JPH1051045A - 圧電トランス - Google Patents
圧電トランスInfo
- Publication number
- JPH1051045A JPH1051045A JP8202453A JP20245396A JPH1051045A JP H1051045 A JPH1051045 A JP H1051045A JP 8202453 A JP8202453 A JP 8202453A JP 20245396 A JP20245396 A JP 20245396A JP H1051045 A JPH1051045 A JP H1051045A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- piezoelectric transformer
- signal
- output
- circuit
- piezoelectric
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Testing Electric Properties And Detecting Electric Faults (AREA)
- Apparatuses For Generation Of Mechanical Vibrations (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、圧電トランスを用いて負帰還制御
を行う電源において、圧電トランスのクラックに起因す
る圧電トランス自身の発熱及び効率低下障害を事前に検
出することを目的とする。 【解決手段】 圧電トランス１の同一方向の分極内にお
いて機械的振動のばらつきを検出できる２つの対称な形
状をしたモニタ電極８ａ及び８ｂを設けることで、各モ
ニタ電極からの出力信号の差分信号を差動増幅回路１０
で検出し、整流平滑回路１１で直流化したものと基準信
号１３とを比較器１２によりレベル比較を行い圧電トラ
ンスのクラック発生の有無を判断し、クラックの発生が
あると判断されたときには、警告表示回路１４により警
告表示を行う。
を行う電源において、圧電トランスのクラックに起因す
る圧電トランス自身の発熱及び効率低下障害を事前に検
出することを目的とする。 【解決手段】 圧電トランス１の同一方向の分極内にお
いて機械的振動のばらつきを検出できる２つの対称な形
状をしたモニタ電極８ａ及び８ｂを設けることで、各モ
ニタ電極からの出力信号の差分信号を差動増幅回路１０
で検出し、整流平滑回路１１で直流化したものと基準信
号１３とを比較器１２によりレベル比較を行い圧電トラ
ンスのクラック発生の有無を判断し、クラックの発生が
あると判断されたときには、警告表示回路１４により警
告表示を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスに関
するものである。
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のコアに１次及び２次巻き線を巻い
て作る電磁式トランスでは、１次と２次巻き線間の絶縁
耐圧が低く、必要な絶縁耐圧の確保のため小型化・薄型
化には限度があり、また極細線を多数層のコイルとして
いるため層間の絶縁破壊などによる発火等の危険性があ
る。これら問題に対応するための新しい概念のデバイス
として圧電トランスがある。圧電トランスはチタン酸ジ
ルコン鉛（ＰＺＴ）などの圧電材料で長板状のものを作
り、２ｋＶ〜４ｋＶの直流電圧で分極処理を行った駆動
部及び発電部を持ち、両部ともに外部と接続するための
銀系導電材料による電極が形成されている。長板状のた
め小型化・薄型化が容易であり、またセラミック材料を
用いるため完全な不燃性となる特長がある。振動モード
の代表的な種類としてはトランスの長さが機械的共振の
１／２波長になる１次ローゼン型、３／２波長になる３
次ローゼン型がある。例えば、特開平６−１７７４５１
号公報参照。
て作る電磁式トランスでは、１次と２次巻き線間の絶縁
耐圧が低く、必要な絶縁耐圧の確保のため小型化・薄型
化には限度があり、また極細線を多数層のコイルとして
いるため層間の絶縁破壊などによる発火等の危険性があ
る。これら問題に対応するための新しい概念のデバイス
として圧電トランスがある。圧電トランスはチタン酸ジ
ルコン鉛（ＰＺＴ）などの圧電材料で長板状のものを作
り、２ｋＶ〜４ｋＶの直流電圧で分極処理を行った駆動
部及び発電部を持ち、両部ともに外部と接続するための
銀系導電材料による電極が形成されている。長板状のた
め小型化・薄型化が容易であり、またセラミック材料を
用いるため完全な不燃性となる特長がある。振動モード
の代表的な種類としてはトランスの長さが機械的共振の
１／２波長になる１次ローゼン型、３／２波長になる３
次ローゼン型がある。例えば、特開平６−１７７４５１
号公報参照。
【０００３】特開平６−１７７４５１号公報に開示され
ている一つの圧電トランスとして図５に示すものがあ
る。図５は１次ローゼン型の振動モードを用いた圧電ト
ランス１の構成と振動状態を示す図である。入力信号１
７が印加される部分を駆動部２と称し、その出力部分は
発電部３と称し、出力信号１８が取り出される。駆動部
２は厚み方向に分極され、発電部３は長辺方向に分極さ
れている。圧電トランス１の図面上左半分となる駆動部
２の表面及び裏面の全面は、銀系導電材料による入力電
極４が、また図面上右半分となる発電部３の端面全面に
も同一材料による出力電極６が、それぞれ被着して形成
されている。
ている一つの圧電トランスとして図５に示すものがあ
る。図５は１次ローゼン型の振動モードを用いた圧電ト
ランス１の構成と振動状態を示す図である。入力信号１
７が印加される部分を駆動部２と称し、その出力部分は
発電部３と称し、出力信号１８が取り出される。駆動部
２は厚み方向に分極され、発電部３は長辺方向に分極さ
れている。圧電トランス１の図面上左半分となる駆動部
２の表面及び裏面の全面は、銀系導電材料による入力電
極４が、また図面上右半分となる発電部３の端面全面に
も同一材料による出力電極６が、それぞれ被着して形成
されている。
【０００４】入力電極４に圧電トランスの分極方向の機
械的共振となる周波数の交流電圧を入力端子５より印加
すると、駆動部２の圧電効果により分極方向の機械的振
動が発生する。この機械的振動は発電部３での圧電効果
により電気エネルギ変換され、既定の変成比で昇圧また
は降圧された同一周波数の交流電力を出力電極６に発生
し、出力端子７から外部へ取り出される。
械的共振となる周波数の交流電圧を入力端子５より印加
すると、駆動部２の圧電効果により分極方向の機械的振
動が発生する。この機械的振動は発電部３での圧電効果
により電気エネルギ変換され、既定の変成比で昇圧また
は降圧された同一周波数の交流電力を出力電極６に発生
し、出力端子７から外部へ取り出される。
【０００５】特開平６−１７７４５１号公報に開示され
ている他の圧電トランスとして図６に示すものがある。
図６は３次ローゼン型の振動モードを用いた圧電トラン
ス１の構成と振動状態を示す図である。入力信号１７が
印加される部分を駆動部２と称し、その出力部分は発電
部３と称し、出力信号１８が取り出される。駆動部２は
厚み方向に分極されている。発電部３は長辺方向に分極
され、更に長辺方向の中心面を境にして互いに逆向き分
極されている。圧電トランス１の両端にある駆動部２の
表面及び裏面の全面は銀系導電材料による入力電極４
が、また発電部３は長辺方向の中心線となる表面部分で
同一材料による出力電極６が、それぞれ被着して形成さ
れている。
ている他の圧電トランスとして図６に示すものがある。
図６は３次ローゼン型の振動モードを用いた圧電トラン
ス１の構成と振動状態を示す図である。入力信号１７が
印加される部分を駆動部２と称し、その出力部分は発電
部３と称し、出力信号１８が取り出される。駆動部２は
厚み方向に分極されている。発電部３は長辺方向に分極
され、更に長辺方向の中心面を境にして互いに逆向き分
極されている。圧電トランス１の両端にある駆動部２の
表面及び裏面の全面は銀系導電材料による入力電極４
が、また発電部３は長辺方向の中心線となる表面部分で
同一材料による出力電極６が、それぞれ被着して形成さ
れている。
【０００６】入力電極４に圧電トランス１の分極方向の
機械的共振となる周波数の交流電圧を入力端子５より印
加すると、駆動部２の圧電効果により分極方向の機械的
振動が発生する。この機械的振動は発電部３での圧電効
果により電気エネルギ変換され、既定の変成比で昇圧ま
たは降圧された同一周波数の交流電力を出力電極６に発
生し、出力端子７から外部へ取り出される。
機械的共振となる周波数の交流電圧を入力端子５より印
加すると、駆動部２の圧電効果により分極方向の機械的
振動が発生する。この機械的振動は発電部３での圧電効
果により電気エネルギ変換され、既定の変成比で昇圧ま
たは降圧された同一周波数の交流電力を出力電極６に発
生し、出力端子７から外部へ取り出される。
【０００７】従来、圧電トランスの異常動作を検出し保
護する手段は、１次ローゼン型、３次ローゼン型ともに
圧電トランスの出力端子７からの出力電圧を常時モニタ
する方法が取られており、出力端子７から過大な出力電
圧が出たときは、出力電圧が既定値（２ｋＶ程度）に収
まるように入力制御を行うものであった。この制御方式
については、特願平６−２４１０４９号において１次ロ
ーゼン型圧電トランスによる実施例で開示されており図
７に示す。この制御方式は、出力端子７からの出力電圧
を出力電圧比較回路４１により予め設定された基準電圧
ＶｒｅｆＢ２１２と比較を行い、この時、出力電圧が基
準電圧ＶｒｅｆＢ２１２を超過する場合には、出力電圧
比較回路４１から信号が出力され、周波数掃引発振器３
９及び駆動回路４０が動作し、出力電圧を既定値（２ｋ
Ｖ程度）に収めるようにする。
護する手段は、１次ローゼン型、３次ローゼン型ともに
圧電トランスの出力端子７からの出力電圧を常時モニタ
する方法が取られており、出力端子７から過大な出力電
圧が出たときは、出力電圧が既定値（２ｋＶ程度）に収
まるように入力制御を行うものであった。この制御方式
については、特願平６−２４１０４９号において１次ロ
ーゼン型圧電トランスによる実施例で開示されており図
７に示す。この制御方式は、出力端子７からの出力電圧
を出力電圧比較回路４１により予め設定された基準電圧
ＶｒｅｆＢ２１２と比較を行い、この時、出力電圧が基
準電圧ＶｒｅｆＢ２１２を超過する場合には、出力電圧
比較回路４１から信号が出力され、周波数掃引発振器３
９及び駆動回路４０が動作し、出力電圧を既定値（２ｋ
Ｖ程度）に収めるようにする。
【０００８】圧電トランス以外では、特開平４−４７６
９号公報において、超音波モータに関する類似技術が開
示されている。この技術では、超音波モータにおいて圧
電素子で作られたロータ部分にモニタ電極を設け、ロー
タの異常振動をモニタ電極から検知して、圧電素子に印
加する駆動信号を制御する方法が取られている。
９号公報において、超音波モータに関する類似技術が開
示されている。この技術では、超音波モータにおいて圧
電素子で作られたロータ部分にモニタ電極を設け、ロー
タの異常振動をモニタ電極から検知して、圧電素子に印
加する駆動信号を制御する方法が取られている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
技術では圧電トランスの出力電圧が過大（２ｋＶ以上）
とならなければ異常動作として検出せず、また保護動作
も起こらない。また、超音波モータの異常振動検出用モ
ニタ電極は、電極サイズにより特定周波数範囲でしか検
出効果がないため本発明とは関連しない。
技術では圧電トランスの出力電圧が過大（２ｋＶ以上）
とならなければ異常動作として検出せず、また保護動作
も起こらない。また、超音波モータの異常振動検出用モ
ニタ電極は、電極サイズにより特定周波数範囲でしか検
出効果がないため本発明とは関連しない。
【００１０】本発明は、圧電トランスを用いて負帰還制
御を行う電源において、圧電トランスのクラックにより
発生する発熱及び効率低下を検出するものである。
御を行う電源において、圧電トランスのクラックにより
発生する発熱及び効率低下を検出するものである。
【００１１】圧電トランスにクラックが発生すると、同
一方向の分極内ではクラック発生部分に異常な圧電効果
が起こり、その結果、通常であれば均一な機械的振動を
するはずの同一方向の分極内での振動がばらついて異常
振動を示し、圧電トランス自身の発熱及び効率低下とな
る故障が現れる。
一方向の分極内ではクラック発生部分に異常な圧電効果
が起こり、その結果、通常であれば均一な機械的振動を
するはずの同一方向の分極内での振動がばらついて異常
振動を示し、圧電トランス自身の発熱及び効率低下とな
る故障が現れる。
【００１２】従来の圧電トランスの電極構成では、発電
部の電極が１つであるため、同一方向の分極内で発生す
る機械的振動のばらつきを検出できなかった。
部の電極が１つであるため、同一方向の分極内で発生す
る機械的振動のばらつきを検出できなかった。
【００１３】それ故に、本発明の課題は、圧電トランス
のクラック発生により同一方向の分極内で発生する異常
振動を検出し、警告表示を行うことが可能な圧電トラン
スを提供することにある。
のクラック発生により同一方向の分極内で発生する異常
振動を検出し、警告表示を行うことが可能な圧電トラン
スを提供することにある。
【００１４】具体的には、圧電トランスのクラックによ
り発生する同一方向の分極内での機械的振動のばらつき
を検出するための電極を設置し、異常振動が発生したと
きは警告表示を行う構成とし、クラックに起因する圧電
トランス自身の発熱及び効率低下となる故障を予め検出
することでセキュリティ及び信頼性の向上を目的とす
る。
り発生する同一方向の分極内での機械的振動のばらつき
を検出するための電極を設置し、異常振動が発生したと
きは警告表示を行う構成とし、クラックに起因する圧電
トランス自身の発熱及び効率低下となる故障を予め検出
することでセキュリティ及び信頼性の向上を目的とす
る。
【００１５】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明によ
れば、長板状の圧電体上に銀系導電材料を被着して形成
した電極を持つ圧電トランスにおいて、同一方向の分極
内で発生する機械的振動のばらつきを検出するための複
数のモニタ電極を設置したことを特徴とする圧電トラン
スが得られる。
れば、長板状の圧電体上に銀系導電材料を被着して形成
した電極を持つ圧電トランスにおいて、同一方向の分極
内で発生する機械的振動のばらつきを検出するための複
数のモニタ電極を設置したことを特徴とする圧電トラン
スが得られる。
【００１６】請求項２記載の発明によれば、請求項１記
載の圧電トランスの同一方向の分極内に設置された複数
のモニタ電極で検出された出力信号の差分信号を整流平
滑回路により直流化したものと基準信号との比較を行
い、この出力差分が基準信号を超過する場合には警告表
示を行う回路を付加したことを特徴とする圧電トランス
が得られる。
載の圧電トランスの同一方向の分極内に設置された複数
のモニタ電極で検出された出力信号の差分信号を整流平
滑回路により直流化したものと基準信号との比較を行
い、この出力差分が基準信号を超過する場合には警告表
示を行う回路を付加したことを特徴とする圧電トランス
が得られる。
【００１７】請求項３記載の発明によれば、請求項１記
載の圧電トランスの異常動作を検出し該圧電トランスを
保護する圧電トランスの異常動作検出保護装置であっ
て、前記複数のモニタ電極間の出力差に応じた大きさの
信号を出力する差動増幅回路と、該差動増幅回路の出力
を直流化する整流平滑回路と、該整流平滑回路により直
流化された前記差動増幅回路からの信号と予め設定され
た基準信号とを比較すると共に、前記整流平滑回路で直
流化された信号が前記基準信号を超過する場合に信号を
出力する比較器と、該比較器からの信号により警告を発
する警告回路とを有することを特徴とする圧電トランス
の異常動作検出保護装置が得られる。
載の圧電トランスの異常動作を検出し該圧電トランスを
保護する圧電トランスの異常動作検出保護装置であっ
て、前記複数のモニタ電極間の出力差に応じた大きさの
信号を出力する差動増幅回路と、該差動増幅回路の出力
を直流化する整流平滑回路と、該整流平滑回路により直
流化された前記差動増幅回路からの信号と予め設定され
た基準信号とを比較すると共に、前記整流平滑回路で直
流化された信号が前記基準信号を超過する場合に信号を
出力する比較器と、該比較器からの信号により警告を発
する警告回路とを有することを特徴とする圧電トランス
の異常動作検出保護装置が得られる。
【００１８】
【作用】上記構成において、圧電トランスにクラックが
発生すると、クラック発生部分で異常な圧電効果が起こ
り、これが同一方向の分極内で機械的振動のばらつきと
なり異常振動が現れる。
発生すると、クラック発生部分で異常な圧電効果が起こ
り、これが同一方向の分極内で機械的振動のばらつきと
なり異常振動が現れる。
【００１９】この時、発電部においてそれぞれ独立に設
置した２つのモニタ電極の出力信号間に差が生じる。こ
のモニタ出力信号の差分がノイズレベルかどうかの判定
を行うために基準信号との比較を行う。このモニタ出力
信号の差分が基準信号を超過する場合は、圧電トランス
にクラックが発生していると判断し、警告表示を行う。
置した２つのモニタ電極の出力信号間に差が生じる。こ
のモニタ出力信号の差分がノイズレベルかどうかの判定
を行うために基準信号との比較を行う。このモニタ出力
信号の差分が基準信号を超過する場合は、圧電トランス
にクラックが発生していると判断し、警告表示を行う。
【００２０】
【発明の実施の形態】次に本発明の実施形態について図
面を参照して詳細に説明する。
面を参照して詳細に説明する。
【００２１】図１は本発明の第１の実施形態による１次
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
【００２２】図１において、長板状の圧電トランス１の
図面上左半分は厚さ方向に分極された駆動部２であり、
図面上右半分は長辺方向に分極された発電部３である。
駆動部２の表面及び裏面の全面には入力電極４が銀パラ
ジウム材料を被着して形成されており、入力電極４は入
力端子５からリード線を介して入力信号１７に接続され
ている。発電部３の端面には出力電極６が銀パラジウム
材料を被着して形成されており、出力電極６は出力端子
７からリード線を介して出力信号１８を外部に取り出
す。発電部３の端面の両端に出力電極６から独立したモ
ニタ電極８ａ及び８ｂが互いに対称的な形状に設けてあ
る。
図面上左半分は厚さ方向に分極された駆動部２であり、
図面上右半分は長辺方向に分極された発電部３である。
駆動部２の表面及び裏面の全面には入力電極４が銀パラ
ジウム材料を被着して形成されており、入力電極４は入
力端子５からリード線を介して入力信号１７に接続され
ている。発電部３の端面には出力電極６が銀パラジウム
材料を被着して形成されており、出力電極６は出力端子
７からリード線を介して出力信号１８を外部に取り出
す。発電部３の端面の両端に出力電極６から独立したモ
ニタ電極８ａ及び８ｂが互いに対称的な形状に設けてあ
る。
【００２３】この２つのモニタ電極８ａ，８ｂは、発電
部３の分極方向に発生する機械的振動の中で、図１にお
いて図面上、圧電トランス１の手前側で発生する機械的
振動と奥側で発生する機械的振動を独立して検出できる
ように配置したものである。モニタ電極８ａ及び８ｂ
は、各々モニタ出力端子９ａ及び９ｂからリード線を介
して、それぞれ差動増幅回路１０の入力に入る。差動増
幅回路１０は、この２つのモニタ電極８ａ，８ｂ間の出
力差に応じた大きさの信号を出力する。差動増幅回路１
０の出力は、整流平滑回路１１により直流化され、比較
器１２の入力に入り、予め設定された基準信号１３と比
較される。その結果、差動増幅回路１０の出力を整流平
滑回路１１で直流化した信号が基準信号１３を超過する
場合には、比較器１２から信号が出力される。比較器１
２の出力は警告表示回路１４のスイッチング素子１５に
接続されており、スイッチング素子１５は比較器１２か
らの出力信号を受けるとスイッチがオンし、発光ダイオ
ード１６を点灯させる。
部３の分極方向に発生する機械的振動の中で、図１にお
いて図面上、圧電トランス１の手前側で発生する機械的
振動と奥側で発生する機械的振動を独立して検出できる
ように配置したものである。モニタ電極８ａ及び８ｂ
は、各々モニタ出力端子９ａ及び９ｂからリード線を介
して、それぞれ差動増幅回路１０の入力に入る。差動増
幅回路１０は、この２つのモニタ電極８ａ，８ｂ間の出
力差に応じた大きさの信号を出力する。差動増幅回路１
０の出力は、整流平滑回路１１により直流化され、比較
器１２の入力に入り、予め設定された基準信号１３と比
較される。その結果、差動増幅回路１０の出力を整流平
滑回路１１で直流化した信号が基準信号１３を超過する
場合には、比較器１２から信号が出力される。比較器１
２の出力は警告表示回路１４のスイッチング素子１５に
接続されており、スイッチング素子１５は比較器１２か
らの出力信号を受けるとスイッチがオンし、発光ダイオ
ード１６を点灯させる。
【００２４】以上により、圧電トランス１にクラックが
発生したことを発光ダイオード１６の点灯により警告表
示する。
発生したことを発光ダイオード１６の点灯により警告表
示する。
【００２５】図２は本発明の第２の実施形態による１次
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
【００２６】図２に示す圧電トランスは、図１に示す圧
電トランスおいてモニタ電極の配置を変更したもので、
それ以外は第１の実施形態の１次ローゼン型圧電トラン
スと同様の構成及び動作を有している。第２の実施形態
では、発電部３の正面及び正面との対称面に出力電極６
と独立したモニタ電極８ａ及び８ｂが対称な形状に設け
てある。この２つのモニタ電極８ａ，８ｂは、発電部３
の分極方向と直交する方向に発生する機械的振動の中
で、図２において図面上、圧電トランス１の手前側で発
生する機械的振動と奥側で発生する機械的振動を独立し
て検出できるように配置したものである。このモニタ電
極８ａ，８ｂ配置により圧電トランス１の短辺方向に発
生するクラックに関して検出力が高くなる。
電トランスおいてモニタ電極の配置を変更したもので、
それ以外は第１の実施形態の１次ローゼン型圧電トラン
スと同様の構成及び動作を有している。第２の実施形態
では、発電部３の正面及び正面との対称面に出力電極６
と独立したモニタ電極８ａ及び８ｂが対称な形状に設け
てある。この２つのモニタ電極８ａ，８ｂは、発電部３
の分極方向と直交する方向に発生する機械的振動の中
で、図２において図面上、圧電トランス１の手前側で発
生する機械的振動と奥側で発生する機械的振動を独立し
て検出できるように配置したものである。このモニタ電
極８ａ，８ｂ配置により圧電トランス１の短辺方向に発
生するクラックに関して検出力が高くなる。
【００２７】図３は本発明の第３の実施形態による３次
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構造図であ
る。
【００２８】図３に示す実施形態は、１次ローゼン型と
別の振動モードの圧電トランスに本発明を適用したもの
であり、圧電トランスの構造及びモニタ電極の配置以外
は、１次ローゼン型圧電トランスによる第１の実施形態
と同様の動作をする。
別の振動モードの圧電トランスに本発明を適用したもの
であり、圧電トランスの構造及びモニタ電極の配置以外
は、１次ローゼン型圧電トランスによる第１の実施形態
と同様の動作をする。
【００２９】図３において長板状の圧電トランス１の両
端は厚さ方向に分極された駆動部２であり、その他の部
分は長辺方向に分極された発電部３である。駆動部２の
表面及び裏面の全面には入力電極４が銀パラジウム材料
を被着して形成されており、入力電極４は入力端子５か
らリード線を介して入力信号１７に接続されている。発
電部３の長辺方向の中心線となる表面部分に出力電極６
が銀パラジウム材料を被着して形成されており、出力電
極６は出力端子７からリード線を介して出力信号１８を
外部に取り出す。出力電極６と同一面の延長線上の手前
側及び奥側に出力電極６と独立したモニタ電極８ａ及び
８ｂが対称的な形状に設けてある。この２つのモニタ電
極８ａ，８ｂは、発電部の分極方向に発生する機械的振
動の中で、図３において図面上、圧電トランスの手前側
で発生する機械的振動と奥側で発生する機械的振動を独
立して検出できるように配置したものである。このモニ
タ電極配置により発電部３において、互いに逆向き分極
されているところで発生するクラックを均等に検出でき
る。
端は厚さ方向に分極された駆動部２であり、その他の部
分は長辺方向に分極された発電部３である。駆動部２の
表面及び裏面の全面には入力電極４が銀パラジウム材料
を被着して形成されており、入力電極４は入力端子５か
らリード線を介して入力信号１７に接続されている。発
電部３の長辺方向の中心線となる表面部分に出力電極６
が銀パラジウム材料を被着して形成されており、出力電
極６は出力端子７からリード線を介して出力信号１８を
外部に取り出す。出力電極６と同一面の延長線上の手前
側及び奥側に出力電極６と独立したモニタ電極８ａ及び
８ｂが対称的な形状に設けてある。この２つのモニタ電
極８ａ，８ｂは、発電部の分極方向に発生する機械的振
動の中で、図３において図面上、圧電トランスの手前側
で発生する機械的振動と奥側で発生する機械的振動を独
立して検出できるように配置したものである。このモニ
タ電極配置により発電部３において、互いに逆向き分極
されているところで発生するクラックを均等に検出でき
る。
【００３０】図４は本発明の第４の実施形態による３次
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構成図であ
る。
ローゼン型圧電トランスの構成を示した概略構成図であ
る。
【００３１】図４に示す圧電トランスは、図３に示す圧
電トランスおいてモニタ電極の配置を変更したもので、
それ以外は第３の実施形態の３次ローゼン型圧電トラン
スと同様の構成及び動作を有している。第４の実施形態
では、出力電極６の両側面の上側部分に独立したモニタ
電極８ａ及び８ｂが対称的な形状に設けてある。この２
つのモニタ電極８ａ，８ｂは、発電部３の分極方向と直
交する方向に発生する機械的振動の中で、図４において
図面上、圧電トランス１の手前側で発生する機械的振動
と奥側で発生する機械的振動を独立して検出できるよう
に配置したものである。この電極８ａ，８ｂの配置によ
り３次ローゼン型においても圧電トランス１の短辺方向
に発生するクラックに関して検出力が高くなる。
電トランスおいてモニタ電極の配置を変更したもので、
それ以外は第３の実施形態の３次ローゼン型圧電トラン
スと同様の構成及び動作を有している。第４の実施形態
では、出力電極６の両側面の上側部分に独立したモニタ
電極８ａ及び８ｂが対称的な形状に設けてある。この２
つのモニタ電極８ａ，８ｂは、発電部３の分極方向と直
交する方向に発生する機械的振動の中で、図４において
図面上、圧電トランス１の手前側で発生する機械的振動
と奥側で発生する機械的振動を独立して検出できるよう
に配置したものである。この電極８ａ，８ｂの配置によ
り３次ローゼン型においても圧電トランス１の短辺方向
に発生するクラックに関して検出力が高くなる。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば圧
電トランスの同一分極内において機械的振動のばらつき
を検出できる２つのモニタ電極を設けることで、各モニ
タ電極からの出力信号の差分信号を検出し、整流平滑回
路により直流化したものと基準信号との比較により圧電
トランスのクラック発生の有無を判断し、クラックの発
生があると判断されたときには警告表示を行うことで、
圧電トランスを用いて負帰還制御を行う電源において、
圧電トランス自身の発熱及び効率低下を事前に検出する
ことができる。特に、第１及び第３の実施形態によるモ
ニタ電極の配置では、圧電トランスの長辺方向で発生す
る周辺クラックに関して検出力が高くなり、また第２及
び第４の実施形態によるモニタ電極の配置では、圧電ト
ランスの短辺方向に発生する周辺クラックに関して検出
力が高くなる。
電トランスの同一分極内において機械的振動のばらつき
を検出できる２つのモニタ電極を設けることで、各モニ
タ電極からの出力信号の差分信号を検出し、整流平滑回
路により直流化したものと基準信号との比較により圧電
トランスのクラック発生の有無を判断し、クラックの発
生があると判断されたときには警告表示を行うことで、
圧電トランスを用いて負帰還制御を行う電源において、
圧電トランス自身の発熱及び効率低下を事前に検出する
ことができる。特に、第１及び第３の実施形態によるモ
ニタ電極の配置では、圧電トランスの長辺方向で発生す
る周辺クラックに関して検出力が高くなり、また第２及
び第４の実施形態によるモニタ電極の配置では、圧電ト
ランスの短辺方向に発生する周辺クラックに関して検出
力が高くなる。
【図１】本発明の第１の実施形態の構成を示す概略構成
図である。
図である。
【図２】本発明の第２の実施形態の構成を示す概略構成
図である。
図である。
【図３】本発明の第３の実施形態の構成を示す概略構成
図である。
図である。
【図４】本発明の第４の実施形態の構成を示す概略構成
図である。
図である。
【図５】従来の１次ローゼン型圧電トランスの構成及び
振動状態図である。
振動状態図である。
【図６】従来の３次ローゼン型圧電トランスの構成及び
振動状態図である。
振動状態図である。
【図７】従来の１次ローゼン型圧電トランスによる異常
動作検出方法を示す概略構造図である。
動作検出方法を示す概略構造図である。
１ 圧電トランス ２ 駆動部 ３ 発電部 ４ 入力電極 ５ 入力端子 ６ 出力電極 ７ 出力端子 ８ａ モニタ電極 ８ｂ モニタ電極 ９ａ モニタ出力端子 ９ｂ モニタ出力端子 １０ 差動増幅回路 １１ 整流平滑回路 １２ 比較器 １３ 基準信号 １４ 警告表示回路 １５ スイッチング素子 １６ 発光ダイオード １７ 入力信号 １８ 出力信号 ３９ 周波数掃引発振器 ４０ 駆動回路 ４１ 出力電圧比較回路 ２１２ 基準電圧ＶｒｅｆＢ
Claims (3)
- 【請求項１】 長板状の圧電体上に銀系導電材料を被着
して形成した電極を持つ圧電トランスにおいて、同一方
向の分極内で発生する機械的振動のばらつきを検出する
ための複数のモニタ電極を設置したことを特徴とする圧
電トランス。 - 【請求項２】 請求項１記載の圧電トランスの同一方向
の分極内に設置された複数のモニタ電極で検出された出
力信号の差分信号を整流平滑回路により直流化したもの
と基準信号との比較を行い、この出力差分が基準信号を
超過する場合には警告表示を行う回路を付加したことを
特徴とする圧電トランス。 - 【請求項３】 請求項１記載の圧電トランスの異常動作
を検出し該圧電トランスを保護する圧電トランスの異常
動作検出保護装置であって、前記複数のモニタ電極間の
出力差に応じた大きさの信号を出力する差動増幅回路
と、該差動増幅回路の出力を直流化する整流平滑回路
と、該整流平滑回路により直流化された前記差動増幅回
路からの信号と予め設定された基準信号とを比較すると
共に、前記整流平滑回路で直流化された信号が前記基準
信号を超過する場合に信号を出力する比較器と、該比較
器からの信号により警告を発する警告回路とを有するこ
とを特徴とする圧電トランスの異常動作検出保護装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8202453A JP3050130B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 圧電トランスおよびその異常動作検出保護装置 |
| KR1019970035884A KR100270827B1 (ko) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | 입력및출력전극과는별도로모니터전극을포함하는압전변환기 |
| US08/902,038 US5962953A (en) | 1996-07-31 | 1997-07-29 | Piezoelectric transformer with monitor electrodes for sensing unbalanced vibration of the transformer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8202453A JP3050130B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 圧電トランスおよびその異常動作検出保護装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051045A true JPH1051045A (ja) | 1998-02-20 |
| JP3050130B2 JP3050130B2 (ja) | 2000-06-12 |
Family
ID=16457785
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8202453A Expired - Lifetime JP3050130B2 (ja) | 1996-07-31 | 1996-07-31 | 圧電トランスおよびその異常動作検出保護装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5962953A (ja) |
| JP (1) | JP3050130B2 (ja) |
| KR (1) | KR100270827B1 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100371249B1 (ko) * | 1996-10-29 | 2003-02-05 | (주)동일기연 | 피에조세라믹 변성기를 구비한 컨버터 |
| ATE225096T1 (de) * | 1997-02-06 | 2002-10-15 | Taiheiyo Cement Corp | Steuerschaltung und -verfahren für einen piezoelektrischen transformator |
| JP3282594B2 (ja) * | 1998-10-05 | 2002-05-13 | 株式会社村田製作所 | 圧電トランスインバータ |
| US8437061B2 (en) * | 2007-08-27 | 2013-05-07 | Panasonic Corporation | Piezoelectric actuator, optical reflection element using the same and piezoelectric driver |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5099449A (ja) * | 1973-12-28 | 1975-08-07 | ||
| JPH044769A (ja) * | 1990-04-20 | 1992-01-09 | Asmo Co Ltd | 超音波モータの駆動方法 |
| JP3089324B2 (ja) * | 1990-11-02 | 2000-09-18 | 株式会社フコク | 超音波モータ |
| JP2591423B2 (ja) * | 1992-07-17 | 1997-03-19 | 日本電気株式会社 | 電力用圧電トランスコンバータ |
| WO1994011706A1 (en) * | 1992-11-17 | 1994-05-26 | Citizen Watch Co., Ltd. | Angular velocity detector circuit |
| JP2894908B2 (ja) * | 1992-12-08 | 1999-05-24 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス及びその駆動方法 |
| DE69305315T2 (de) * | 1992-12-31 | 1997-03-06 | Nippon Electric Co | Piezoelektrischer Transformator mit verbesserter Elektrodenanordnung |
| EP0665600B1 (en) * | 1994-01-27 | 1999-07-21 | Hitachi Metals, Ltd. | Discharge tube driving device and piezoelectric transformer therefor |
| JP2751842B2 (ja) * | 1994-10-05 | 1998-05-18 | 日本電気株式会社 | 圧電トランスの駆動回路および駆動方法 |
| EP0720246B1 (en) * | 1994-12-30 | 2000-05-10 | Mitsui Chemicals, Inc. | Piezoelectric transformer |
| JP2778554B2 (ja) * | 1995-10-12 | 1998-07-23 | 日本電気株式会社 | 圧電トランス駆動回路 |
| JPH09172211A (ja) * | 1995-12-20 | 1997-06-30 | Nec Corp | 圧電磁器トランス |
-
1996
- 1996-07-31 JP JP8202453A patent/JP3050130B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-07-29 US US08/902,038 patent/US5962953A/en not_active Expired - Fee Related
- 1997-07-29 KR KR1019970035884A patent/KR100270827B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5962953A (en) | 1999-10-05 |
| KR980012654A (ko) | 1998-04-30 |
| KR100270827B1 (ko) | 2000-11-01 |
| JP3050130B2 (ja) | 2000-06-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5371434B2 (ja) | 圧電式の変圧器 | |
| US6809483B2 (en) | Method and apparatus for arc detection and protection for electronic ballasts | |
| TW200303626A (en) | Driving circuit of piezoelectric transformer, cold cathode tube light-emitting device, liquid crystal panel and electronic machine mounted with liquid crystal panel | |
| JP2001015287A (ja) | 誘電体バリア放電ランプ光源装置 | |
| US10904995B2 (en) | Plasma generator | |
| JP2005065437A (ja) | アーク放電保護装置 | |
| JP4003137B2 (ja) | 地絡検出装置 | |
| JP3050130B2 (ja) | 圧電トランスおよびその異常動作検出保護装置 | |
| JP3106859U (ja) | アーク放電保護装置 | |
| US11903321B2 (en) | Device for producing a non-thermal atmospheric pressure plasma and method for operating a piezoelectric transformer | |
| JP3039307B2 (ja) | 圧電トランス及びその製造方法 | |
| JPH06177451A (ja) | 圧電トランス及びその駆動方法 | |
| JP2001102195A (ja) | イオン発生装置 | |
| US7030538B2 (en) | Piezoelectric transformer, piezoelectric transformer unit, inverter circuit, light emission control device, and liquid crystal display device | |
| EP0303712B1 (en) | Device for detecting output voltage of a laser oscillator | |
| JPH07296695A (ja) | リレー接点異常検出回路 | |
| JP2576450B2 (ja) | 超音波モータの保護装置 | |
| US6573638B1 (en) | Piezoelectric ceramic transformer and driving method therefor | |
| KR100598236B1 (ko) | 아크 방전 방지 장치 | |
| JP3008255B2 (ja) | 圧電トランス | |
| JPH0564436A (ja) | 高圧電源装置 | |
| JPH11252937A (ja) | 冷陰極管点灯用インバータ回路 | |
| KR970005099B1 (ko) | 고전압 트랜스의 온도상승 방지장치 | |
| JPH06252470A (ja) | レーザ発振器 | |
| JP2000269565A (ja) | 圧電トランス及びその駆動方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990707 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000229 |