の方向において第1の領域と第
2の領域と第3の領域とを有し、前記第1の領域と前記
第2の領域と前記第3の領域が互いに異なる領域であ
り、 前記第1の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長の長さを有し前記共振時に前記
第1の方向において正または負のうちいずれか一つの応
力が生じる前記圧電基板の第1の所定の領域であって、 前記第1の領域の前記第1の主面および第2の主面に第
1の一次電極および第2の一次電極がそれぞれ互いに対
向して設けられ、前記第1の領域の前記第1の一次電極
と前記第2の一次電極間が前記第1の主面と前記第2の
主面間の厚み方向において分極され、 前記第2の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振時に
前記第1の方向において正または負のうちいずれか一つ
の応力が生じる前記圧電基板の第2の所定の領域であっ
て、 前記圧電基板の前記第2の領域の前記第1の主面および
前記第2の主面に第3の一次電極および第4の一次電極
がそれぞれ互いに対向して設けられ、 前記第1および第2の一次電極によって励振される前記
共振をさらに増大すべく前記第2の領域が振動するよう
に、前記共振時に前記第2の領域に生じる応力の方向に
応じて、前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第
4の一次電極間が所定の方向に分極されていると共に前
記第3の一次電極および前記第4の一次電極と前記第1
の一次電極および前記第2の一次電極とが所定の接続状
態に電気的に接続され、 前記第3の領域に、前記第1の主面の前記一辺と直角な
前記第1の主面の他の辺が延在する方向である第2の方
向において互いに対向する第1の二次電極と第2の二次
電極とが設けられ、 前記第3の領域の少なくとも前記第1の二次電極と第2
の二次電極との間の前記第3領域が前記第2の方向にお
いて分極されていることを特徴とする圧電トランス。
1. A substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first main surface and a second main surface facing the first main surface, wherein one side of the first main surface extends. In a piezoelectric transformer that uses a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in a first direction that is a direction in which the resonance mode is a resonance mode in which a stress distribution of at least one wavelength is present in the first direction, The piezoelectric substrate has a first region, a second region, and a third region in the first direction, and the first region, the second region, and the third region are different from each other. And the first region has a half-wavelength length of the stress distribution at the time of resonance in the first direction and has one of positive or negative in the first direction at the time of resonance. A first predetermined region of the piezoelectric substrate where stress is generated, A first primary electrode and a second primary electrode are provided to face each other on the first main surface and the second main surface of the first region, respectively, and the first primary electrode of the first region is provided. And the second primary electrode are polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the second region has the stress distribution at the time of resonance in the first direction. Is a second predetermined region of the piezoelectric substrate having a length equal to or less than a half wavelength and in which one of positive and negative stress is generated in the first direction at the time of resonance, A third primary electrode and a fourth primary electrode are provided to face each other on the first main surface and the second main surface of the second region, and are excited by the first and second primary electrodes. The second region vibrates to further increase the resonance As described above, the space between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second region is polarized in a predetermined direction in accordance with the direction of the stress generated in the second region during the resonance, and A third primary electrode and the fourth primary electrode and the first
The first primary surface and the second primary electrode are electrically connected to each other in a predetermined connection state, and in the third region, other than the first main surface perpendicular to the one side of the first main surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode that face each other in a second direction that is a direction in which the side of extends, and at least the first secondary electrode in the third region. Second
The third region between the second electrode and the second electrode is polarized in the second direction.
【請求項2】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と反対であり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と反対であり、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。
2. The direction of the stress generated in the second region at the time of resonance is opposite to the direction of the stress generated in the first region at the time of resonance, and the third primary electrode in the second region is formed. A polarization direction between the fourth primary electrodes is opposite to a polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first region, the third primary electrode and the first primary electrode. 2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the primary electrode is electrically connected, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【請求項3】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と反対であり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第3の一次電極および前記第2の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第1の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。
3. The direction of stress generated in the second region at the time of resonance is opposite to the direction of stress generated in the first region at the time of resonance, and the third primary electrode in the second region is formed. The polarization direction between the fourth primary electrodes is the same as the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first region, the third primary electrode and the second primary electrode. 2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the first primary electrode is electrically connected, and the fourth primary electrode and the first primary electrode are electrically connected.
【請求項4】前記共振時に前記第2の領域に生じる応力
の方向が前記共振時に前記第1の領域に生じる応力の方
向と同じであり、 前記第2の領域の前記第3の一次電極と前記第4の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
1記載の圧電トランス。
4. The direction of stress generated in the second region at the time of resonance is the same as the direction of stress generated in the first region at the time of resonance, and the third primary electrode in the second region is formed. The polarization direction between the fourth primary electrodes is the same as the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first region, and the third primary electrode and the first primary electrode. 2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the primary electrode is electrically connected, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【請求項5】前記圧電基板が、前記第1乃至第3の領域
とは異なる領域である第4の領域をさらに有し、 前記第4の領域が、前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振時に
前記第1の領域に生じる応力の方向と同じ方向のみの応
力が前記共振時に生じる前記圧電基板の所定の第4の領
域であって、 前記圧電基板の前記第4の領域の前記第1の主面および
前記第2の主面に第5の一次電極および第6の一次電極
がそれぞれ互いに対向して設けられ、 前記第4の領域の前記第5の一次電極と前記第6の一次
電極間の分極方向が、前記第1の領域の前記第1の一次
電極と前記第2の一次電極間の分極方向と同じであり、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
2または3記載の圧電トランス。
5. The piezoelectric substrate further has a fourth region which is a region different from the first to third regions, and the fourth region is at the time of the resonance in the first direction. A predetermined fourth region of the piezoelectric substrate, which has a length equal to or less than a half wavelength of the stress distribution and is generated only in the same direction as the stress generated in the first region at the resonance, A fifth primary electrode and a sixth primary electrode are provided to face each other on the first main surface and the second main surface of the fourth region of the piezoelectric substrate, respectively, and the fourth region The polarization direction between the fifth primary electrode and the sixth primary electrode is the same as the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first region, 5 primary electrodes and the first primary electrodes are electrically connected, and the sixth primary electrodes are electrically connected. The piezoelectric transformer according to claim 2 or 3, wherein the secondary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【請求項6】前記第2の領域が前記第1の領域と前記第
3の領域との間に位置していることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の圧電トランス。
6. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the second region is located between the first region and the third region.
【請求項7】前記第2の領域および前記第4の領域が前
記第1の領域と前記第3の領域との間に位置しているこ
とを特徴とする請求項5記載の圧電トランス。
7. The piezoelectric transformer according to claim 5, wherein the second region and the fourth region are located between the first region and the third region.
【請求項8】第1の主面と、前記第1の主面と対向する
第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向で
ある第1の方向と直交する第1の端面および第2の端面
とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記圧
電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用する
圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 前記第1および第2の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主面および前記
第2の主面上に、前記第1および第2の一次電極と離間
して、第3および第4の一次電極がそれぞれ設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第4の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第3の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。
8. A first main surface, a second main surface facing the first main surface, and a direction perpendicular to a first direction in which one side of the first main surface extends. A piezoelectric transformer comprising a substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, comprising: A primary electrode is on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate and is about ½ of a distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The first region is provided in a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first and second primary electrodes and the second end face, the first region extending to a position of a length distance in the first direction. On the main surface and the second main surface of the first and second primary electrodes, separated from each other by the third and fourth primary electrodes. Electrodes are respectively provided, the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in a thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the third The piezoelectric substrate between the primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode; Primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the third and fourth primary electrodes and the second primary electrode are electrically connected. Opposite to each other in a second region, which is a direction in which another side of the first main surface perpendicular to the one side of the first main surface extends in a predetermined region between the end surface of the piezoelectric substrate and the end surface of the piezoelectric substrate. A first secondary electrode and a second secondary electrode are provided. A piezoelectric transformer in which the piezoelectric substrate between the secondary electrodes second secondary electrode is characterized in that it is polarized in the second direction.
【請求項9】第1の主面と、前記第1の主面と対向する
第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向で
ある第1の方向と直交する第1の端面および第2の端面
とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記圧
電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用する
圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 第3および第4の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に、前記第1の端面から前
記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3
の長さの距離の位置から、前記第1の端面から前記第1
の端面と前記第2の端面との間の距離の約2/3の長さ
の距離の位置まで、前記第1および第2の一次電極なら
びに前記二次電極と離間して、前記第1の方向において
それぞれ延在して設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第4の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第3の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。
9. A first main surface, a second main surface facing the first main surface, and a first direction which is a direction in which one side of the first main surface extends and is orthogonal to the first direction. A piezoelectric transformer comprising a substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, comprising: A primary electrode is provided on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate and is about ⅓ of a distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The third and fourth primary electrodes are provided so as to respectively extend in the first direction to a position of a distance of a length, and third and fourth primary electrodes are provided on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, Approximately 1/3 of the distance between the first end surface and the second end surface from the first end surface
From the position of the distance of the length from the first end face to the first
The first and second primary electrodes and the secondary electrode, spaced apart by a distance of about 2/3 of the distance between the end surface of the first end and the second end surface of the first end. The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, The piezoelectric substrate between the third primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode. The fourth primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, the third and fourth primary electrodes In a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first end surface and the second end surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction which is a direction in which the other side of the first main surface perpendicular to the one side of the main surface extends. A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric substrate between the first secondary electrode and the second secondary electrode is polarized in the second direction.
【請求項10】前記第3および第4の一次電極と前記第
1および第2の二次電極との間の前記圧電基板の所定領
域の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第
3および第4の一次電極ならびに前記第1および第2の
二次電極と離間して、第5および第6の一次電極がそれ
ぞれさらに設けられ、 前記第5の一次電極と前記第6の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
9記載の圧電トランス。
10. A predetermined area of the piezoelectric substrate between the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes, on the first main surface and the second main surface. And a fifth and a sixth primary electrode are respectively provided apart from the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes, and the fifth primary electrode and the fifth primary electrode are separated from each other. 6, the piezoelectric substrate between the primary electrodes is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, and the fifth primary electrode and the 10. The piezoelectric transformer according to claim 9, wherein the first primary electrode is electrically connected, and the sixth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【請求項11】第1の主面と、前記第1の主面と対向す
る第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向
である第1の方向と直交する第1の端面および第2の端
面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記
圧電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用す
る圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/2の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 前記第1および第2の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域の前記第1の主面および前記
第2の主面上に、前記第1および第2の一次電極と離間
して、第3および第4の一次電極がそれぞれ設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対方向
に分極され、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。
11. A first main surface, a second main surface opposite to the first main surface, and a direction perpendicular to a first direction in which one side of the first main surface extends. A piezoelectric transformer comprising a substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, comprising: A primary electrode is on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate and is about ½ of a distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The first region is provided in a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first and second primary electrodes and the second end face, the first region extending to a position of a length distance in the first direction. On the main surface and the second main surface of the third and fourth main electrodes, spaced apart from the first and second primary electrodes. Secondary electrodes are respectively provided, the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in a thickness direction between the first main surface and the second main surface, and the third electrode is provided. The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode in the thickness direction, Three primary electrodes and the first primary electrode are electrically connected, the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the third and fourth primary electrodes and the third primary electrode are electrically connected. In a predetermined region of the piezoelectric substrate between the two end faces, in a second direction which is a direction in which another side of the first main surface perpendicular to the one side of the first main surface extends. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other are provided; A piezoelectric transformer in which the piezoelectric substrate between the secondary electrodes second secondary electrode is characterized in that it is polarized in the second direction.
【請求項12】第1の主面と、前記第1の主面と対向す
る第2の主面と、前記第1の主面の一辺が延在する方向
である第1の方向と直交する第1の端面および第2の端
面とを有する実質的に直方体状の圧電基板を備え、前記
圧電基板の前記第1の方向の縦振動共振モードを利用す
る圧電トランスにおいて、 第1および第2の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に前記第1の端面から前記
第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3の
長さの距離の位置まで前記第1の方向においてそれぞれ
延在して設けられ、 第3および第4の一次電極が前記圧電基板の前記第1の
主面および前記第2の主面上に、前記第1の端面から前
記第1の端面と前記第2の端面との間の距離の約1/3
の長さの距離の位置から、前記第1の端面から前記第1
の端面と前記第2の端面との間の距離の約2/3の長さ
の距離の位置まで、前記第1および第2の一次電極なら
びに前記二次電極と離間して、前記第1の方向において
それぞれ延在して設けられ、 前記第1の一次電極と前記第2の一次電極間の前記圧電
基板が前記第1の主面と前記第2の主面間の厚み方向に
おいて分極され、 前記第3の一次電極と前記第4の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と反対方向
に分極され、 前記第3の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第4の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続され、 前記第3および第4の一次電極と前記第2の端面との間
の前記圧電基板の所定領域に、前記第1の主面の前記一
辺と直角な前記第1の主面の他の辺が延在する方向であ
る第2の方向において互いに対向する第1の二次電極と
第2の二次電極とが設けられ、 前記第1の二次電極と前記第2の二次電極との間の前記
圧電基板が前記第2の方向において分極されていること
を特徴とする圧電トランス。
12. A first main surface, a second main surface facing the first main surface, and a direction perpendicular to a first direction in which one side of the first main surface extends. A piezoelectric transformer comprising a substantially rectangular parallelepiped piezoelectric substrate having a first end face and a second end face, and utilizing a longitudinal vibration resonance mode of the piezoelectric substrate in the first direction, comprising: A primary electrode is provided on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate and is about ⅓ of a distance from the first end surface to the first end surface and the second end surface. The third and fourth primary electrodes are provided so as to respectively extend in the first direction to a position of a distance of a length, and third and fourth primary electrodes are provided on the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, Approximately 1/3 of the distance between the first end surface and the second end surface from the first end surface
From the position of the distance of the length from the first end face to the first
The first and second primary electrodes and the secondary electrode, spaced apart by a distance of about 2/3 of the distance between the end surface of the first end and the second end surface of the first end. The piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode is polarized in the thickness direction between the first main surface and the second main surface, The piezoelectric substrate between the third primary electrode and the fourth primary electrode is polarized in the thickness direction in a direction opposite to the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode. The third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, the third and fourth primary electrodes In a predetermined region of the piezoelectric substrate between the first end surface and the second end surface. A first secondary electrode and a second secondary electrode facing each other in a second direction which is a direction in which the other side of the first main surface perpendicular to the one side of the main surface extends. A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric substrate between the first secondary electrode and the second secondary electrode is polarized in the second direction.
【請求項13】前記第3および第4の一次電極と前記第
1および第2の二次電極との間の前記圧電基板の所定領
域の前記第1の主面および前記第2の主面上に、前記第
3および第4の一次電極ならびに前記第1および第2の
二次電極と離間して、第5および第6の一次電極がそれ
ぞれさらに設けられ、 前記第5の一次電極と前記第6の一次電極間の前記圧電
基板が前記厚み方向において前記第1の一次電極と前記
第2の一次電極間の前記圧電基板の分極方向と同じ方向
に分極され、 前記第5の一次電極および前記第1の一次電極が電気的
に接続され、前記第6の一次電極および前記第2の一次
電極が電気的に接続されていることを特徴とする請求項
12記載の圧電トランス。
13. On the first main surface and the second main surface of a predetermined area of the piezoelectric substrate between the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes. And a fifth and a sixth primary electrode are respectively provided apart from the third and fourth primary electrodes and the first and second secondary electrodes, and the fifth primary electrode and the fifth primary electrode are separated from each other. 6, the piezoelectric substrate between the primary electrodes is polarized in the thickness direction in the same direction as the polarization direction of the piezoelectric substrate between the first primary electrode and the second primary electrode, and the fifth primary electrode and the 13. The piezoelectric transformer according to claim 12, wherein the first primary electrode is electrically connected, and the sixth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【請求項14】前記第1および第2の二次電極が前記圧
電基板の前記第1の主面および前記第2の主面のいずれ
か一方の主面上に共に設けられていることを特徴とする
請求項1乃至13のいずれかに記載の圧電トランス。
14. The first and second secondary electrodes are both provided on one of the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate. The piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 13.
【請求項15】前記第1の二次電極が前記圧電基板の前
記第1の主面および前記第2の主面のうちの一方の主面
上に設けられており、前記第2の二次電極が前記圧電基
板の前記第1の主面および前記第2の主面のうちの他方
の主面上に設けられていることを特徴とする請求項1乃
至13のいずれかに記載の圧電トランス。
15. The first secondary electrode is provided on one main surface of the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate, and the second secondary electrode is provided. 14. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein an electrode is provided on the other main surface of the first main surface and the second main surface of the piezoelectric substrate. .
【請求項16】前記圧電基板が前記第2の方向と直交す
る第3の端面と第4の端面とを有し、前記第1の二次電
極が前記圧電基板の前記第3の端面および前記第4の端
面のうちの一方の端面上に設けられており、前記第2の
二次電極が前記圧電基板の前記第3の端面および前記第
4の端面のうちの他方の端面上に設けられていることを
特徴とする請求項1乃至13のいずれかに記載の圧電ト
ランス。
16. The piezoelectric substrate has a third end face and a fourth end face orthogonal to the second direction, and the first secondary electrode is the third end face of the piezoelectric substrate and the third end face. The second secondary electrode is provided on one end face of the fourth end faces, and the second secondary electrode is provided on the other end face of the third end face and the fourth end face of the piezoelectric substrate. The piezoelectric transformer according to any one of claims 1 to 13, wherein
【請求項17】前記圧電トランスの共振モードにおける
振動の前記第1の方向の節の位置に前記圧電トランスの
支持部を設けたことを特徴とする請求項1乃至16のい
ずれかに記載の圧電トランス。
17. The piezoelectric element according to claim 1, wherein a support portion of the piezoelectric transformer is provided at a position of a node of the vibration in the resonance mode of the piezoelectric transformer in the first direction. Trance.
【請求項18】前記圧電トランスの共振モードにおける
振動の前記第1の方向の節の位置に前記圧電トランスの
前記一次電極への電気的接続点および前記二次電極への
電気的接続点をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項
1乃至16のいずれかに記載の圧電トランス。
18. An electrical connection point to the primary electrode and an electrical connection point to the secondary electrode of the piezoelectric transformer are respectively located at the nodes of the vibration in the resonance mode of the piezoelectric transformer in the first direction. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the piezoelectric transformer is provided.
【請求項19】前記圧電トランスが冷陰極管点灯用圧電
トランスであることを特徴とする請求項1乃至18のい
ずれかに記載の圧電トランス。
19. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the piezoelectric transformer is a cold-cathode tube lighting piezoelectric transformer.
【請求項20】請求項1記載の圧電トランスを組み込ん
だことを特徴とするインバータ。
20. An inverter incorporating the piezoelectric transformer according to claim 1.
【請求項21】請求項1記載の圧電トランスを組み込ん
だことを特徴とする液晶ディスプレー。
21. A liquid crystal display incorporating the piezoelectric transformer according to claim 1.
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