JPH11187672A - 高電圧発生装置 - Google Patents

高電圧発生装置

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JPH11187672A
JPH11187672A JP9367013A JP36701397A JPH11187672A JP H11187672 A JPH11187672 A JP H11187672A JP 9367013 A JP9367013 A JP 9367013A JP 36701397 A JP36701397 A JP 36701397A JP H11187672 A JPH11187672 A JP H11187672A
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JP
Japan
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piezoelectric transformer
output voltage
voltage
oscillation circuit
rectangular wave
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Pending
Application number
JP9367013A
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English (en)
Inventor
Kenichi Kato
憲一 加藤
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Publication date
Application filed by Toto Ltd filed Critical Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単で安価な装置構成でありながら、圧電
トランス自体の特性バラツキの吸収と圧電トランスの出
力調整が容易な高電圧発生装置を提供する。 【解決手段】 矩形波発振回路部1と、この発振回路
により駆動され高電圧を発生する圧電トランス3とを有
する高電圧発生装置であって、出力電圧に対する入力電
圧の位相差を変化させることにより出力電圧の調整を可
能とした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、冷陰極管の駆動回
路や空気清浄機、イオン発生器、オゾン発生器等に用い
られる高電圧発生装置にであり、特に、圧電トランス自
体の特性バラツキの吸収と出力電圧の調整が容易にで
き、構成が簡単でかつ安価な高電圧発生装置に関する。
【0002】
【従来の技術】駆動方式として、実開昭63−2013
62号等にその例が示されている。この高電圧発生装置
では、出力電圧の調整を電源電圧の調整によって行って
いる。さらに、従来の圧電トランスの代表的な回路とし
て図4に示すものがある。この高電圧発生装置は、矩形
波発振回路101と、圧電トランス102と、安定化電
源回路103とに大別されてなるものである。
【0003】特開平8−88073では、図5に示すよ
うに、矩形波発振回路101と圧電トランス102の入
力電極の間に可変抵抗104を挿入していることによ
り、矩形波発振回路101の出力が可変抵抗104を経
て圧電トランス102に入力される。ここで、可変抵抗
104の抵抗値を変えることにより、圧電トランス10
2の入力電流・電圧を調整することができる。そのた
め、圧電トランス102の昇圧比に製造バラツキがある
場合であっても、圧電トランス102の出力を一定に調
整することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】図4の駆動方式では、
圧電トランスのバラツキを許容するために個々の構成部
品を今まで以上に精度良く仕上げる必要が生じる等のた
め、より製造工程が複雑になったり、製品歩留まりが低
くなったりしてコストアップを招く。
【0005】図5の高電圧発生装置では、発振回路と圧
電トランスの間に可変抵抗を挿入することにより圧電ト
ランスの出力調整を行うため、圧電トランスを比較的大
きな電力で駆動する場合においては、可変抵抗による抵
抗電力損失が大きくなり、定格電力の大きな可変抵抗を
使ったり、抵抗を直列もしくは並列、直並列に接続して
電力損失を分散させたりすることが必要であった。ま
た、抵抗電力損失分が回路全体の効率を著しく低下させ
るという問題があった。
【0006】本発明は、簡単で安価な装置構成でありな
がら、圧電トランス自体の特性バラツキの吸収と圧電ト
ランスの出力調整が容易な高電圧発生装置を提供するこ
とを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題を解決するためになされた本発明は、発振回路
と、この発振回路により駆動され高電圧を発生する圧電
トランスとを有する高電圧発生装置であって、出力電圧
に対する入力電圧の位相差を変化させることにより出力
電圧の調整を可能とした。
【0008】本発明の好ましい形態においては、出力電
圧に対する入力電圧の位相差を変化させる手段は、可変
抵抗及び/又は可変コンデンサである。
【0009】本発明の好ましい形態においては、出力電
圧に対する入力電圧の位相差を変化させることによる出
力電圧の調整を、出力電圧の信号の一部を発振回路部に
帰還するための帰還手段を設け、その帰還信号の位相の
変化を可変抵抗及び/又は可変コンデンサで行うことで
ある。
【0010】圧電トランスの出力電圧に対して一定の位
相差をもった電圧を発振回路から圧電トランスに入力す
ることにより、自励発振回路の閉ル−プが構成される。
圧電トランスの入力電圧と出力電圧間の位相差を圧電ト
ランスが共振点で動作する発振条件に設定すれば、圧電
トランスは共振点つまり出力電圧がピ−クになる点で安
定に駆動される。そのポイントから位相を僅かにずらす
ことにより、圧電トランスの出力電圧はピ−クから僅か
にずれた点で安定に駆動される。つまり、圧電トランス
の入力電圧と出力電圧間の位相差を共振点での発振条件
からずらすことにより、出力電圧が可変できることにな
るので、抵抗電力損失は無視できるレベルとなり、回路
の効率が著しく上昇する。
【0011】本発明の好ましい形態においては、帰還手
段は、プリント基板上にパタ−ン形成した高圧抵抗又は
コンデンサである。上記構成にすることにより、安価で
簡単な構成とすることが可能となる。
【0012】本発明の好ましい形態においては、プリン
ト基板上にパタ−ン形成した高圧抵抗又はコンデンサ
は、エポキシ等の樹脂でコ−ティングすることである。
大きな電圧を駆動する場合、プリント基板上にパタ−ン
形成した高圧抵抗又はコンデンサは、コロナ放電が起
き、絶縁破壊をする恐れがある。よって、プリント基板
上にパタ−ン形成した高圧抵抗又はコンデンサを、エポ
キシ等の樹脂でコ−ティングすることにより、高圧抵抗
又はコンデンサの絶縁破壊を防止することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】以上説明した本発明の構成・作用
を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例
について説明する
【0014】図1は、本発明の一実施例に係る高電圧発
生装置の構成を示す図である。この高電圧発生装置は、
矩形波発振回路部1と、圧電トランス駆動部2、圧電ト
ランス3、帰還部4とに大別されてなるものである。
【0015】矩形波発振回路部1は、矩形波を発生する
ものであり、演算増幅器5の非反転入力端子には、帰還
部4を介して出力信号が帰還されるようになっており、
これにより矩形波発振回路部1は、圧電トランス3の共
振周波数に同調した矩形波信号を発生するようになって
いる。
【0016】圧電トランス駆動部2は、矩形波発振回路
部1から入力された矩形波信号を、圧電トランス3の励
振に必要な信号レベルに増幅し、その出力は圧電トラン
ス3の入力電極6に印加されるようになっている。詳し
くは、矩形波発振回路部1の矩形波がON期間にインダ
クタにエネルギ−を蓄え、OFF期間の開始とともにイ
ンダクタに蓄えられたエネルギ−を圧電トランスに放出
する、E級スイッチング回路である。
【0017】帰還部4は、高耐圧のコンデンサもしくは
抵抗、あるいはプリント基板上にパタ−ン形成しかつエ
ポキシ等の樹脂で絶縁破壊が生じないようにコ−ティン
グを施したコンデンサまたは抵抗からなり、圧電トラン
ス3の出力電圧の一部を微小信号レベルにして、矩形波
発振回路部1にフィ−ドバックしている。
【0018】図1に示された装置が図5に示されたもの
と異なる点は、圧電トランス3の出力電圧調整部を矩形
波発振回路部1に設けたことにある。
【0019】圧電トランス3の出力電圧は、帰還部4を
介して演算増幅器5の非反転入力端子に帰還され、この
帰還信号に同調した矩形波が矩形波発振回路部1により
作られる。圧電トランス3の出力電圧に対して一定の位
相差をもった電圧を矩形波発振回路部1から圧電トラン
ス駆動部2を介して圧電トランスに入力することによ
り、自励発振回路の閉ル−プが構成される。
【0020】圧電トランスの入力電圧と出力電圧間の位
相差を圧電トランスが共振点で動作する発振条件に設定
すれば、圧電トランスは共振点つまり出力電圧がピ−ク
になる点で安定に駆動される。そのポイントから位相を
僅かにずらすことにより、圧電トランスの出力電圧はピ
−クから僅かにずれた点で安定に駆動される。つまり、
圧電トランスの入力電圧と出力電圧間の位相差を共振点
での発振条件からずらすことにより、出力電圧が可変で
きることになる。
【0021】本実施例においては、この位相可変を可変
抵抗7で実現した。また、抵抗8と抵抗9により、出力
電圧の周波数特性の基準ポイントを低周波数側にずらし
たり、高周波数側にずらしたりできることも可能である
ことを見いだした。また、コンデンサ10を変えること
により、可変抵抗7で可変できる出力電圧範囲を大きく
したり、小さくしたりすることができることを見いだし
た。
【0022】図2は、図1の出力電圧調整機能を可変容
量コンデンサ11で構成した、一実施例に係る高電圧発
生装置の構成を示す図である。可変容量コンデンサ11
の静電容量を可変することにより出力電圧を調整でき
る。
【0023】図1の高電圧発生装置における出力電力と
可変抵抗7の抵抗値の関係を図3に示す。図3から、可
変抵抗7の抵抗値を可変することにより、出力電圧の調
整が可能であることが分かる。
【0024】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の高電圧発生装置は、 矩形波発振回路の帰還信号がフ
ィ−ドバックされる演算増幅器の入力端子部に、可変抵
抗及び/又は可変容量コンデンサを挿入するという簡便
な構成でありながら、圧電トランス自体の特性バラツキ
を十分に吸収できるので、圧電トランスや発振回路部、
駆動回路部等の周辺機器を安価に構成できる。
【0025】また、 矩形波発振回路の帰還信号がフィ
−ドバックされる演算増幅器の入力端子部に、可変抵抗
もしくは可変容量コンデンサを挿入するという構成であ
るため、電力損失が非常に小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一の実施形態である高電圧発生装置の
構成を示す図
【図2】本発明の他の実施形態である高電圧発生装置の
構成を示す図
【図3】図1の高電圧発生装置における出力電力と可変
抵抗の抵抗値の関係を示す図
【図4】従来の高電圧発生装置
【図5】従来の高電圧発生装置
【符号の説明】
1,101 矩形波発振回路部 2 圧電トランス駆動部 3,102 圧電トランス 4 帰還部 5 演算増幅器 6 入力電極 7,104 可変抵抗 8,9 抵抗 10 コンデンサ 11 可変容量コンデンサ 103 安定化電源回路

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発振回路と、この発振回路により駆動
    され高電圧を発生する圧電トランスとを有する高電圧発
    生装置であって、出力電圧に対する入力電圧の位相差を
    変化させることにより出力電圧の調整を可能としたこと
    を特徴とする高電圧発生装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の高電圧発生装置におい
    て、出力電圧に対する入力電圧の位相差を変化させる手
    段を、可変抵抗及び/又は可変コンデンサにより可能と
    したことを特徴とする高電圧発生装置。
  3. 【請求項3】 請求項1、2記載の高電圧発生装置にお
    いて、出力電圧を発振回路部に帰還するための帰還手段
    を設けたことを特徴とする高電圧発生装置。
  4. 【請求項4】 請求項3記載の高電圧発生装置におい
    て、帰還手段をプリント基板上にパタ−ン形成した高圧
    抵抗又はコンデンサとしたことを特徴とする高電圧発生
    装置。
  5. 【請求項5】 請求項4記載の高電圧発生装置におい
    て、プリント基板上にパタ−ン形成した高圧抵抗又はコ
    ンデンサを、エポキシ等の樹脂でコ−ティングしたこと
    を特徴とする高電圧発生装置。
JP9367013A 1997-12-24 1997-12-24 高電圧発生装置 Pending JPH11187672A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006006923A (ja) * 2004-06-28 2006-01-12 Se-Kit Yuen ナノ電子光学式空気滅菌器、及びイオン化装置を備えた新鮮空気生成器
JP2006309154A (ja) * 2005-04-01 2006-11-09 Canon Inc 画像形成装置における電源ユニット
JP2008043034A (ja) * 2006-08-04 2008-02-21 Sharp Corp 高電圧出力装置およびこれを用いたイオン発生器
JP2012150500A (ja) * 2005-04-01 2012-08-09 Canon Inc 電源、制御回路、画像形成装置の電源

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