JPH10164848A - Power converter - Google Patents

Power converter

Info

Publication number
JPH10164848A
JPH10164848A JP8315326A JP31532696A JPH10164848A JP H10164848 A JPH10164848 A JP H10164848A JP 8315326 A JP8315326 A JP 8315326A JP 31532696 A JP31532696 A JP 31532696A JP H10164848 A JPH10164848 A JP H10164848A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
piezoelectric transformer
circuit
frequency
output
voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP8315326A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ogasawara
宏 小笠原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Works Ltd filed Critical Matsushita Electric Works Ltd
Priority to JP8315326A priority Critical patent/JPH10164848A/en
Publication of JPH10164848A publication Critical patent/JPH10164848A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Circuit Arrangements For Discharge Lamps (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Inverter Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power converter in which the power conversion efficiency of a piezoelectric transformer can be maximized regardless of fluctuation of circuit components and the output can be regulated. SOLUTION: A piezoelectric transformer drive circuit 3 is controlled by a frequency control circuit 7 to supply a piezoelectric transformer 4 with a driving voltage V3 . The piezoelectric transformer 4 is driven with the driving voltage V3 to supply a load 2 with an output (voltage V4 , current I4 ). An output voltage detection circuit 5 detects the output voltage V4 which is then fed to a differentiation circuit 6 thus obtaining a differentiated value. The frequency control circuit 7 decreases (sweeps) the frequency continuously sarting from a frequency f0 higher than a resonance frequency fA. When a frequency f1 close to the resonance frequency fA is reached, the differentiated value of detection voltage obtained from the differentiation circuit 6 substantially goes zero. The frequency control circuit 7 stops frequency sweeping and sustains the frequency (t) of the driving voltage V3 at the resonance frequency f1 . According to the arrangement, power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 can be kept at a level very close to a maximum level.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスを用
いた電力変換装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power converter using a piezoelectric transformer.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、放電灯等を負荷とする電力変換装
置において、電磁型トランスに代わるものとして、電磁
型トランスよりも小型化が可能であって効率もよい圧電
トランスが注目されている。このような圧電トランスを
用いて放電灯の連続的な放電を可能ならしめるための電
力変換装置の例が特開平7−220888号公報に開示
されている。以下、この公報に記載されている従来装置
について説明する。
2. Description of the Related Art In recent years, in a power conversion device having a discharge lamp or the like as a load, a piezoelectric transformer, which can be made smaller and more efficient than an electromagnetic transformer, has attracted attention as an alternative to the electromagnetic transformer. Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-220888 discloses an example of a power conversion device for enabling continuous discharge of a discharge lamp using such a piezoelectric transformer. Hereinafter, the conventional apparatus described in this publication will be described.

【0003】図33は上記従来装置を示すブロック構成
図、図34は図33における自励方式の駆動回路26の
回路構成図、図35は図33における電流検出回路32
の回路構成図、図36は放電灯Laと圧電トランス28
の特性を示す特性曲線である。図示するようにこの電力
変換装置20は、直流電源22からの直流電圧Vaを任
意の電圧に昇圧或い降圧するチョッパ回路24を有して
おり、このチョッパ回路24の出力電圧Vbは駆動回路
26に入力される。
FIG. 33 is a block diagram showing the above-mentioned conventional device, FIG. 34 is a circuit diagram of the self-excited driving circuit 26 in FIG. 33, and FIG. 35 is a current detecting circuit 32 in FIG.
FIG. 36 shows the discharge lamp La and the piezoelectric transformer 28.
3 is a characteristic curve showing the characteristic of FIG. As shown in the figure, the power conversion device 20 has a chopper circuit 24 for raising or lowering a DC voltage Va from a DC power supply 22 to an arbitrary voltage, and an output voltage Vb of the chopper circuit 24 is Is input to

【0004】この駆動回路26は、圧電トランス28に
対して周期的に反転する電圧Vcを印加するものであ
る。圧電トランス28は、後述するように圧電セラミッ
ク素子よりなり、上記した電圧の印加により出力側に高
い電力を発生させるものである。この圧電トランス28
の出力を例えば冷陰極管などの放電灯Laに印加するこ
とによりこれを点弧し且つ放電を継続させるようになっ
ている。
The driving circuit 26 applies a periodically inverted voltage Vc to a piezoelectric transformer 28. The piezoelectric transformer 28 is made of a piezoelectric ceramic element as described later, and generates high power on the output side by applying the above-described voltage. This piezoelectric transformer 28
Is applied to a discharge lamp La such as a cold-cathode tube to ignite it and continue the discharge.

【0005】この放電灯Laには、これに流れる電流
(ランプ電流)を検出するために電流検出回路32が接
続されており、この検出値は圧電トランス28の出力を
制御して放電灯Laの発光量を調節する発光量制御部3
3に接続されている。具体的には、この発光量制御部3
3は、電流検出回路32からの検出値を示す電圧と基準
電圧34との差電圧を増幅する誤差増幅回路36と、こ
の回路36からの誤差電圧を基に出力パルス幅が可変さ
れる、例えばパルス幅変調を用いたパルス幅制御回路
(PWM)38とよりなり、この制御回路38より出力
される制御信号により上記チョッパ回路24のパルス幅
を制御して出力電圧Vbを調整するようになっている。
The discharge lamp La is connected to a current detection circuit 32 for detecting a current (lamp current) flowing through the discharge lamp La. The detected value controls the output of the piezoelectric transformer 28 to control the discharge of the discharge lamp La. Light emission amount controller 3 for adjusting the light emission amount
3 is connected. Specifically, the light emission amount control unit 3
Reference numeral 3 denotes an error amplifying circuit 36 for amplifying a difference voltage between a voltage indicating a detection value from the current detection circuit 32 and a reference voltage 34, and an output pulse width is varied based on the error voltage from the circuit 36. A pulse width control circuit (PWM) 38 using pulse width modulation is used. The control signal output from the control circuit 38 controls the pulse width of the chopper circuit 24 to adjust the output voltage Vb. I have.

【0006】ここで、駆動回路26と圧電トランス28
との回路構成を図34も参照して説明する。図示するよ
うにこの駆動回路26は、自励式の駆動回路であり、2
つのトランジスタ、例えばPNPトランジスタよりなる
第1のスイッチトランジスタ40とNPNトランジスタ
よりなる第2のスイッチトランジスタ42をコレクタ同
士結合することにより相補形出力として構成される。上
記第1のスイッチトランジスタ40のエミッタは、電圧
Vbが印加される一方の端子A1に接続され、第2のス
イッチトランジスタ42のエミッタは、他方の端子A2
に接続される。上記2つのトランジスタ40、42のベ
ース電流を制御するために例えばPNPトランジスタよ
りなるトランジスタ44が設けられる。
Here, the driving circuit 26 and the piezoelectric transformer 28
Will be described with reference to FIG. As shown, the drive circuit 26 is a self-excited drive circuit,
Two transistors, for example, a first switch transistor 40 composed of a PNP transistor and a second switch transistor 42 composed of an NPN transistor are connected to each other to form a complementary output. The emitter of the first switch transistor 40 is connected to one terminal A1 to which the voltage Vb is applied, and the emitter of the second switch transistor 42 is connected to the other terminal A2.
Connected to. In order to control the base currents of the two transistors 40 and 42, a transistor 44 composed of, for example, a PNP transistor is provided.

【0007】上記端子A1には、第1の抵抗R01及び第
1のダイオードD01を介して第2のスイッチトランジス
タ42のベースが接続され、この第1のダイオードD01
の順方向はベース側になるように介設される。また、第
1のスイッチトランジスタ40のベースは第2の抵抗R
02を介してトランジスタ34のコレクタに接続されると
共にこのコレクタにはこのコレクタ側を順方向とした第
2のダイオードD02が第1の抵抗R01と第1のダイオー
ドD01の接続点との間で接続されている。また、このト
ランジスタ34のエミッタは、端子A2に接続されると
共にこのベースは第3の抵抗R03に接続されている。
[0007] to the terminal A1, the base of the second switch transistor 42 is connected via a first resistor R 01 and a first diode D 01, the first diode D 01
Is provided so as to be on the base side. The base of the first switch transistor 40 is connected to a second resistor R
02 , and connected to the collector of the transistor 34. A second diode D02 having the collector side in the forward direction is connected to the collector of the first resistor R01 and the connection point of the first diode D01. Connected between The emitter of the transistor 34 is connected to the terminal A2, and the base is connected to the third resistor R03 .

【0008】一方、圧電トランス28は、例えばジルコ
ン酸チタン酸鉛等を焼成してなる薄板状の圧電セラミッ
ク素子46を有している。このセラミック素子46の長
さ、幅、厚みは例えばそれぞれ28mm、7.5mm、
2.0mm程度に設定されている。このセラミック素子
46の図中左側の駆動部の上下面には例えば銀焼付け等
により得られた一対の入力電極48,50が形成され
る。また、セラミック素子46の右半分である発電部の
端面には出力電極54が形成され、離間させて帰還電極
52が並設される。各電極48,50,54の面積は、
これらの電極相互間で形成される静電容量を最適な値に
設定するように規定される。一方の入力電極48は、端
子A1に接続され、他方の入力電極50は、第1及び第
2のスイッチトランジスタ40,42の両コレクタの接
続点に接続される。また、帰還電極52は第3の抵抗R
03に接続される。また、端子A1は、電流検出回路32
を介して放電灯Laの一方の電極56に接続され、出力
電極54は他方の電極58に接続されている。
On the other hand, the piezoelectric transformer 28 has a thin plate-shaped piezoelectric ceramic element 46 formed by firing, for example, lead zirconate titanate. The length, width, and thickness of the ceramic element 46 are, for example, 28 mm, 7.5 mm, respectively.
It is set to about 2.0 mm. A pair of input electrodes 48 and 50 obtained by, for example, silver baking are formed on the upper and lower surfaces of the driving section on the left side of the ceramic element 46 in the drawing. Further, an output electrode 54 is formed on the end face of the power generation unit, which is the right half of the ceramic element 46, and the feedback electrode 52 is juxtaposed at a distance. The area of each electrode 48, 50, 54 is
It is stipulated that the capacitance formed between these electrodes is set to an optimum value. One input electrode 48 is connected to the terminal A1, and the other input electrode 50 is connected to a connection point between the collectors of the first and second switch transistors 40 and 42. The feedback electrode 52 has a third resistance R
Connected to 03 . The terminal A1 is connected to the current detection circuit 32.
And the output electrode 54 is connected to the other electrode 58 of the discharge lamp La.

【0009】一方、電流検出回路32は、図35に示す
ようにその順万向が相互に逆方向となるように並列接続
された一対のダイオードD03,D04よりなり、セラミッ
ク素子46の出力電極54側が順方向となるように設け
たダイオードD03に直列に可変抵抗R05を接続し、この
可動端子60から電流値を示す検出電圧を出力するよう
になっている。
On the other hand, the current detection circuit 32 is composed of a pair of diodes D 03 and D 04 connected in parallel so that their directions are opposite to each other, as shown in FIG. A variable resistor R05 is connected in series to a diode D03 provided so that the electrode 54 is directed forward, and a detection voltage indicating a current value is output from the movable terminal 60.

【0010】次に、動作について説明する。まず、直流
電源22からの直流電圧Vaは、チョッパ回路24にて
パルス幅制御回路38からの制御信号により昇圧或いは
降圧されて直流電圧Vbを出力し、この電圧は駆動回路
26へ入力される。この駆動回路26は圧電トランス2
8に対して周期的に反転する電圧Vcを印加し、圧電ト
ランス28を伸縮振動させる。すると圧電トランス28
で圧電効果によって電圧が発生し、その一部は自励用帰
還信号として上記駆動回路26に戻され、大部分は放電
灯Laに供給されてこれを点弧し、且つ放電を継続させ
ることになる。
Next, the operation will be described. First, the DC voltage Va from the DC power supply 22 is boosted or stepped down by the control signal from the pulse width control circuit 38 by the chopper circuit 24 to output a DC voltage Vb, and this voltage is input to the drive circuit 26. This drive circuit 26 is a piezoelectric transformer 2
A voltage Vc that is periodically inverted is applied to the piezoelectric transformer 8 to cause the piezoelectric transformer 28 to expand and contract. Then, the piezoelectric transformer 28
A voltage is generated by the piezoelectric effect, a part of the voltage is returned to the drive circuit 26 as a self-excitation feedback signal, and most of the voltage is supplied to the discharge lamp La to ignite it and continue discharging. Become.

【0011】この時の放電灯Laのランプ電流は、電流
検出回路32にて検出され、この検出電圧は誤差増幅回
路36にて基準電圧34と比較され、誤差電圧を出力す
る。この誤差電圧に基づいてパルス幅制御回路38は、
パルス幅変調を行なって制御信号を形成し、これを上述
のようにチョッパ回路24へ供給することによって出力
電圧Vbを制御し、放電灯Laにおける発光量を調整す
ることになる。
The lamp current of the discharge lamp La at this time is detected by a current detection circuit 32, and the detected voltage is compared with a reference voltage 34 by an error amplifier circuit 36 to output an error voltage. Based on the error voltage, the pulse width control circuit 38
By generating a control signal by performing pulse width modulation and supplying the control signal to the chopper circuit 24 as described above, the output voltage Vb is controlled, and the light emission amount of the discharge lamp La is adjusted.

【0012】ここで駆動回路26における動作を具体的
に説明する。図34において、まず端子A1、A2に直
流電圧Vbが印加されると第1の抵抗R01、第1のダイ
オードD01を通って第2のスイッチトランジスタ42の
ベースに電流が流れ、このトランジスタ42がオンな
り、圧電トランス28の入力電極48,50に電圧Vc
(Vb)が印加されて、この部分の入力容量が充電され
る。
Here, the operation of the driving circuit 26 will be specifically described. In FIG. 34, when a DC voltage Vb is first applied to the terminals A1 and A2, a current flows through the first resistor R01 and the first diode D01 to the base of the second switch transistor 42. Is turned on, and the voltage Vc is applied to the input electrodes 48 and 50 of the piezoelectric transformer 28.
(Vb) is applied, and the input capacitance of this portion is charged.

【0013】この充電により帰還電極52には負の電圧
が発生し、この電圧によって第3の抵抗R03を介してト
ランジスタ44のベースは順バイアスされ、このトラン
ジスタ44はオンとなる。すると、このトランジスタ4
4のオンにより第1のスイッチトランジスタ40はオン
となり、第2のスイッチトランジスタ42はオフとな
り、圧電トランス28の入力容量は放電されることにな
る。この放電により帰還電極52には正の電圧が発生す
るので第3の抵抗R03を介してトランジスタ44のベー
スが逆バイアスされ、このトランジスタ44がオフする
ため、第1のスイッチトランジスタ40はオフとなり、
第2のスイッチトランジスタ42は再度オンとなる。以
後、同じ動作が繰り返し行われ、圧電トランス28の入
力電極48,50には高周波電圧が印加される。この結
果、入力電極48と出力電極54との間には昇圧された
高周波電圧が発生し、この高周波電圧が電極46,48
に供給されて冷陰極管等の放電灯Laを発光させること
になる。
The charging causes a negative voltage to be generated at the feedback electrode 52, and this voltage causes the base of the transistor 44 to be forward-biased via the third resistor R03, and the transistor 44 is turned on. Then, this transistor 4
By turning on 4, the first switch transistor 40 is turned on, the second switch transistor 42 is turned off, and the input capacitance of the piezoelectric transformer 28 is discharged. Due to this discharge, a positive voltage is generated at the feedback electrode 52, so that the base of the transistor 44 is reverse-biased via the third resistor R03, and the transistor 44 is turned off, so that the first switch transistor 40 is turned off. ,
The second switch transistor 42 is turned on again. Thereafter, the same operation is repeated, and a high-frequency voltage is applied to the input electrodes 48 and 50 of the piezoelectric transformer 28. As a result, a boosted high-frequency voltage is generated between the input electrode 48 and the output electrode 54, and this high-frequency voltage is applied to the electrodes 46 and 48.
To discharge a discharge lamp La such as a cold-cathode tube.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】一般に、圧電トランス
28出力の負荷に対する共振特性は図37に示すように
なり、このときの圧電トランス28の電力変換効率η
は、圧電トランス28を駆動する電圧Vcの周波数fに
よって異なり、圧電トランス28の電力変換効率ηは出
力の共振点(共振ピーク)の周波数fA に一致したとき
に最も高くなる。一方、圧電トランス28の共振特性は
Qファクタが高いため、共振周波数fA のときの特性と
ほぼ同じ特性となる周波数f1 の幅は非常に狭い(図3
7参照)。
Generally, the resonance characteristics of the output of the piezoelectric transformer 28 with respect to the load are as shown in FIG. 37, and the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 28 at this time is shown in FIG.
Varies depending on the frequency f of the voltage Vc for driving the piezoelectric transformer 28, and the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 28 becomes highest when it matches the frequency f A of the output resonance point (resonance peak). Meanwhile, the resonance characteristics of the piezoelectric transformer 28 is Q-factor high, the width of the frequency f 1 to be the substantially the same characteristics as the characteristics when the resonance frequency f A is very narrow (Fig. 3
7).

【0015】ところで、上記従来装置においては圧電ト
ランス28を自励発振動作させているため、圧電トラン
ス28の動作周波数は圧電トランス28自身の固有振動
数によって決定される。しかしながら、負荷が変動する
と、出力の共振ピークの周波数(圧電トランス28の電
力変換効率ηがピークとなる周波数)fA あるいはそれ
と同様の特性が得られる周波数f1 に圧電トランス28
の動作周波数を固定することが困難となる。また、圧電
トランス28の自励信号をスイッチ素子(トランジスタ
44)に与える抵抗R03などの部品ばらつきによって動
作周波数が変化するので、上記のように動作周波数を共
振周波数fA (あるいはf1 )に固定することは非常に
困難である。
By the way, in the above-mentioned conventional device, the piezoelectric transformer 28 is operated by self-oscillation, so that the operating frequency of the piezoelectric transformer 28 is determined by the natural frequency of the piezoelectric transformer 28 itself. However, when the load fluctuates, the frequency of the output resonance peak (the frequency at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 28 peaks) f A or the frequency f 1 at which characteristics similar to the above are obtained are obtained.
It is difficult to fix the operating frequency of the device. Further, since the operating frequency by components variation such as a resistor R 03 to give self励信issue of the piezoelectric transformer 28 to the switching element (transistor 44) is changed, the operating frequency as described above in the resonance frequency f A (or f 1) It is very difficult to fix.

【0016】このように、上記従来装置においては、圧
電トランス28の電力変換効率ηを最大にし且つそれを
維持することができないという問題があった。本発明は
上記問題点の解決を目的とするものであり、回路部品の
ばらつき等があっても圧電トランスの電力変換効率を常
に最大とし且つ出力を調整できる電力変換装置を提供し
ようとするものである。
As described above, the conventional device has a problem that the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 28 cannot be maximized and cannot be maintained. An object of the present invention is to provide a power conversion device that can always maximize the power conversion efficiency of a piezoelectric transformer and can adjust the output even if there are variations in circuit components and the like. is there.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、上記
目的を達成するために、圧電トランスを具備し、圧電ト
ランスにおける電力変換効率が最大となる共振周波数と
同一又は近傍の周波数にて上記圧電トランスを駆動して
負荷に電力を供給する変換手段と、変換手段の入力側又
は出力側の少なくとも一方に設けられて上記変換手段か
ら負荷への出力を調整する調整手段とを備えたことを特
徴とし、回路部品のばらつき等があっても圧電トランス
の電力変換効率を常に最大として高効率にでき、且つ調
整手段によって負荷への出力を調整できる。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a piezoelectric transformer including a piezoelectric transformer, the piezoelectric transformer having a frequency equal to or near the resonance frequency at which the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer is maximized. Conversion means for driving the piezoelectric transformer to supply power to the load; and adjustment means provided on at least one of the input side and the output side of the conversion means for adjusting the output from the conversion means to the load. The power conversion efficiency of the piezoelectric transformer can always be maximized to achieve high efficiency even when there is variation in circuit components, and the output to the load can be adjusted by the adjusting means.

【0018】請求項2の発明は、請求項1の発明におい
て、上記共振周波数が変動した場合に上記圧電トランス
の駆動周波数を変動後における共振周波数と同一又は近
傍の周波数に補正する補正手段を備えたことを特徴と
し、負荷のインピーダンスが変化して共振周波数が変動
した場合であっても、補助手段によって圧電トランスの
電力変換効率を常に最大として高効率にできる。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, when the resonance frequency fluctuates, the driving frequency of the piezoelectric transformer is corrected to a frequency equal to or close to the resonance frequency after the fluctuation. The power conversion efficiency of the piezoelectric transformer can always be maximized by the auxiliary means to achieve high efficiency even when the resonance frequency fluctuates due to a change in the impedance of the load.

【0019】請求項3の発明は、請求項1の発明におい
て、上記変換手段にてインバータを構成したことを特徴
とする。請求項4の発明は、請求項1の発明において、
上記負荷を放電灯としたことを特徴とし、負荷である放
電灯の始動並びに定常点灯が確実に行え、温度変化等が
あっても圧電トランスの電力変換効率を常に最大として
高効率にでき、且つ調整手段によって放電灯の出力を調
整できる。
According to a third aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the conversion means constitutes an inverter. The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1,
It is characterized in that the load is a discharge lamp, the discharge lamp as a load can be started and steadily lit reliably, and even if there is a temperature change, the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer can always be maximized and high efficiency can be obtained, and The output of the discharge lamp can be adjusted by the adjusting means.

【0020】請求項5の発明は、請求項1の発明におい
て、上記調整手段が変換手段の入力側に設けたチョッパ
回路から成ることを特徴とし、簡単な構成で出力の調整
が容易に行える。請求項6の発明は、請求項1の発明に
おいて、上記調整手段が降圧チョッパ回路から成り、降
圧チョッパ回路の出力を平滑せずに出力して成ることを
特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the adjustment means comprises a chopper circuit provided on the input side of the conversion means, and the output can be easily adjusted with a simple configuration. According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the adjusting means comprises a step-down chopper circuit, and outputs the output of the step-down chopper circuit without smoothing.

【0021】請求項7の発明は、請求項1の発明におい
て、上記調整手段が入力を断続するスイッチ要素を具備
したチョッパ回路と、上記スイッチ要素のデューティ比
又はスイッチング周波数を制御して出力を調整する制御
回路とを備えて成ることを特徴とする。請求項8の発明
は、請求項3の発明において、上記調整手段を上記イン
バータと一体に構成したことを特徴とし、回路部品の削
減と小型化が可能となる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the adjusting means adjusts an output by controlling a duty ratio or a switching frequency of the chopper circuit having a switch element for interrupting an input. And a control circuit that performs the control. According to an eighth aspect of the present invention, in the third aspect of the present invention, the adjustment means is integrated with the inverter, so that the number of circuit components can be reduced and the size can be reduced.

【0022】請求項9の発明は、請求項8の発明におい
て、上記インバータを他励制御する手段と、上記インバ
ータの共振系の共振周波数を可変する手段とを備えたこ
とを特徴とし、簡単な構成で出力の調整が容易に行え
る。
According to a ninth aspect of the present invention, in accordance with the eighth aspect of the present invention, there is provided a simple configuration comprising means for separately controlling the inverter and means for varying a resonance frequency of a resonance system of the inverter. The output can be easily adjusted by the configuration.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

(実施形態1)図1は本発明の第1の実施形態を示すブ
ロック図である。本実施形態は、直流電源1から負荷2
の間に、圧電トランス4を具備し、圧電トランス4にお
ける電力変換効率ηが最大となる共振周波数fA と同一
又は近傍の周波数f1 にて圧電トランス4を駆動して負
荷2に電力を供給する変換手段Aと、変換手段Aの入力
側に設けられて変換手段Aから負荷2への出力を調整す
る調整手段Bとを備えている。なお、圧電トランス4に
は、例えば従来例における圧電トランス28と同様のも
のを用いればよい。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. In this embodiment, the DC power supply 1
, The piezoelectric transformer 4 is provided, and power is supplied to the load 2 by driving the piezoelectric transformer 4 at a frequency f 1 that is the same as or near the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized. And an adjusting means B provided on the input side of the converting means A for adjusting the output from the converting means A to the load 2. The piezoelectric transformer 4 may be the same as the piezoelectric transformer 28 in the conventional example.

【0024】変換手段Aは、圧電トランス4と、調整手
段Bで調整された電圧V2 を入力とし周期的に変化する
電圧V3 を出力して圧電トランス4を駆動する圧電トラ
ンス駆動回路3と、圧電トランス4の出力電圧V4 を検
出する出力電圧検出回路5と、出力電圧検出回路5の検
出電圧の微分値を得る微分回路6と、微分回路6から得
られる検出電圧の微分値に応じて圧電トランス4の駆動
電圧V3 の周波数fを可変制御する周波数制御回路7と
を具備している。なお、出力電圧検出回路5の代わり
に、圧電トランス4の出力電流I4 を検出する出力電流
検出回路を用いてもよい。
The converting means A includes a piezoelectric transformer 4 and a piezoelectric transformer driving circuit 3 which receives the voltage V 2 adjusted by the adjusting means B and outputs a periodically changing voltage V 3 to drive the piezoelectric transformer 4. , an output voltage detection circuit 5 for detecting the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4, a differentiating circuit 6 to obtain the differential value of the detection voltage of the output voltage detection circuit 5, depending on the differential value of the detected voltage obtained from the differentiating circuit 6 It has and a frequency control circuit 7 for variably controlling the frequency f of the driving voltage V 3 of the piezoelectric transformer 4 Te. Instead of the output voltage detection circuit 5 may be used an output current detection circuit for detecting an output current I 4 of the piezoelectric transformer 4.

【0025】一方調整手段Bは、直流電源1からの直流
電圧V1 を調整して所望の電圧V2を出力する出力調整
回路8と、出力電圧検出回路5の検出電圧に基づいて出
力調整回路8が具備するスイッチング素子(後述する)
のオン時間(パルス幅)を制御するパルス幅制御回路9
とを備えている。図2は圧電トランス駆動回路3の具体
例を示し、出力調整回路8の出力端間にチョークコイル
Laとスイッチング素子Saとを直列接続するととも
に、スイッチング素子Saの両端に圧電トランス4を接
続して構成されている。また、図3は周波数制御回路7
から出力されるスイッチング素子Saの駆動信号(同図
(a)参照)と、圧電トランス4に印加される駆動電圧
3 (同図(b)参照)とを示している。すなわち、こ
の場合には圧電トランス4に印加される駆動電圧V3
半波正弦波状の波形となる。
On the other hand adjusting means B includes an output adjustment circuit 8 for outputting a desired voltage V 2 by adjusting the DC voltages V 1 from the DC power source 1, the output adjusting circuit based on detected voltage of the output voltage detection circuit 5 8 switching element (to be described later)
Width control circuit 9 for controlling ON time (pulse width)
And FIG. 2 shows a specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 3, in which a choke coil La and a switching element Sa are connected in series between output terminals of an output adjustment circuit 8, and a piezoelectric transformer 4 is connected to both ends of the switching element Sa. It is configured. FIG. 3 shows a frequency control circuit 7.
And a drive signal V 3 (see FIG. 2B) applied to the piezoelectric transformer 4. That is, the driving voltage V 3 applied to the piezoelectric transformer 4 is half-wave sinusoidal waveform in this case.

【0026】また、図4は圧電トランス駆動回路3の他
の具体例を示し、出力調整回路8の出力端間に一対のス
イッチング素子Sb1 ,Sb2 を直列接続するととも
に、低電位側のスイッチング素子Sb2 と並列にチョー
クコイルLbを介して圧電トランス4を接続して構成さ
れている。なお、図5は周波数制御回路7から出力され
るスイッチング素子Sb1 ,Sb2 の駆動信号(同図
(a)(b)参照)と、圧電トランス4に印加される駆
動電圧V3 (同図(c)参照)とを示している。すなわ
ち、この場合には圧電トランス4に印加される駆動電圧
3 が正弦波状の波形となる。さらに、図6は圧電トラ
ンス駆動回路3の別の具体例を示し、出力調整回路8の
出力端間にチョークコイルLc1 ,Lc2 とスイッチン
グ素子Sc1,Sc2 の直列回路を互いに並列接続する
とともに、チョークコイルLc1 とスイッチング素子S
1 の接続点及びチョークコイルLc2 とスイッチング
素子Sc2 の接続点の間に圧電トランス4を接続して構
成されている。なお、図7は周波数制御回路7から出力
されるスイッチング素子Sc1 ,Sc2 の駆動信号(同
図(a)(b)参照)と、圧電トランス4に印加される
駆動電圧V3 (同図(c)参照)とを示している。すな
わち、この場合にも圧電トランス4に印加される駆動電
圧V3 が正弦波状の波形となる。
FIG. 4 shows another specific example of the piezoelectric transformer driving circuit 3 in which a pair of switching elements Sb 1 and Sb 2 are connected in series between the output terminals of the output adjusting circuit 8 and the switching on the low potential side is performed. which are connected to the piezoelectric transformer 4 via a choke coil Lb in parallel with the element Sb 2. FIG. 5 shows a drive signal for the switching elements Sb 1 and Sb 2 output from the frequency control circuit 7 (see FIGS. 5A and 5B) and a drive voltage V 3 applied to the piezoelectric transformer 4 (see FIG. 5). (See (c)). That is, the driving voltage V 3 applied to the piezoelectric transformer 4 is a sinusoidal waveform in this case. FIG. 6 shows another specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 3. A series circuit of choke coils Lc 1 and Lc 2 and switching elements Sc 1 and Sc 2 is connected in parallel between output terminals of an output adjustment circuit 8. With the choke coil Lc 1 and the switching element S
which are connected to the piezoelectric transformer 4 during the connection points and the choke connection points coil Lc 2 and the switching element Sc 2 c 1. FIG. 7 shows the driving signals (see FIGS. 7A and 7B) of the switching elements Sc 1 and Sc 2 output from the frequency control circuit 7 and the driving voltage V 3 applied to the piezoelectric transformer 4 (FIG. (See (c)). That is, the driving voltage V 3 applied to the piezoelectric transformer 4 is a sinusoidal waveform in this case.

【0027】図8は圧電トランス駆動回路3のさらにま
た別の具体例を示し、出力調整回路8の出力端間に一対
のスイッチング素子Sd1 ,Sd2 の直列回路と、一対
のスイッチング素子Sd3 ,Sd4 の直列回路とを並列
接続するとともに、各直列回路におけるスイッチング素
子Sd1 ,Sd2 、Sd3 ,Sd4 の接続点間に圧電ト
ランス4を接続して構成されている。なお、図9は周波
数制御回路7から出力されるスイッチング素子Sd1
Sd4 の駆動信号(同図(a)〜(d)参照)と、圧電
トランス4に印加される駆動電圧V3 (同図(e)参
照)とを示している。この場合、圧電トランス4に印加
される駆動電圧V3 は周期的に反転する方形波状の波形
となる。上述のように、圧電トランス駆動回路3からの
駆動電圧V 3 によって圧電トランス4が励振されて交流
の出力電圧V4 が得られるのであって、本実施形態にお
ける変換手段Aは直流の入力電圧V2 を交流の出力電圧
4に変換するインバータとして構成されている。
FIG. 8 shows the piezoelectric transformer driving circuit 3 further.
Another specific example is shown, in which a pair of
Switching element Sd1, SdTwoSeries circuit and a pair
Switching element SdThree, SdFourIn parallel with the series circuit of
Connection and switching elements in each series circuit.
Child Sd1, SdTwo, SdThree, SdFourBetween the connecting points
The lance 4 is connected. FIG. 9 shows the frequency.
Switching element Sd output from number control circuit 71~
SdFourDrive signals (see FIGS. 7A to 7D) and piezoelectric signals
Drive voltage V applied to transformer 4Three(See figure (e)
). In this case, the voltage is applied to the piezoelectric transformer 4.
Drive voltage VThreeIs a square waveform that is periodically inverted
Becomes As described above, the piezoelectric transformer driving circuit 3
Drive voltage V ThreeThe piezoelectric transformer 4 is excited by the
Output voltage VFourIs obtained, and in this embodiment,
The conversion means A converts the DC input voltage VTwoThe AC output voltage
VFourIt is configured as an inverter that converts to

【0028】一方、図10は出力調整回路8の具体例を
示し、直流電源1の出力端間にチョークコイルL1 を介
してバイポーラトランジスタから成るスイッチング素子
1を接続するとともに、スイッチング素子Q1 の両端
にダイオードD1 とコンデンサC1 を直列接続し、且つ
コンデンサC1 の両端から出力電圧V2 を取り出すよう
にした昇圧チョッパ回路となっている。スイッチング素
子Q1 がパルス幅制御回路9からの駆動信号によってオ
ン・オフされることにより、入力電圧V1 を昇圧した電
圧V2 が出力される。なお、パルス幅制御回路9は、出
力電圧検出回路5の検出電圧が所定のレベルになるよう
に上記駆動信号のパルス幅を可変する制御(PWM制
御)を行っており、これによって負荷2に供給される電
力の調整が可能となる。また、図11は出力調整回路8
の他の具体例を示し、直流電源1の出力端間にバイポー
ラトランジスタから成るスイッチング素子Q2 とダイオ
ードD2 とを直列接続するとともに、ダイオードD2
両端からチョークコイルL2を介して出力電圧V2 を取
り出すようにした降圧チョッパ回路となっている。この
場合には、スイッチング素子Q2 がパルス幅制御回路9
からの駆動信号によってオン・オフされることにより、
入力電圧V1 を降圧した電圧V2 が出力される。
On the other hand, FIG. 10 shows a specific example of the output adjusting circuit 8, together with the connecting switching elements Q 1 consisting of a bipolar transistor through a choke coil L 1 between the output terminals of the DC power supply 1, the switching element Q 1 , A diode C 1 and a capacitor C 1 are connected in series at both ends of the capacitor C 1 , and an output voltage V 2 is taken out from both ends of the capacitor C 1 . By switching element Q 1 is turned on and off by a drive signal from the pulse width control circuit 9, the voltage V 2 obtained by boosting the input voltages V 1 is output. Note that the pulse width control circuit 9 performs control (PWM control) for varying the pulse width of the drive signal so that the detection voltage of the output voltage detection circuit 5 becomes a predetermined level. It is possible to adjust the power to be applied. FIG. 11 shows the output adjustment circuit 8.
Other showing a specific example, a switching element Q 2 and the diode D 2 consisting of bipolar transistors with series connected between the output ends of the DC power source 1, the output voltage from both ends of the diode D 2 via a choke coil L 2 and it has a step-down chopper circuit which is to extract the V 2. In this case, the switching element Q 2 is connected to the pulse width control circuit 9.
Is turned on and off by the drive signal from
Voltage V 2 obtained by stepping down an input voltage V 1 is output.

【0029】図12は圧電トランス4を駆動する駆動電
圧V3 の周波数fに対する、圧電トランス4から出力さ
れる電圧V4 (あるいは出力電流I4 )の共振特性を示
した図である。同図及び図37から明らかなように、駆
動電圧V3 の周波数fが、圧電トランス4の出力電圧V
4 (あるいは出力電流I4 )がピークとなる共振周波数
A に近いほど、圧電トランス4の電力変換効率ηが最
大値に近くなる。そこで、本実施形態においては、圧電
トランス駆動回路3から出力される駆動電圧V 3 の周波
数fが上記共振周波数fA と同一又は近傍の周波数f1
となるように、周波数制御回路7によって圧電トランス
駆動回路3を制御している。
FIG. 12 shows the driving power for driving the piezoelectric transformer 4.
Pressure VThreeOutput from the piezoelectric transformer 4 with respect to the frequency f
Voltage VFour(Or the output current IFour)
FIG. As is apparent from FIGS.
Dynamic voltage VThreeIs the output voltage V of the piezoelectric transformer 4
Four(Or the output current IFour) Is the peak resonance frequency
fA, The power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
It approaches the maximum value. Therefore, in this embodiment, the piezoelectric
Drive voltage V output from transformer drive circuit 3 ThreeFrequency
The number f is the resonance frequency fAFrequency f which is the same as or near1
So that the piezoelectric transformer
The drive circuit 3 is controlled.

【0030】周波数制御回路7は、図12に示すよう
に、まず共振周波数fA よりも高い周波数f0 の駆動電
圧V3 を発生させるとともに、そこから駆動電圧V3
周波数fを連続的に低下(スイープ)させるように、圧
電トランス駆動回路3が具備するスイッチング素子Sa
…の動作周波数を制御する。これにより、圧電トランス
4の出力電圧V4 は周波数fの低下につれて徐々に上昇
し、出力電圧V4 がピークとなる共振周波数fA 付近の
周波数f1 となったときに、微分回路6から与えられる
検出電圧の微分値dV4 /dtが略ゼロとなる。よっ
て、周波数制御回路7は、微分値dV4 /dt≒0とな
った場合に、スイッチング素子Sa…の動作周波数のス
イープを停止し、かつそのときの動作周波数を維持する
ので、圧電トランス駆動回路3から出力される駆動電圧
3 の周波数fもf=f1 に維持され、その結果圧電ト
ランス4の出力電圧V4 はピーク値に近い状態となり、
圧電トランス4の電力変換効率ηが最大値に極めて近い
値となる。
As shown in FIG. 12, the frequency control circuit 7 first generates the drive voltage V 3 having a frequency f 0 higher than the resonance frequency f A, and continuously generates the frequency f of the drive voltage V 3 therefrom. The switching element Sa included in the piezoelectric transformer drive circuit 3 so as to lower (sweep)
.. Are controlled. Thus, the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 gradually increases as the frequency f decreases, and when the output voltage V 4 becomes a frequency f 1 near the resonance frequency f A at which the output voltage V 4 reaches a peak, the output voltage V 4 is given from the differentiating circuit 6. The differential value dV 4 / dt of the detected voltage obtained becomes substantially zero. Therefore, when the differential value dV 4 / dt ≒ 0, the frequency control circuit 7 stops sweeping the operating frequency of the switching elements Sa... And maintains the operating frequency at that time. also the frequency f of the driving voltage V 3 outputted from the 3 is maintained at f = f 1, so that output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 is in a state close to the peak value,
The power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 becomes a value very close to the maximum value.

【0031】あるいは、周波数制御回路7をマイクロコ
ンピュータにより構成し、駆動電圧V3 の周波数fを初
期の周波数f0 から連続的に低下(スイープ)させてい
く際に微小時間Δtの間隔で微分回路6からの微分値d
4 /dtを取込み、n番目の微分値(dV4 /dt)
n と1つ前のn−1番目の微分値(dV4 /dt)n- 1
とを比較して、(dV4 /dt)n <(dV4 /dt)
n-1 の関係が成立するときにその周波数fが共振周波数
A 付近の周波数f1 となることから、これを検出して
周波数fのスイープを停止し、駆動電圧V3 の周波数f
をf=f1 に維持させるようにしてもよい。なお、出力
電圧検出回路5の代わりに出力電流検出回路を用いた場
合には、微分値がdV4 /dtではなくdI4 /dtと
なる以外はほぼ共通である。
Alternatively, the frequency control circuit 7 is constituted by a microcomputer, and when the frequency f of the drive voltage V 3 is continuously reduced (swept) from the initial frequency f 0 , the differentiation circuit is provided at intervals of a short time Δt. Differential value d from 6
V 4 / dt is taken, and the n-th differential value (dV 4 / dt)
n and the previous (n-1) th differential value (dV 4 / dt) n- 1
And (dV 4 / dt) n <(dV 4 / dt)
Since the frequency f becomes the frequency f 1 near the resonance frequency f A when the relationship of n−1 is established, the frequency f is detected and the sweep of the frequency f is stopped, and the frequency f of the drive voltage V 3 is reduced.
May be maintained at f = f 1 . When an output current detection circuit is used instead of the output voltage detection circuit 5, the output voltage detection circuit 5 is almost the same except that the differential value is dI 4 / dt instead of dV 4 / dt.

【0032】一方、上述のようにして変換手段Aにおけ
る圧電トランス4の駆動周波数fがf=f1 となった
後、調整手段Bにおいては、パルス幅制御回路9が出力
電圧検出回路5からの検出電圧とパルス幅制御回路9自
体が保有する基準値とを比較して、その差電圧に応じて
出力調整回路8のスイッチング素子Q1 …をオン・オフ
する駆動信号のパルス幅を可変することにより、変換手
段Aから負荷2への出力が略一定となるように調整す
る。
On the other hand, after the driving frequency f of the piezoelectric transformer 4 in the converting means A becomes f = f 1 as described above, in the adjusting means B, the pulse width control circuit 9 outputs the signal from the output voltage detecting circuit 5. The detection voltage is compared with a reference value held by the pulse width control circuit 9 itself, and the pulse width of a drive signal for turning on / off the switching elements Q 1 of the output adjustment circuit 8 is varied according to the difference voltage. Thus, the output from the conversion means A to the load 2 is adjusted to be substantially constant.

【0033】上述のように本実施形態によれば、圧電ト
ランス4における電力変換効率ηが最大となる共振周波
数fA と同一又は近傍の周波数f1 にて圧電トランス4
を駆動しているので、回路を構成する部品のばらつき等
があっても常に圧電トランス4の電力変換効率ηを最大
にすることができる。しかも、調整手段Bを備えたこと
で負荷2への出力を調整することが可能となる。
As described above, according to the present embodiment, the piezoelectric transformer 4 is driven at a frequency f 1 which is the same as or near the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
Is driven, the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 can always be maximized even if there are variations in the components constituting the circuit. In addition, the provision of the adjusting means B makes it possible to adjust the output to the load 2.

【0034】なお、負荷2としては放電灯を用いた場合
には、放電灯の点灯後に上述の変換手段Aの周波数制御
を行えばよい。 (実施形態2)図13は本発明の第2の実施形態を示す
ブロック図である。図13に示すように、本実施形態は
基本的な構成が実施形態1と共通であるから、共通する
部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実
施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。本実施
形態の特徴は、圧電トランス4の共振周波数fA が変動
した場合に圧電トランス4の駆動周波数fを変動後にお
ける共振周波数fA ’と同一又は近傍の周波数f1 ’に
補正する補正手段Cを備えた点にある。
When a discharge lamp is used as the load 2, the frequency control of the conversion means A may be performed after the discharge lamp is turned on. (Embodiment 2) FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 13, the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment. Therefore, the common components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Will be described only. The feature of the present embodiment is that, when the resonance frequency f A of the piezoelectric transformer 4 fluctuates, the correction means for correcting the drive frequency f of the piezoelectric transformer 4 to a frequency f 1 ′ that is the same as or close to the resonance frequency f A ′ after the fluctuation. C.

【0035】補正手段Cは位相制御回路10と周波数制
御回路7とで構成される。位相制御回路10は、圧電ト
ランス4の出力電圧V4 と入力電圧V3 との位相を検出
し、負荷2のインピーダンス変化によって出力電圧V4
の位相がある状態から進んだり又は遅れた場合に、位相
の変化に応じた検出信号を周波数制御回路7に出力する
ものである。
The correction means C comprises a phase control circuit 10 and a frequency control circuit 7. The phase control circuit 10 detects the phase between the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 and the input voltage V 3, and changes the output voltage V 4 according to the impedance change of the load 2.
When the phase is advanced or delayed from a certain state, a detection signal corresponding to a change in the phase is output to the frequency control circuit 7.

【0036】一方位相制御回路10からの検出信号を受
けた周波数制御回路7は、圧電トランス駆動回路3が具
備するスイッチング素子Sa…の動作周波数を再度高く
したり又は低くする。これにより、負荷2のインピーダ
ンス変化によって変動した、圧電トランス4の電力変換
効率ηが最大となる共振周波数fA ’と同一又は近傍の
周波数f1 ’に、駆動電圧V3 の周波数fを補正するこ
とができる。
On the other hand, the frequency control circuit 7 receiving the detection signal from the phase control circuit 10 raises or lowers the operating frequency of the switching elements Sa... Provided in the piezoelectric transformer drive circuit 3 again. Thus, varied by the impedance change of the load 2, the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer 4 eta is the 'frequency f 1 of the same or near the' resonance frequency f A which is a maximum, to correct the frequency f of the driving voltage V 3 be able to.

【0037】補正手段Cの動作を図14及び図15を参
照してさらに詳しく説明する。図14は圧電トランス4
を駆動する駆動電圧V3 の周波数fに対する、圧電トラ
ンス4から出力される電圧V4 (あるいは出力電流
4 )の共振特性を示した図であり、曲線イは負荷2の
インピーダンスが変化する前、曲線ロは負荷2のインピ
ーダンスが変化(減少)した後の各共振特性を示してい
る。また、図15は圧電トランス4の等価回路を示して
おり、圧電トランス駆動回路3の出力端間にコンデンサ
2 と、インダクタンスL3 ,コンデンサC3 ,抵抗R
1 並びにトランスTの1次巻線の直列回路とが並列接続
され、トランスTの2次巻線とコンデンサC 4 とが負荷
2に並列接続された回路で表される。
The operation of the correcting means C will be described with reference to FIGS.
This will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 14 shows a piezoelectric transformer 4
Drive voltage V for drivingThreeFor the frequency f
Voltage V output from the sense 4Four(Or output current
IFour) Is a diagram showing the resonance characteristics of FIG.
Before the impedance changes, the curve b shows the impedance of load 2.
Each resonance characteristic after the dance changes (decreases).
You. FIG. 15 shows an equivalent circuit of the piezoelectric transformer 4.
And a capacitor between the output terminals of the piezoelectric transformer drive circuit 3.
CTwoAnd the inductance LThree, Capacitor CThree, Resistance R
1And the series circuit of the primary winding of the transformer T is connected in parallel
And the secondary winding of the transformer T and the capacitor C FourAnd load
2 are connected in parallel.

【0038】まず、実施形態1で説明したように変換手
段Aでは、圧電トランス4の電力変換効率ηが最大とな
る共振周波数fA と同一又は近傍の周波数f1 の駆動電
圧V 3 で圧電トランス4が駆動されている。このときの
共振特性は図14の曲線イで表される。ここで、負荷2
のインピーダンスが低下した場合を考える。このときに
は、圧電トランス4の出力電圧V3 の共振特性は図14
の曲線イから曲線ロに変化(左側にシフト)し、共振周
波数fA も低下してfA ’となる。また、圧電トランス
4の出力電圧V4 も減少して曲線イ上のa点から曲線ロ
上のb点に移動する。このように負荷2のインピーダン
スが低下した場合には、図15の等価回路から明らかな
ように圧電トランス4の出力電圧V4 の位相が遅れる。
よって、位相制御回路10により上記出力電圧V4 の位
相の遅れを検出するとともに、その検出信号を周波数制
御回路7に出力する。その結果、周波数制御回路7が圧
電トランス駆動回路3が具備するスイッチング素子Sa
…の動作周波数fをf1 から連続的に低下(スイープ)
させていき、実施形態1で説明したように出力電圧検出
回路5の検出電圧を微分回路6で微分した微分値が略ゼ
ロとなったときに動作周波数のスイープを停止して、新
たな共振周波数fA ’と同一又は近傍の周波数f1
(曲線ロ上のc点)の駆動電圧V3 で圧電トランス4を
駆動する。
First, as described in the first embodiment, the conversion method
In stage A, the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
Resonance frequency fAFrequency f which is the same as or near1Drive power
Pressure V ThreeDrives the piezoelectric transformer 4. At this time
The resonance characteristic is represented by a curve a in FIG. Here, load 2
Let's consider the case where the impedance has decreased. At this time
Is the output voltage V of the piezoelectric transformer 4ThreeThe resonance characteristics of
From the curve a to the curve b (shift to the left)
Wave number fAAlso fA’. Also, the piezoelectric transformer
4 output voltage VFourDecreases from point a on curve a to curve b.
Move to point b above. Thus, the impedance of load 2
In the case where the power is reduced, it is apparent from the equivalent circuit of FIG.
Output voltage V of the piezoelectric transformer 4FourPhase is delayed.
Therefore, the output voltage VFourRank
Detects phase delays and frequency-controls the detection signals.
Output to the control circuit 7. As a result, the frequency control circuit 7
Switching element Sa included in electric transformer drive circuit 3
... is the operating frequency f1Drops continuously from (sweep)
And output voltage detection as described in the first embodiment.
The differential value obtained by differentiating the detection voltage of the circuit 5 by the differentiating circuit 6 is substantially zero.
Stops sweeping the operating frequency when
Shear resonance frequency fA1
Drive voltage V at (point c on curve B)ThreeWith the piezoelectric transformer 4
Drive.

【0039】反対に負荷2のインピーダンスが増大した
場合には、共振周波数fA ’が上昇してfA となるので
(曲線ロ上のd点)、周波数制御回路7が圧電トランス
駆動回路3が具備するスイッチング素子Sa…の動作周
波数fをf1 ’からf1 に上昇させる必要がある。ここ
で、負荷2のインピーダンスが増大すると圧電トランス
4の出力電圧V4 の位相が進むので、位相制御回路10
によってその位相の進みを検出し、周波数制御回路7に
検出信号を出力する。そして、周波数制御回路7では、
圧電トランス駆動回路3が具備するスイッチング素子S
a…の動作周波数fをf1 ’から連続的に上昇(スイー
プ)させていき、実施形態1で説明したように出力電圧
検出回路5の検出電圧を微分回路6で微分した微分値が
略ゼロとなったときに動作周波数のスイープを停止し
て、新たな共振周波数fA と同一又は近傍の周波数f1
(曲線イ上のa点)の駆動電圧V3 で圧電トランス4を
駆動する。
On the other hand, when the impedance of the load 2 increases, the resonance frequency f A ′ increases to f A (point d on the curve B). it is necessary to the switching elements Sa ... operating frequency f of which includes increased from f 1 'to f 1. Here, since the phase of the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 when the impedance of the load 2 increases progresses, the phase control circuit 10
And outputs a detection signal to the frequency control circuit 7. Then, in the frequency control circuit 7,
Switching element S included in piezoelectric transformer drive circuit 3
The operating frequency f of a is continuously increased (swept) from f 1 ′, and as described in the first embodiment, the differential value obtained by differentiating the detection voltage of the output voltage detection circuit 5 by the differentiation circuit 6 is substantially zero. The sweep of the operating frequency is stopped when the frequency becomes f 1, and the frequency f 1 that is the same as or near the new resonance frequency f A is
Driving the piezoelectric transformer 4 in the driving voltage V 3 of (a point on the curve b).

【0040】上述のように本実施形態によれば、圧電ト
ランス4の共振周波数fA が変動した場合に圧電トラン
ス4の駆動周波数fを変動後における共振周波数fA
と同一又は近傍の周波数f1 ’に補正する補正手段Cを
備えたので、回路部品のばらつきだけでなく、負荷2の
インピーダンスが急に変化した場合にも常に圧電トラン
ス4の電力変換効率ηが最大となる共振周波数fA と同
一又は近傍の周波数f 1 で圧電トランス4を駆動させる
ことができる。なお、本実施形態においても、実施形態
1と同様に調整手段Bによって負荷2への出力を調整可
能であることは言うまでもない。
According to the present embodiment as described above, the piezoelectric
Resonance frequency f of lance 4AThe piezoelectric transformer
Frequency f after the drive frequency f of theA
Frequency f which is the same as or near1’Correction means C
Equipped, not only the variation of the circuit components but also the load 2
Even if the impedance changes suddenly, the piezoelectric transformer
Frequency f at which the power conversion efficiency η ofASame as
One or near frequency f 1To drive the piezoelectric transformer 4
be able to. In this embodiment, the embodiment
Output to load 2 can be adjusted by adjusting means B as in 1
Needless to say, it is noh.

【0041】(実施形態3)図16は本発明の第3の実
施形態を示すブロック図であり、実施形態2における負
荷2を放電灯Laとしたものである。したがって、それ
以外の他の構成は実施形態2と共通であるので、共通す
る部分については同一の符号を付して説明は省略する。
(Embodiment 3) FIG. 16 is a block diagram showing a third embodiment of the present invention, in which the load 2 in Embodiment 2 is a discharge lamp La. Therefore, the other configuration is the same as that of the second embodiment, and the common components are denoted by the same reference numerals and the description thereof is omitted.

【0042】図17は負荷2を放電灯Laとした場合に
おいて、圧電トランス4を駆動する駆動電圧V3 の周波
数fに対する、圧電トランス4から出力される電圧V4
の共振特性を示した図であり、曲線ハは放電灯La点灯
前のインピーダンスがほぼ無限大に近いとき、曲線ニは
放電灯La点灯後のインピーダンスが有限値のときの各
共振特性を示している。
FIG. 17 shows the voltage V 4 output from the piezoelectric transformer 4 with respect to the frequency f of the driving voltage V 3 for driving the piezoelectric transformer 4 when the load 2 is a discharge lamp La.
Curve C shows the resonance characteristics when the impedance before the discharge lamp La is turned on is almost infinite, and curve D shows the resonance characteristics when the impedance after the discharge lamp La is turned on has a finite value. I have.

【0043】次に本実施形態の回路動作について説明す
る。まず、放電灯Laの点灯前には、変換手段Aの周波
数制御回路7が圧電トランス4の共振周波数よりも高い
周波数f0 にて圧電トランス駆動回路3のスイッチング
素子Sa…をオン・オフさせ、圧電トランス駆動回路3
からの駆動電圧V3(周波数f0 )で圧電トランス4を
駆動するとともに、周波数fをf0 から徐々に低下させ
る。このとき、圧電トランス4の出力電圧V4 は図17
における曲線ハ上のa点から曲線ハに沿って上昇し、出
力電圧V4 が周波数fがf=fK にて放電灯Laの始動
電圧VA (曲線ハ上のb点)に達すれば放電灯Laが始
動し、負荷インピーダンスが無限大から有限値(=R)
に減少する。その結果、共振特性が曲線ハから曲線ニに
変化し、圧電トランス4の出力電圧V4 は曲線ハ上のb
点(始動電圧VA )から曲線ニ上のc点に移動(低下)
する。
Next, the circuit operation of this embodiment will be described. First, before the discharge lamp La is turned on, the frequency control circuit 7 of the conversion means A turns on and off the switching elements Sa... Of the piezoelectric transformer drive circuit 3 at a frequency f 0 higher than the resonance frequency of the piezoelectric transformer 4. Piezoelectric transformer drive circuit 3
, The piezoelectric transformer 4 is driven by the driving voltage V 3 (frequency f 0 ), and the frequency f is gradually reduced from f 0 . At this time, the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 is
In rises along the a point on the curve C in the curve C, release it reaches the output voltage V 4 is the frequency f at the f = f K in the starting voltage V A of the discharge lamp La (b point on the curve c) The lamp La starts and the load impedance changes from infinity to a finite value (= R).
To decrease. As a result, the resonance characteristic changes from the curve C to the curve D, and the output voltage V 4 of the piezoelectric transformer 4 becomes b
Move from point (starting voltage V A ) to point c on curve d (decrease)
I do.

【0044】実施形態2で説明したように、負荷インピ
ーダンスが無限大の場合には圧電トランス4の入力電圧
3 と出力電圧V4 との位相は一致するが、負荷インピ
ーダンスが有限値Rとなって減少すると出力電圧V4
位相が遅れることになる。そこで、放電灯Laが点灯し
て共振特性が曲線ハから曲線ニに変化し、出力電圧V 4
が曲線ハ上のb点から曲線ニ上のc点に移動したとき、
補正手段Cの位相制御回路10にて出力電圧V4 の位相
の遅れが検出されれば、周波数制御回路7が圧電トラン
ス駆動回路3を制御して、実施形態2で説明したように
駆動電圧V3 の周波数fをfK から徐々に低下させてい
き、圧電トランス4の電力変換効率ηが最大となる共振
周波数fA と同一又は近傍の周波数f1 で駆動電圧V3
の周波数fを維持させる。また、放電灯Laの点灯時に
おいて、調整手段Bによって放電灯Laに供給する出力
を調整することができる。
As described in the second embodiment, the load impedance
When the dance is infinite, the input voltage of the piezoelectric transformer 4
VThreeAnd output voltage VFourPhase with the load impedance
When the inductance decreases to a finite value R, the output voltage VFourof
The phase will be delayed. Then, the discharge lamp La is turned on.
As a result, the resonance characteristic changes from curve C to curve D, and the output voltage V Four
Moves from point b on curve c to point c on curve d,
The output voltage V is output from the phase control circuit 10 of the correcting means C.FourPhase of
Is detected, the frequency control circuit 7 operates the piezoelectric transformer.
Control of the driving circuit 3 as described in the second embodiment.
Drive voltage VThreeFrequency fKGradually lowering
When the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
Frequency fAFrequency f which is the same as or near1Drive voltage VThree
Is maintained at the frequency f. Also, when the discharge lamp La is turned on,
The output supplied to the discharge lamp La by the adjusting means B
Can be adjusted.

【0045】上述のように本実施形態によれば、負荷2
を放電灯Laとした場合に放電灯Laの始動及び安定点
灯が確実に行えるとともに、放電灯Laの定常点灯時に
は圧電トランス4の電力変換効率ηを最大にしているこ
とから高効率となり、さらに放電灯Laの出力を一定に
することができる。また、温度変化によって放電灯La
の負荷インピーダンスが変化した場合でも、実施形態2
で説明したように補正手段Cの動作によって常に圧電ト
ランス4の電力変換効率ηを最大にすることができ、常
時放電灯Laを高効率で点灯させ且つ出力を一定にする
ことができる。なお、回路部品のばらつきなどがあって
も同様の効果が得られることは言うまでもない。
As described above, according to the present embodiment, the load 2
Is a discharge lamp La, the start-up and stable lighting of the discharge lamp La can be reliably performed, and the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized during the steady lighting of the discharge lamp La, so that the efficiency becomes higher. The output of the electric lamp La can be kept constant. In addition, the discharge lamp La changes due to a temperature change.
Of the second embodiment even when the load impedance of
As described above, the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 can always be maximized by the operation of the correction means C, and the discharge lamp La can be constantly lit with high efficiency and the output can be kept constant. It is needless to say that the same effect can be obtained even if there is variation in circuit components.

【0046】また、圧電トランス4の出力電流を検出す
る出力電流検出回路を放電灯Laに直列に設け、その検
出電流を調整手段Bのパルス幅制御回路9に与えるよう
にすれば、パルス幅制御回路9によって出力調整回路8
をパルス幅制御し、放電灯Laの出力電流を一定にする
ことも可能である。 (実施形態4)本実施形態では上記実施形態1〜3にお
ける出力調整回路8の具体例を開示しており、図18は
その回路図を示している。すなわち、直流電源1と圧電
トランス駆動回路3との間にバイポーラトランジスタか
ら成るスイッチング素子Q3 を直列に接続して出力調整
回路8が構成されている。このスイッチング素子Q3
パルス幅制御回路9から与えられる方形波の駆動信号
(図19(a)参照)によてオン・オフされる。すなわ
ち、図19(b)に示すようにスイッチング素子Q 3
オン時に圧電トランス4の出力電圧V4 (出力電流
4 )が負荷2に供給され、出力電圧検出回路5にて検
出された検出電圧の積分値に基づいて出力電圧V 4 を一
定にするべく、パルス幅制御回路9が駆動信号のパルス
幅W(図19(a)参照)を調整してPWM制御によっ
て出力電圧V4 の調整が行われるのである。
The output current of the piezoelectric transformer 4 is detected.
An output current detection circuit is provided in series with the discharge lamp La to detect the output current.
Output current to the pulse width control circuit 9 of the adjusting means B
In this case, the output adjustment circuit 8 is controlled by the pulse width control circuit 9.
Is pulse width controlled to keep the output current of the discharge lamp La constant.
It is also possible. (Embodiment 4) This embodiment is different from Embodiments 1 to 3 above.
FIG. 18 discloses a specific example of the output adjustment circuit 8 in FIG.
The circuit diagram is shown. That is, the DC power supply 1 and the piezoelectric
Bipolar transistor between transformer drive circuit 3
Switching element QThreeConnected in series for output adjustment
A circuit 8 is configured. This switching element QThreeIs
Square wave drive signal given from pulse width control circuit 9
(See FIG. 19A). Sand
That is, as shown in FIG. Threeof
Output voltage V of piezoelectric transformer 4 when onFour(Output current
IFour) Is supplied to the load 2 and detected by the output voltage detection circuit 5.
The output voltage V is determined based on the integrated value of the output detection voltage. FourOne
In order to make the pulse width constant, the pulse width control circuit 9
The width W (see FIG. 19A) is adjusted and PWM control is performed.
Output voltage VFourIs adjusted.

【0047】本実施形態によれば、出力調整回路8の構
成としてスイッチング素子が1つで済み、回路の小型化
が可能となる。 (実施形態5)図20は本発明の第5の実施形態を示す
ブロック図である。図20に示すように、本実施形態は
基本的な構成が実施形態1と共通であるから、共通する
部分については同一の符号を付して説明は省略し、本実
施形態の特徴となる部分についてのみ説明する。本実施
形態の特徴は、調整手段Bを変換手段Aの出力側に設け
たこと、具体的には出力調整回路8を圧電トランス4と
出力電圧検出回路5の間に設けた点にある。
According to the present embodiment, only one switching element is required for the configuration of the output adjustment circuit 8, and the circuit can be downsized. (Embodiment 5) FIG. 20 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. As shown in FIG. 20, the present embodiment has the same basic configuration as that of the first embodiment. Therefore, the common components are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Will be described only. The feature of the present embodiment is that the adjusting means B is provided on the output side of the converting means A, specifically, the output adjusting circuit 8 is provided between the piezoelectric transformer 4 and the output voltage detecting circuit 5.

【0048】図21は本実施形態における出力調整回路
8の具体回路例を示し、圧電トランス4と出力電圧検出
回路5との間に直列に接続されたバイポーラトランジス
タから成るスイッチング素子Q4 と、スイッチング素子
4 のオフ時に変換手段Aの出力側が無負荷状態になる
ことを避けるための抵抗R2 とで構成されている。この
スイッチング素子Q4 はパルス幅制御回路9によってP
WM制御され、これにより変換手段A(圧電トランス
4)の出力電圧V4 の調整が行われるのである。なお、
変換手段Aの動作は実施形態1と共通であり、本実施形
態においても圧電トランス4の電力変換効率ηが最大と
なるように駆動電圧V3 の周波数fが制御され、回路効
率が常に高く維持できる。
FIG. 21 shows a specific circuit example of the output adjusting circuit 8 according to the present embodiment, in which a switching element Q 4 composed of a bipolar transistor connected in series between the piezoelectric transformer 4 and the output voltage detecting circuit 5, the output side of the conversion means a during off element Q 4 is constituted by a resistor R 2 to avoid becoming a no load condition. This switching element Q 4 is turned on by the pulse width control circuit 9.
WM is controlled, thereby it is the adjustment of the output voltage V 4 of the conversion means A (piezoelectric transformer 4) are performed. In addition,
Operation of the conversion means A is common to Embodiment 1, the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 in the present embodiment are controlled frequency f of the driving voltage V 3 to maximize always maintained high circuit efficiency it can.

【0049】(実施形態6)本実施形態では上記実施形
態5における出力調整回路8の具体例を開示しており、
図22(a)(b)はその回路図を示している。図22
(a)に示す回路例では、圧電トランス4と出力電圧検
出回路5との間に適当なインピーダンスを有するインピ
ーダンス要素Zとバイポーラトランジスタから成るスイ
ッチング素子Q5 の直列回路を並列接続して出力調整回
路8が構成されている。すなわち、パルス幅制御回路9
によってスイッチング素子Q5 がオン・オフされると、
オン時にのみインピーダンス要素Zが圧電トランス4の
出力側に並列に挿入されることで出力電圧V4 が変化
し、スイッチング素子Q5 のオン時間を出力電圧検出回
路5とパルス幅制御回路9により変えることで負荷2に
供給される出力(=V5 )を調整することができる。
(Embodiment 6) This embodiment discloses a specific example of the output adjustment circuit 8 in Embodiment 5 described above.
FIGS. 22A and 22B are circuit diagrams thereof. FIG.
(A) In the circuit example shown in, the piezoelectric transformer 4 and the output voltage output adjustment circuit a series circuit of a switching element Q 5 consisting of impedance elements Z and bipolar transistor having a suitable impedance connected in parallel between the detection circuit 5 8 are configured. That is, the pulse width control circuit 9
When the switching element Q 5 is turned on and off by,
The output voltage V 4 is changed by inserting the impedance element Z in parallel to the output side of the piezoelectric transformer 4 only when turned on, and the on-time of the switching element Q 5 is changed by the output voltage detection circuit 5 and the pulse width control circuit 9. Thus, the output (= V 5 ) supplied to the load 2 can be adjusted.

【0050】また、図22(b)に示す回路例では、イ
ンピーダンス要素Zとスイッチング素子Q5 の並列回路
を圧電トランス4と出力電圧検出回路5との間に直列に
接続して出力調整回路8が構成されている。すなわち、
この回路例の場合もパルス幅制御回路9によってスイッ
チング素子Q5 がオン・オフされると、オフ時にのみイ
ンピーダンス要素Zが圧電トランス4と出力電圧検出回
路5との間に直列に挿入されることで出力電圧V4 が変
化し、スイッチング素子Q5 のオン時間を出力電圧検出
回路5とパルス幅制御回路9により変えることで負荷2
に供給される出力(=V5 )を調整することができる。
なお、インピーダンス要素Zは抵抗、インダクタンスあ
るいはコンデンサをそれぞれ単体で、あるいは組み合わ
せて構成すればよい。
[0050] Further, FIG. 22 in the circuit example shown in (b), the impedance element Z and an output adjusting circuit 8 are connected in series between the parallel circuit of the switching elements Q 5 and the piezoelectric transformer 4 and the output voltage detection circuit 5 Is configured. That is,
When the switching element Q 5 by the pulse width control circuit 9 in the case of this circuit example is turned off, the impedance element Z only when off is inserted in series between the piezoelectric transformer 4 and the output voltage detection circuit 5 output voltage V 4 changes in the load by changing the oN time of the switching element Q 5 by the output voltage detection circuit 5 and a pulse width control circuit 9 2
Can be adjusted (= V 5 ).
It should be noted that the impedance element Z may be constituted by a resistor, an inductance or a capacitor alone or in combination.

【0051】(実施形態7)図23は本発明の第7の実
施形態を示すブロック図である。図23に示すように、
本実施形態は基本的な構成が実施形態1と共通であるか
ら、共通する部分については同一の符号を付して説明は
省略し、本実施形態の特徴となる部分についてのみ説明
する。本実施形態の特徴は、変換手段Aの圧電トランス
駆動回路3と調整手段Bの出力調整回路8とを出力調整
機能を有する圧電トランス駆動回路11として一体に構
成した点にある。図24は本実施形態の出力調整機能を
有する圧電トランス駆動回路(以下、単に圧電トランス
駆動回路と略す)11の具体回路例を示し、4つのスイ
ッチ要素S21〜S24がブリッジ接続された所謂フルブリ
ッジ形のインバータ回路として構成されている。これら
のスイッチ要素S21〜S24は、対角線上に位置する2組
のスイッチ要素S21とS24、S22とS23が図25に示す
ようにパルス幅制御回路9’から与えられる駆動信号に
よって交互にオン・オフされる。その結果、各スイッチ
要素S21とS24、S22とS23の組の接続点間に接続され
た圧電トランス4に対して、図25に示すような周期的
に正負が反転する矩形波の駆動電圧V3 ’が出力され、
圧電トランス4が駆動される。
(Embodiment 7) FIG. 23 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention. As shown in FIG.
Since the basic configuration of the present embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. Only the features that are characteristic of the present embodiment will be described. The feature of this embodiment lies in that the piezoelectric transformer drive circuit 3 of the conversion means A and the output adjustment circuit 8 of the adjustment means B are integrally formed as a piezoelectric transformer drive circuit 11 having an output adjustment function. Figure 24 is a piezoelectric transformer drive circuit having an output adjusting function of the present embodiment (hereinafter, simply piezoelectric abbreviated as transformer drive circuit) shows a specific circuit example of 11, a so-called four switching element S 21 to S 24 are bridge-connected It is configured as a full-bridge type inverter circuit. These switching element S 21 to S 24, the drive signals two sets of switch elements located diagonally S 21 and S 24, S 22 and S 23 is supplied from the pulse width control circuit 9 'as shown in FIG. 25 Are alternately turned on and off. As a result, a rectangular wave whose polarity is periodically inverted as shown in FIG. 25 is applied to the piezoelectric transformer 4 connected between the connection points of the sets of the switch elements S 21 and S 24 and S 22 and S 23 . The driving voltage V 3 ′ is output,
The piezoelectric transformer 4 is driven.

【0052】ここで、図25に示すように時間幅W1
間に一方のスイッチ要素の組S22とS23に対する駆動信
号をパルス幅制御回路9’が間引くことにより、時間幅
1の期間においては圧電トランス4の駆動電圧V3
の負の電圧がなくなって減少する。すなわち、圧電トラ
ンス4の駆動電圧V3 ’を変化させることにより、圧電
トランス4の出力電圧V4 ’を変化させることができ
る。したがって、上記時間幅W1 をパルス幅制御回路
9’によって可変することにより、圧電トランス4の出
力電圧V4 ’が調整可能となる。なお、実施形態1と同
様に、圧電トランス駆動回路11の動作周波数(駆動電
圧V3 ’の周波数f)は周波数制御回路7によって圧電
トランス4の電力変換効率ηが最大となる共振周波数f
A と同一又は近傍の周波数f1 とされる。
[0052] Here, by thinning the pulse width control circuit 9 'a drive signal for the set S 22 and S 23 of one of the switch elements during a time width W 1 as shown in FIG. 25, the time width W 1 In the period, the driving voltage V 3 ′ of the piezoelectric transformer 4
Negative voltage disappears and decreases. That is, the output voltage V 4 ′ of the piezoelectric transformer 4 can be changed by changing the drive voltage V 3 ′ of the piezoelectric transformer 4. Therefore, the output voltage V 4 ′ of the piezoelectric transformer 4 can be adjusted by varying the time width W 1 by the pulse width control circuit 9 ′. As in the first embodiment, the operating frequency of the piezoelectric transformer drive circuit 11 (the frequency f of the drive voltage V 3 ′) is changed by the frequency control circuit 7 to the resonance frequency f at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
It is the frequency f 1 of the same or near the A.

【0053】本実施形態によれば、調整手段Bの一部
(出力調整回路)を変換手段Aを構成しているインバー
タ回路と一体に構成したので、部品点数の削減が可能と
なり、小型化が図れるという利点がある。なお、図26
に示すように変換手段Aに位相制御回路10を具備した
補正手段Cを設ければ、実施形態2と同様に回路部品の
ばらつきだけでなく、負荷2のインピーダンスが急に変
化した場合にも常に圧電トランス4の電力変換効率ηが
最大となる共振周波数fA と同一又は近傍の周波数f1
で圧電トランス4を駆動させることができる。
According to the present embodiment, a part of the adjusting means B (output adjusting circuit) is integrally formed with the inverter circuit constituting the converting means A, so that the number of parts can be reduced and the size can be reduced. There is an advantage that it can be achieved. Note that FIG.
As shown in (2), if the correction means C provided with the phase control circuit 10 is provided in the conversion means A, not only the variation of the circuit components but also the impedance of the load 2 suddenly changes, as in the second embodiment. A frequency f 1 that is equal to or close to the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
Thus, the piezoelectric transformer 4 can be driven.

【0054】(実施形態8)本実施形態では上記実施形
態7における圧電トランス駆動回路11の他の具体例を
開示しており、図27にその回路図を示す。本実施形態
における圧電トランス駆動回路11は、インダクタンス
11とスイッチ要素S11の直列回路と、インダクタンス
12とスイッチ要素S12,S13の直列回路とを直流電源
1に並列にブリッジ接続するとともに、インダクタンス
11とスイッチ要素S11の接続点と、スイッチ要素
12,S13の接続点との間から圧電トランス4への駆動
電圧V3 ’を取り出すように構成されている。
(Eighth Embodiment) This embodiment discloses another specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 11 in the seventh embodiment, and FIG. 27 shows a circuit diagram thereof. Piezoelectric transformer drive circuit 11 in this embodiment, a series circuit of the inductance L 11 and the switch element S 11, with bridges connected in parallel to the DC power source 1 and a series circuit of inductance L 12 and the switch element S 12, S 13 The drive voltage V 3 ′ to the piezoelectric transformer 4 is extracted from between the connection point between the inductance L 11 and the switch element S 11 and the connection point between the switch elements S 12 and S 13 .

【0055】次に図28を参照して圧電トランス駆動回
路11の動作を説明する。各スイッチ要素S11〜S13
パルス幅制御回路9’から与えられる駆動信号によって
オン・オフされる。インダクタンスL12に直列接続され
たスイッチ要素S12は、通常オン状態に保持されてお
り、残りのスイッチ要素S11,S13が交互にオン・オフ
される。スイッチ要素S11がオン、S13がオフのとき、
インダクタンスL11にはスイッチ要素S11を介して直流
電源1の出力によりエネルギが蓄積される。同時に既に
エネルギが蓄積されていたインダクタンスL12が圧電ト
ランス4の容量成分と共振し、圧電トランス4に負の共
振電圧V3 ’が出力される。
Next, the operation of the piezoelectric transformer drive circuit 11 will be described with reference to FIG. Each switching element S 11 to S 13 are turned on and off by the drive signal provided from the pulse width control circuit 9 '. Switching element S 12 connected in series to the inductance L 12 is held in the normal ON state, the remaining switching element S 11, S 13 are turned on and off alternately. When switch element S 11 is on and S 13 is off,
Energy is stored by the output of the DC power source 1 through the switching elements S 11 to the inductance L 11. Inductance L 12 which has already been accumulated energy simultaneously resonate with the capacitive component of the piezoelectric transformer 4, the piezoelectric transformer 4 is negative resonant voltage V 3 'is output.

【0056】一方、スイッチ要素S11がオフ、S13がオ
ンのときには、インダクタンスL12にスイッチ要素
12,S13を介して直流電源1の出力によりエネルギが
蓄積されるとともに、既にエネルギが蓄積されているイ
ンダクタンスL11が圧電トランス4の容量成分と共振
し、圧電トランス4に正の共振電圧V3 ’が出力され
る。よって、スイッチ要素S11,S13を交互にオン・オ
フすれば、図28に示すような略正弦波状の交流電圧
(駆動電圧)V3 ’が圧電トランス4に出力される。
Meanwhile, when the switch element S 11 is turned off, S 13 is on, with the energy is accumulated in the inductance L 12 through the switching element S 12, S 13 by the output of the DC power source 1, already energy storage inductance L 11 being resonates with the capacitance component of the piezoelectric transformer 4, a positive resonant voltage V 3 'is output to the piezoelectric transformer 4. Therefore, if the switch elements S 11 and S 13 are turned on and off alternately, a substantially sinusoidal AC voltage (drive voltage) V 3 ′ as shown in FIG. 28 is output to the piezoelectric transformer 4.

【0057】ここで、図28に示すように時間幅W2
間にパルス幅制御回路9’によってスイッチ要素S12
スイッチ要素S11と同期させてオン・オフすれば、圧電
トランス4へ出力される駆動電圧V3 ’を変化させるこ
とができる。すなわち、図28において時刻t1 〜t2
の期間でスイッチ要素S12がオフされると、このときス
イッチ要素S11がオフ、S13がオンであるから、エネル
ギが蓄積されているインダクタンスL11と圧電トランス
4の容量成分とが共振し、圧電トランス4には正の駆動
電圧V3 ’(=V31)が出力される。また、このときに
はスイッチ要素S12がオフであるから、インダクタンス
12にはエネルギは蓄積されない。次に時刻t2 〜t3
の期間でスイッチ要素S12がオン、S11がオン、S13
オフされると、インダクタンスL11にはスイッチ要素S
11を介してエネルギが蓄積されるが、圧電トランス4に
出力される駆動電圧V3 ’はエネルギが蓄積されていな
いインダクタンスL12と圧電トランス4の容量成分の共
振により負の電圧V32となり、その絶対値は時刻t1
2 の期間の駆動電圧V31よりも低下する。以降、時刻
7 まで上記動作が交互に繰り返され、駆動電圧V3
の負の部分が低下して減少する。したがって、上記時間
幅W2 をパルス幅制御回路9’によって可変することに
より、圧電トランス4の出力電圧V4 ’が調整可能とな
る。
[0057] Here, if the pulse width control circuit 9 'the switching element S 12 is synchronized with the switching element S 11 by by on and off during the time width W 2 as shown in FIG. 28, the output to the piezoelectric transformer 4 The driving voltage V 3 ′ can be changed. That is, the time t 1 ~t 2 in FIG. 28
When the switch element S 12 in the period are turned off and the switch element S 11 at this time is off, since S 13 is on, resonates with the capacitance component of the inductance L 11 and the piezoelectric transformer 4 energy is accumulated The positive drive voltage V 3 ′ (= V 31 ) is output to the piezoelectric transformer 4. Further, since the switching element S 12 at this time is off, the energy is not accumulated in the inductance L 12. Next, at time t 2 ~t 3
Switching element S 12 is turned on in the period, S 11 is turned on, the S 13 is turned off, the switch element is an inductance L 11 S
Although energy through the 11 is accumulated, the piezoelectric transformer 4 driving voltage V 3 is output to the 'negative voltage V 32 becomes the resonance of the capacitive component of the inductance L 12 and the piezoelectric transformer 4 which energy is not stored, Its absolute value is from time t 1
lower than the drive voltage V 31 of the period of t 2. Thereafter, the operation until time t 7 are alternately repeated, the driving voltage V 3 '
The negative part of 低下 decreases and decreases. Therefore, the output voltage V 4 ′ of the piezoelectric transformer 4 can be adjusted by varying the time width W 2 by the pulse width control circuit 9 ′.

【0058】なお、実施形態1と同様に、圧電トランス
駆動回路11の動作周波数(駆動電圧V3 ’の周波数
f)は周波数制御回路7によって圧電トランス4の電力
変換効率ηが最大となる共振周波数fA と同一又は近傍
の周波数f1 とされる。 (実施形態9)本実施形態では上記実施形態7における
圧電トランス駆動回路11の他の具体例を開示してお
り、図29にその回路図を示す。
As in the first embodiment, the operating frequency of the piezoelectric transformer drive circuit 11 (the frequency f of the drive voltage V 3 ′) is controlled by the frequency control circuit 7 so that the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized. is the frequency f 1 of the same or near the f a. (Embodiment 9) In the present embodiment, another specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 11 in Embodiment 7 is disclosed, and FIG. 29 shows a circuit diagram thereof.

【0059】本実施形態における圧電トランス駆動回路
11は、4つのスイッチ要素S31〜S34がブリッジ接続
された所謂フルブリッジ形のインバータ回路として構成
されている。これらのスイッチ要素S31〜S34は、直列
接続されたスイッチ要素S31とS32、S33とS34が図3
0に示すようにパルス位相制御回路12から与えられる
駆動信号によって各組毎に交互にオン・オフされ、その
オン・オフの位相をパルス位相制御回路12によって変
化させることでスイッチ要素S31とS32、S33とS34
同時にオンする時間を変化させることができる。つま
り、圧電トランス4が電源側に接続される時間を変化さ
せることで負荷2に供給される電力を調整しているので
ある。
The piezoelectric transformer drive circuit 11 in this embodiment is configured as a so-called full bridge type inverter circuit in which four switch elements S 31 to S 34 are connected in a bridge. These switch elements S 31 to S 34 are composed of series-connected switch elements S 31 and S 32 and S 33 and S 34 shown in FIG.
0 alternately turned on and off for each set by a drive signal supplied from the pulse phase control circuit 12 as shown in, the switching element S 31 by changing the phase of the on and off by the pulse phase control circuit 12 S 32 , the time during which S33 and S34 are simultaneously turned on can be changed. That is, the power supplied to the load 2 is adjusted by changing the time during which the piezoelectric transformer 4 is connected to the power supply.

【0060】次に図30を参照して圧電トランス駆動回
路11の動作を説明する。各スイッチ要素S31〜S34
パルス位相制御回路12から与えられる駆動信号によっ
てオン・オフされる。時刻t1 でスイッチ要素S31がオ
ン、S32がオフすると、スイッチ要素S34はその時点で
既にオンしているから、圧電トランス4には正の駆動電
圧V3 ’が出力される。時刻t2 でスイッチ要素S34
オフ、S33がオンすると、駆動電圧V3 ’はゼロとな
る。続いて時刻t3 でスイッチ要素S32がオン、S31
オフすると、スイッチ要素S33は既にオンしているか
ら、圧電トランス4には負の駆動電圧V3 ’が出力され
る。さらに時刻t4 でスイッチ要素S34がオン、S33
オフすると、駆動電圧V3 ’はゼロとなる。以降、上記
動作が繰り返されて、周期的に反転し且つ休止期間を有
する矩形波の駆動電圧V3 ’が圧電トランス4に出力さ
れる。
Next, the operation of the piezoelectric transformer drive circuit 11 will be described with reference to FIG. Each of the switch elements S 31 to S 34 is turned on / off by a drive signal provided from the pulse phase control circuit 12. When the switch element S 31 is turned on and S 32 is turned off at time t 1 , the positive drive voltage V 3 ′ is output to the piezoelectric transformer 4 because the switch element S 34 is already on at that time. When the switch element S 34 at time t 2 is turned off, S 33 are turned on, drive voltage V 3 'is zero. Then switching element S 32 at time t 3 and is turned on, the S 31 is turned off, because the switch element S 33 has already been turned on, the piezoelectric transformer 4 negative driving voltage V 3 'is output. Further switching element S 34 is turned on at time t 4, the S 33 is turned off, the driving voltage V 3 'is zero. Thereafter, the above operation is repeated, and a rectangular wave drive voltage V 3 ′ that is periodically inverted and has a pause period is output to the piezoelectric transformer 4.

【0061】ここで、スイッチ要素S31とS32に対する
スイッチ要素S33とS34のオン時間の位相を変化させ、
両者の位相差θを大きくすれば、駆動電圧V3 ’の休止
期間が増えて出力期間の時間幅W3 が短縮される。その
ため、駆動電圧V3 ’が低下し、負荷2への供給電力が
減少して電力量の調整が可能となる。したがって、パル
ス位相制御回路12によって上記位相差θを可変するよ
うにスイッチ要素S31〜S34を駆動すれば、圧電トラン
ス4の出力電圧V4 ’の調整が可能となるのである。な
お、実施形態1と同様に、圧電トランス駆動回路11の
動作周波数(駆動電圧V3 ’の周波数f)は周波数制御
回路7によって圧電トランス4の電力変換効率ηが最大
となる共振周波数fA と同一又は近傍の周波数f1 とさ
れる。
[0061] Here, changing the phase of the on-time of the switching element S 33 and S 34 to the switch elements S 31 and S 32,
If the phase difference θ between the two is increased, the idle period of the drive voltage V 3 ′ is increased, and the time width W 3 of the output period is reduced. Therefore, the drive voltage V 3 ′ decreases, the power supplied to the load 2 decreases, and the power amount can be adjusted. Therefore, if the switch elements S 31 to S 34 are driven by the pulse phase control circuit 12 so as to vary the phase difference θ, the output voltage V 4 ′ of the piezoelectric transformer 4 can be adjusted. As in the first embodiment, the operating frequency (frequency f of the driving voltage V 3 ′) of the piezoelectric transformer driving circuit 11 is set to the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized by the frequency control circuit 7. It is the frequency f 1 of the same or near.

【0062】(実施形態10)本実施形態では上記実施
形態7における圧電トランス駆動回路11の他の具体例
を開示しており、図31にその回路図を示す。本実施形
態における圧電トランス駆動回路11は、直流電源1に
直列接続された一対のスイッチ要素S41,S42と、一方
のスイッチ要素S42から可変インダクタンスLp1 を介
して圧電トランス4の駆動電圧V3 ’を取り出すように
構成されている。各スイッチ要素S41,S42は周波数制
御回路7から与えられる駆動信号によって交互にオン・
オフされる。これにより可変インダクタンスLp1 と圧
電トランス4の容量成分とを共振させて、交流の駆動電
圧V3 ’を圧電トランス4に出力するようにしている。
(Embodiment 10) This embodiment discloses another specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 11 in Embodiment 7 and FIG. 31 shows a circuit diagram thereof. The piezoelectric transformer drive circuit 11 according to the present embodiment includes a pair of switch elements S 41 and S 42 connected in series to the DC power supply 1, and a drive voltage of the piezoelectric transformer 4 from one switch element S 42 via a variable inductance Lp 1. V 3 ′ is taken out. Each of the switch elements S 41 and S 42 is alternately turned on / off by a drive signal supplied from the frequency control circuit 7.
Turned off. As a result, the variable inductance Lp 1 and the capacitive component of the piezoelectric transformer 4 resonate, and an AC drive voltage V 3 ′ is output to the piezoelectric transformer 4.

【0063】ここで、可変インダクタンスLp1 のイン
ダクタンス値を可変制御するインダクタンス制御回路1
3が具備されており、可変インダクタンスLp1 のイン
ダクタンス値を変化させることで駆動電圧V3 ’の増減
が可能となり、その結果、圧電トランス4の出力電圧V
4 ’を変化させて負荷2に供給される電力を調整するこ
とができる。なお、実施形態1と同様に、圧電トランス
駆動回路11の動作周波数(駆動電圧V3 ’の周波数
f)は周波数制御回路7によって圧電トランス4の電力
変換効率ηが最大となる共振周波数fA と同一又は近傍
の周波数f1 とされる。
[0063] Here, the inductance control circuit 1 variably controls the inductance of the variable inductance Lp 1
The driving voltage V 3 ′ can be increased or decreased by changing the inductance value of the variable inductance Lp 1 , and as a result, the output voltage V
By changing 4 ′, the power supplied to the load 2 can be adjusted. As in the first embodiment, the operating frequency (frequency f of the driving voltage V 3 ′) of the piezoelectric transformer driving circuit 11 is set to the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized by the frequency control circuit 7. It is the frequency f 1 of the same or near.

【0064】(実施形態11)本実施形態では上記実施
形態7における圧電トランス駆動回路11の他の具体例
を開示しており、図32にその回路図を示す。本実施形
態における圧電トランス駆動回路11は、直流電源1に
直列接続された一対のスイッチ要素S51,S52と、一方
のスイッチ要素S52にインダクタンスL5 を介して可変
コンデンサCp1 を並列接続し、この可変コンデンサC
1 の両端から圧電トランス4の駆動電圧V3 ’を取り
出すように構成されている。各スイッチ要素S51,S52
は周波数制御回路7から与えられる駆動信号によって交
互にオン・オフされる。これによりインダクタンスL5
と可変コンデンサCp1と圧電トランス4の容量成分と
を共振させて、交流の駆動電圧V3 ’を圧電トランス4
に出力するようにしている。
(Embodiment 11) In the present embodiment, another specific example of the piezoelectric transformer drive circuit 11 in Embodiment 7 is disclosed, and FIG. 32 shows a circuit diagram thereof. The piezoelectric transformer drive circuit 11 in the present embodiment includes a pair of switch elements S 51 and S 52 connected in series to the DC power supply 1 and a variable capacitor Cp 1 connected in parallel to one of the switch elements S 52 via an inductance L 5. And the variable capacitor C
The driving voltage V 3 ′ of the piezoelectric transformer 4 is extracted from both ends of p 1 . Each switch element S 51 , S 52
Are alternately turned on and off by a drive signal supplied from the frequency control circuit 7. As a result, the inductance L 5
, The variable capacitor Cp 1 and the capacitance component of the piezoelectric transformer 4 resonate, and the AC drive voltage V 3 ′ is
Output to

【0065】ここで、可変コンデンサCp1 の容量値を
可変制御する容量制御回路14が具備されており、可変
コンデンサCp1 の容量値を変化させることで駆動電圧
3’の増減が可能となり、その結果、圧電トランス4
の出力電圧V4 ’を変化させて負荷2に供給される電力
を調整することができる。なお、実施形態1と同様に、
圧電トランス駆動回路11の動作周波数(駆動電圧
3 ’の周波数f)は周波数制御回路7によって圧電ト
ランス4の電力変換効率ηが最大となる共振周波数fA
と同一又は近傍の周波数f1 とされる。
Here, a capacitance control circuit 14 for variably controlling the capacitance value of the variable capacitor Cp 1 is provided, and the drive voltage V 3 ′ can be increased or decreased by changing the capacitance value of the variable capacitor Cp 1 . As a result, the piezoelectric transformer 4
Of varying the output voltage V 4 'can adjust the power supplied to the load 2. In addition, similarly to the first embodiment,
The operating frequency of the piezoelectric transformer drive circuit 11 (the frequency f of the drive voltage V 3 ′) is controlled by the frequency control circuit 7 to the resonance frequency f A at which the power conversion efficiency η of the piezoelectric transformer 4 is maximized.
The frequency f 1 is the same as or close to the frequency f 1 .

【0066】[0066]

【発明の効果】請求項1の発明は、圧電トランスを具備
し、圧電トランスにおける電力変換効率が最大となる共
振周波数と同一又は近傍の周波数にて上記圧電トランス
を駆動して負荷に電力を供給する変換手段と、変換手段
の入力側又は出力側の少なくとも一方に設けられて上記
変換手段から負荷への出力を調整する調整手段とを備え
たので、回路部品のばらつき等があっても圧電トランス
の電力変換効率を常に最大として高効率にでき、且つ調
整手段によって負荷への出力を調整できるという効果が
ある。
According to a first aspect of the present invention, a piezoelectric transformer is provided, and power is supplied to a load by driving the piezoelectric transformer at a frequency equal to or near the resonance frequency at which the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer is maximized. And the adjusting means provided on at least one of the input side and the output side of the converting means for adjusting the output from the converting means to the load. There is an effect that the power conversion efficiency can always be maximized to achieve high efficiency, and the output to the load can be adjusted by the adjusting means.

【0067】請求項2の発明は、上記共振周波数が変動
した場合に上記圧電トランスの駆動周波数を変動後にお
ける共振周波数と同一又は近傍の周波数に補正する補正
手段を備えたので、負荷のインピーダンスが変化して共
振周波数が変動した場合であっても、補助手段によって
圧電トランスの電力変換効率を常に最大として高効率に
できるという効果がある。
According to the second aspect of the present invention, when the resonance frequency fluctuates, the driving frequency of the piezoelectric transformer is corrected to a frequency equal to or close to the resonance frequency after the fluctuation, so that the impedance of the load is reduced. Even when the resonance frequency fluctuates due to the change, there is an effect that the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer can always be maximized and the efficiency can be increased by the auxiliary means.

【0068】請求項4の発明は、上記負荷を放電灯とし
たので、負荷である放電灯を始動並びに定常点灯が確実
に行え、温度変化等があっても圧電トランスの電力変換
効率を常に最大として高効率にでき、且つ調整手段によ
って放電灯の出力を調整できるという効果がある。請求
項5の発明は、上記調整手段が変換手段の入力側に設け
たチョッパ回路から成るので、簡単な構成を出力の調整
が容易に行えるという効果がある。
According to the fourth aspect of the present invention, since the load is a discharge lamp, the discharge lamp as the load can be started and steadily lit reliably, and the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer can always be maximized even if there is a temperature change. This has the effect that the efficiency can be increased and the output of the discharge lamp can be adjusted by the adjusting means. According to the fifth aspect of the present invention, since the adjusting means comprises a chopper circuit provided on the input side of the converting means, there is an effect that the output can be easily adjusted with a simple configuration.

【0069】請求項8の発明は、上記調整手段を上記イ
ンバータと一体に構成したので、回路部品の削減と小型
化が可能となるという効果がある。請求項9の発明は、
上記インバータを他励制御する手段と、上記インバータ
の共振系の共振周波数を可変する手段とを備えたので、
簡単な構成で出力の調整が容易に行えるという効果があ
る。
According to the eighth aspect of the present invention, since the adjusting means is integrated with the inverter, there is an effect that the number of circuit components can be reduced and the size can be reduced. The invention of claim 9 is
Since there are means for separately controlling the inverter and means for varying the resonance frequency of the resonance system of the inverter,
The output can be easily adjusted with a simple configuration.

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

【図1】実施形態1を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment.

【図2】同上における圧電トランス駆動回路の具体例を
示す回路図である。
FIG. 2 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer driving circuit in the above.

【図3】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 3 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図4】同上における圧電トランス駆動回路の具体例を
示す回路図である。
FIG. 4 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit in the above.

【図5】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 5 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図6】同上における圧電トランス駆動回路の具体例を
示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a specific example of the piezoelectric transformer drive circuit in the above power supply system.

【図7】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 7 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図8】同上における圧電トランス駆動回路の具体例を
示す回路図である。
FIG. 8 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit in the above power supply circuit.

【図9】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 9 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図10】同上における出力調整回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 10 is a circuit diagram showing a specific example of the output adjustment circuit of the above.

【図11】同上における出力調整回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 11 is a circuit diagram showing a specific example of the output adjustment circuit in Embodiment 1;

【図12】同上の動作を説明するための図である。FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the above.

【図13】実施形態2を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram showing a second embodiment.

【図14】同上の動作を説明するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining the operation of the above.

【図15】同上における圧電トランスの等価回路を示す
回路図である。
FIG. 15 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the piezoelectric transformer in Embodiment 1;

【図16】実施形態3を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram showing a third embodiment.

【図17】同上の動作を説明するための図である。FIG. 17 is a diagram for explaining the operation of the above.

【図18】実施形態4における出力調整回路の具体例を
示す回路図である。
FIG. 18 is a circuit diagram illustrating a specific example of an output adjustment circuit according to a fourth embodiment.

【図19】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 19 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図20】実施形態5を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing a fifth embodiment.

【図21】同上における出力調整回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 21 is a circuit diagram showing a specific example of the output adjustment circuit in Embodiment 1;

【図22】(a)及び(b)は実施形態6における出力
調整回路の具体例を示す回路図である。
FIGS. 22A and 22B are circuit diagrams illustrating specific examples of an output adjustment circuit according to the sixth embodiment.

【図23】実施形態7を示すブロック図である。FIG. 23 is a block diagram showing a seventh embodiment.

【図24】同上における圧電トランス駆動回路の具体例
を示す回路図である。
FIG. 24 is a circuit diagram showing a specific example of the piezoelectric transformer drive circuit in the above power supply system.

【図25】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 25 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図26】同上の他の構成を示すブロック図である。FIG. 26 is a block diagram showing another configuration of the above.

【図27】実施形態8における圧電トランス駆動回路の
具体例を示す回路図である。
FIG. 27 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit according to the eighth embodiment.

【図28】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 28 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図29】実施形態9における圧電トランス駆動回路の
具体例を示す回路図である。
FIG. 29 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit according to a ninth embodiment.

【図30】同上の動作を説明するための波形図である。FIG. 30 is a waveform chart for explaining the above operation.

【図31】実施形態10における圧電トランス駆動回路
の具体例を示す回路図である。
FIG. 31 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit according to a tenth embodiment.

【図32】実施形態11における圧電トランス駆動回路
の具体例を示す回路図である。
FIG. 32 is a circuit diagram showing a specific example of a piezoelectric transformer drive circuit according to the eleventh embodiment.

【図33】従来例を示すブロック図である。FIG. 33 is a block diagram showing a conventional example.

【図34】同上における要部の具体例を示す回路図であ
る。
FIG. 34 is a circuit diagram showing a specific example of a main part of the above.

【図35】同上における電流検出回路の具体例を示す回
路図である。
FIG. 35 is a circuit diagram showing a specific example of the current detection circuit in Embodiment 1;

【図36】同上の動作を説明するための図である。FIG. 36 is a view for explaining the operation of the above.

【図37】同上の動作を説明するための図である。FIG. 37 is a view for explaining the above operation.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 変換手段 B 調整手段 1 直流電源 2 負荷 3 圧電トランス駆動回路 4 圧電トランス 5 出力電圧検出回路 6 微分回路 7 周波数制御回路 8 出力調整回路 9 パルス幅制御回路 A conversion means B adjustment means 1 DC power supply 2 load 3 piezoelectric transformer drive circuit 4 piezoelectric transformer 5 output voltage detection circuit 6 differentiating circuit 7 frequency control circuit 8 output adjustment circuit 9 pulse width control circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H05B 41/02 H05B 41/24 Z 41/24 41/29 C 41/29 H01L 41/08 A ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI H05B 41/02 H05B 41/24 Z 41/24 41/29 C 41/29 H01L 41/08 A

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 圧電トランスを具備し、圧電トランスに
おける電力変換効率が最大となる共振周波数と同一又は
近傍の周波数にて上記圧電トランスを駆動して負荷に電
力を供給する変換手段と、変換手段の入力側又は出力側
の少なくとも一方に設けられて上記変換手段から負荷へ
の出力を調整する調整手段とを備えたことを特徴とする
電力変換装置。
1. A converter comprising a piezoelectric transformer, driving the piezoelectric transformer at a frequency equal to or near the resonance frequency at which the power conversion efficiency of the piezoelectric transformer is maximized to supply power to a load, and a converter. And an adjustment means provided on at least one of the input side and the output side of the power supply for adjusting the output from the conversion means to the load.
【請求項2】 上記共振周波数が変動した場合に上記圧
電トランスの駆動周波数を変動後における共振周波数と
同一又は近傍の周波数に補正する補正手段を備えたこと
を特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
2. The electric power according to claim 1, further comprising a correction unit that corrects the driving frequency of the piezoelectric transformer to a frequency equal to or close to the resonance frequency after the fluctuation when the resonance frequency fluctuates. Conversion device.
【請求項3】 上記変換手段にてインバータを構成した
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
3. The power converter according to claim 1, wherein said converter comprises an inverter.
【請求項4】 上記負荷を放電灯としたことを特徴とす
る請求項1記載の電力変換装置。
4. The power converter according to claim 1, wherein said load is a discharge lamp.
【請求項5】 上記調整手段は変換手段の入力側に設け
たチョッパ回路から成ることを特徴とする請求項1記載
の電力変換装置。
5. The power converter according to claim 1, wherein said adjusting means comprises a chopper circuit provided on an input side of said converting means.
【請求項6】 上記調整手段は降圧チョッパ回路から成
り、降圧チョッパ回路の出力を平滑せずに出力して成る
ことを特徴とする請求項1記載の電力変換装置。
6. The power converter according to claim 1, wherein said adjusting means comprises a step-down chopper circuit, and outputs the output of the step-down chopper circuit without smoothing.
【請求項7】 上記調整手段は入力を断続するスイッチ
要素を具備したチョッパ回路と、上記スイッチ要素のデ
ューティ比又はスイッチング周波数を制御して出力を調
整する制御回路とを備えて成ることを特徴とする請求項
1記載の電力変換装置。
7. The adjusting means includes a chopper circuit having a switch element for interrupting an input, and a control circuit for controlling an output by controlling a duty ratio or a switching frequency of the switch element. The power converter according to claim 1.
【請求項8】 上記調整手段を上記インバータと一体に
構成したことを特徴とする請求項3記載の電力変換装
置。
8. The power converter according to claim 3, wherein said adjusting means is integrated with said inverter.
【請求項9】 上記インバータを他励制御する手段と、
上記インバータの共振系の共振周波数を可変する手段と
を備えたことを特徴とする請求項8記載の電力変換装
置。
9. A means for separately controlling the inverter.
9. The power converter according to claim 8, further comprising means for varying a resonance frequency of a resonance system of the inverter.
JP8315326A 1996-11-26 1996-11-26 Power converter Withdrawn JPH10164848A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8315326A JPH10164848A (en) 1996-11-26 1996-11-26 Power converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP8315326A JPH10164848A (en) 1996-11-26 1996-11-26 Power converter

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH10164848A true JPH10164848A (en) 1998-06-19

Family

ID=18064066

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP8315326A Withdrawn JPH10164848A (en) 1996-11-26 1996-11-26 Power converter

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH10164848A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001029957A1 (en) * 1999-10-19 2001-04-26 Alcatel Switched power supply converter with a piezoelectric transformer
WO2008056436A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Tamura Corporation Input voltage detecting circuit
JP2010035314A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Tamura Seisakusho Co Ltd Control circuit for piezoelectric transformer, and method of controlling piezoelectric transformer
JP2012085529A (en) * 2011-12-27 2012-04-26 Oki Data Corp Power supply control device and power supply control method
WO2013019905A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Knowles Gareth J Intrinsic adaptive and autonomic piezotransformer circuits
JP2018509121A (en) * 2014-12-23 2018-03-29 インテル コーポレイション Apparatus and method for supplying selectable charging voltage

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001029957A1 (en) * 1999-10-19 2001-04-26 Alcatel Switched power supply converter with a piezoelectric transformer
US6738267B1 (en) 1999-10-19 2004-05-18 Alcatel Switched power supply converter with a piezoelectric transformer
WO2008056436A1 (en) * 2006-11-09 2008-05-15 Tamura Corporation Input voltage detecting circuit
JP2010035314A (en) * 2008-07-28 2010-02-12 Tamura Seisakusho Co Ltd Control circuit for piezoelectric transformer, and method of controlling piezoelectric transformer
WO2013019905A1 (en) * 2011-08-01 2013-02-07 Knowles Gareth J Intrinsic adaptive and autonomic piezotransformer circuits
JP2012085529A (en) * 2011-12-27 2012-04-26 Oki Data Corp Power supply control device and power supply control method
JP2018509121A (en) * 2014-12-23 2018-03-29 インテル コーポレイション Apparatus and method for supplying selectable charging voltage

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100280765B1 (en) Driving device of discharge tube and piezoelectric transformer used therein
JP2778554B2 (en) Piezo transformer drive circuit
US6075325A (en) Inverter and method for driving a plurality of cold cathode tubes in parallel
JP2757810B2 (en) Power supply
JP2842526B2 (en) Drive circuit for piezoelectric transformer
JP2009011144A (en) Soft start circuit and power supply device including soft start circuit
CN1778149B (en) Discharge lamp lighting control device
JP2002203689A (en) Driving device and driving method of cold cathode fluorescent tube using piezoelectric transformer
US7012578B2 (en) Light emission control device, backlight device, liquid crystal display apparatus, liquid crystal monitor and liquid crystal television
JPH10127058A (en) Drive circuit for piezoelectric transformer
JP2008159382A (en) Discharge lamp lighting circuit
JP3119822B2 (en) Discharge current supply method and discharge current supply device
CN1883235B (en) Electrodeless discharge lamp lighting apparatus and illuminating apparatus
EP2222141B1 (en) Discharge lamp lighting circuit for AC-driving a discharge lamp
JPH10164848A (en) Power converter
US5838113A (en) Power supply circuit employing a differential amplifier connected to an AND gate that is in turn connected to flip-flop
JP2020124050A (en) Resonance inverter device
JPH11252926A (en) Method and circuit for driving piezoelectric transformer
JPH07220888A (en) Driving device for discharge tube
JPH07142178A (en) Lamp driving circuit
US20090267535A1 (en) Ac power source apparatus
JP4514118B2 (en) Piezoelectric transformer driving circuit and cold-cathode tube lighting device having the same
JP2948600B2 (en) Inverter device
JPH1126181A (en) Cold-cathode tube lighting device
JP3269460B2 (en) Piezoelectric transformer drive circuit and drive method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20040203