JPH11299249A

JPH11299249A - 圧電トランスインバータ

Info

Publication number: JPH11299249A
Application number: JP10124118A
Authority: JP
Inventors: Takashi Noma; 隆嗣野間; Takeshi Takakura; 健高倉; Yasuyuki Morishima; 靖之森島
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-04-16
Filing date: 1998-04-16
Publication date: 1999-10-29
Also published as: TW431060B; US6320301B1

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電トランスによる昇圧比を大きくすること
ができ、しかも従来のローゼン型圧電トランスを用いた
場合のような出力波形歪がない、小型の圧電トランスイ
ンバータを提供する。【解決手段】圧電トランス５２は、圧電基板６４の一
方の片側領域に積層構造の一次電極５５，５６を有し、
他方の領域の端面に二次電極５７を設けたローゼン型の
圧電トランスである。この圧電トランス５２をプッシュ
プル構成の昇圧回路５３により駆動させるようにしてい
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスを用
いて直流電圧を交流電圧に変換するための圧電トランス
インバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯電話やノートパソコンなどの
携帯用情報処理機器のディスプレイ装置として、バック
ライト付き液晶ディスプレイが一般的に使用されてい
る。このバックライトの光源としては、冷陰極管等の蛍
光管が用いられている。蛍光管を点灯させるには高圧の
交流電圧を印加する必要があり、またノートパソコンな
どの携帯用情報処理機器の入力電源としては、バッテリ
ーとＡＣアダプターの併用が一般的である。それゆえ、
このようなバックライトには、入力電源から供給される
低電圧の直流電圧を蛍光管が点灯可能な高圧の交流電圧
に変換するＤＣ／ＡＣインバータなどの蛍光管点灯装置
が必要となる。

【０００３】近年、このような蛍光管点灯装置として、
電磁トランスに比較して小型の圧電トランスを用いた圧
電トランスインバータの開発が進められてきている。こ
れらの用途に用いるためには、圧電トランスインバータ
には、リチウムイオン電池１セルの低電圧で動作でき
ること、小型で薄型であること、といった性能が要求
される場合がある。

【０００４】（要求について）一般に、冷陰極等の蛍
光管を点灯させるためには、冷陰極管の長さにもよる
が、定常状態において７００Ｖ（ピーク・ツー・ピーク
電圧）以上の電圧が必要とされる。一方、リチウムイオ
ン電池１セルの電圧は２．５〜４Ｖ程度であるため、イ
ンバータとしては７００／４＝１７５倍から７００／
２．５＝３００倍もの昇圧比が必要となる。また、周辺
パネル部品も含めた冷陰極管の特性として、５０〜１０
０ｋＨｚ程度が最も輝度効率（輝度／冷陰極管消費電
力）が高いため、駆動周波数は５０〜１００ｋＨｚ程度
であることが求められる。

【０００５】（要求について）次に、圧電トランスの
原型であるローゼン型圧電トランスについて、図１によ
り説明する。ローゼン型圧電トランス１は、長さ方向の
一方の片側領域において、圧電セラミックからなる圧電
基板２の表裏両主面に一次電極３を形成すると共に両一
次電極３と垂直な方向（圧電基板２の厚み方向）に圧電
基板２を分極させ、圧電基板２の他方の片側領域を長さ
方向に分極させると共にその端面に二次電極４を形成し
たものである。なお、圧電基板２の分極方向は矢印Ｐで
示す（以下、同じ）。ローゼン型圧電トランス１では、
圧電基板２を挟んで対向する一次電極３間に入力電源６
による交流電圧を印加すると、その電圧が機械的な歪に
変換される。この歪により長さ方向の振動が励起され、
その機械的振動が再び電気振動に変換されることでトラ
ンス機能を奏し、負荷である蛍光管５に昇圧された電圧
を印加する。

【０００６】図２はローゼン型圧電トランス１における
長さ方向の振動モードを示す。図２（ａ）に示すように
圧電トランス１の両端は開放端となっているから、図２
（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、２分の１波長（以
下、λ／２といった表現を用いることがある）モード、
λモード、３λ／２モードなどとなり、λ／２モードの
振動が最も低周波のモードになる。なお、λ／２モード
の振動周波数をｆ₀とすれば、λモード及び３λ／２モ
ードの各振動周波数は、それぞれ２ｆ₀、３ｆ₀となる。
λ／２モード、λモード、３λ／２モードでは、それぞ
れ圧電トランスの長さＬと、Ｌ＝λ／２、Ｌ＝λ、Ｌ＝
３λ／２の関係があるから、逆にいえば、これは特定の
周波数（例えば、使用周波数が５０〜１００ｋＨｚ）で
圧電トランスを駆動する場合には、λ／２モードを利用
すれば圧電トランスの小型化に有利であることを意味す
る。

【０００７】しかしながら、λ／２モードの圧電トラン
スには、以下に説明するような問題があり、従来にあっ
ては、実際にはλモードの圧電トランスが多用されてい
る。すなわち、λ／２モードの圧電トランスでは、一般
に、λモードの圧電トランスに比べて昇圧比（＝出力電
圧／入力電圧）が小さいという欠点がある。また、圧電
トランスの入力電圧が正弦波でなく、歪を持った波形の
場合には、λ／２モードの高調波であるλモードも励振
される。その結果として、出力電圧ないし出力電流の歪
が大きくなる。通常、液晶ディスプレイ用のバックライ
トに用いられる圧電トランスインバータでは蛍光管に流
れる電流をモニターし、この電流の波高値を一定値に保
つように周波数制御する。しかし、波高歪が大きいと波
高値を一定にしても実効値が変化するため、電流制御性
が悪いという問題があった。

【０００８】（第１の従来例）上記のような問題を解消
し、圧電トランスインバータの要求を満たすため、従来
からも特開平９−１０７６８４号公報、特開平９−５６
１７５号公報、特開平９−７４２３６号公報に圧電トラ
ンスインバータや圧電トランスが開示されている。ま
ず、図３に示すものは、特開平９−１０７６８４号公報
に開示された圧電トランスインバータである。この圧電
トランスインバータ１１は、蛍光管１２に電圧を印加す
る圧電トランス１３と、圧電トランス１３の二次電極か
ら蛍光管１２に供給される電流を検出し、これを所定値
に保持するために圧電トランス１３の駆動周波数を制御
する周波数制御回路１４と、周波数制御回路１４によっ
て作られた駆動周波数を分周し、その分周周波数の駆動
電圧を発生させて圧電トランス１３の一次電極に印加す
る昇圧回路（駆動回路）１５と、入力電源電圧Ｖ_DDが変
化しても圧電トランス１３に印加される駆動電圧が所定
電圧となるように制御するための駆動電圧制御回路１６
と、蛍光管１２に流れる平均負荷電流（管電流）をＰＷ
Ｍ制御するための調光回路１７とから構成されている。

【０００９】この圧電トランスインバータ１１でも、出
力電流が一定となるように周波数制御回路１４等によっ
て駆動周波数制御を行っているが、昇圧回路１５は２つ
のトランジスタ１８，１９と２つのコイル２０，２１を
用いてプッシュプル動作（準Ｅ級動作）構成としてい
る。このようなプッシュプル動作における圧電トランス
インバータ１１では、昇圧回路１５の２つのトランジス
タ１８，１９のオン／オフにより、圧電トランス１３の
一次電極間に印加される駆動電圧は正弦波に近い波形と
なると共に大きな電圧に増幅される。

【００１０】また、昇圧回路１５の前段に駆動電圧制御
回路１６が用いられており、昇圧回路１５に印加する平
均電圧を調整することにより、広い入力電圧範囲に対応
できるようにしている。さらに、調光回路１７を用いて
駆動電圧制御回路１６を間欠的に作動／停止させること
で、広い出力電流範囲にも対応できるようにしている。

【００１１】この圧電トランスインバータ１１では、コ
イル２０，２１とトランジスタ１８，１９を２個ずつ用
いてプッシュプル動作させているので、圧電トランスの
入力電圧を２倍にすることができ、圧電トランスの昇圧
比不足を補うことができる。しかし、プッシュプル動作
とするだけでは、約３００倍の必要昇圧比を得るには不
十分であった。

【００１２】（第２の実施形態）次に、図４に示すもの
は、特開平９−５６１７５号公報に開示されている圧電
トランスインバータである。この圧電トランスインバー
タ３１では、昇圧電磁トランス３２を用いており、昇圧
電磁トランス３２の一次側コイル３３とコンデンサ３４
によって構成されたタンク回路により入力電源３５から
供給される直流電源電圧を交流電圧に変換し、この一次
側コイル３３に発生する電圧を昇圧させて二次側コイル
３６から取り出し、二次側コイル３６から出力された電
圧を圧電トランス３７の一次電極３８間に印加し、圧電
トランス３７によりさらに昇圧して圧電トランス３７の
二次電極３９から蛍光管４０に電圧を印加し、蛍光管４
０に負荷電流を供給するようにしている。

【００１３】しかし、一般にコイル（インダクタ）より
も電磁トランス３２の方が寸法が大きくなるので、昇圧
電磁トランス３２を用いた圧電トランスインバータ３１
は、小型化に適していなかった。また、この圧電トラン
スインバータ３１では、圧電トランス３７への入力電圧
の高調波によりλモードが励起され、圧電トランス３７
からの出力電圧が歪むという問題もあった。

【００１４】（第３の実施形態）図５は特開平９−７４
２３６号公報に記載されている圧電トランスを示してい
る。この圧電トランス４１は中央駆動型となっており、
圧電基板４２を積層構造とし、圧電基板４２の表裏両主
面の中央部に一次電極４３を形成して駆動部を形成し、
圧電基板４２の両端面に二次電極４４を形成して両端部
にそれぞれ発電部を形成したものである。この圧電トラ
ンス４１は、一次電極４３間を積層構造にしているの
で、単板構造の圧電トランスに比較して圧電トランス単
体の昇圧比を数倍以上に大きくでき、リチウム電池１セ
ルといった低入力電圧電源でも蛍光管を点灯することが
できる。また、λモードの発生しない中央駆動型とする
ことで、出力電圧の高調波成分を抑制することができ
る。

【００１５】しかしながら、この中央駆動型の圧電トラ
ンス４１では、両端（二次電極４４）が高電圧端となる
ため、この近傍には他の部品を実装することができな
い。これに対し、ローゼン型の圧電トランスでは、高圧
となるのは片側端のみであるため、低圧側（一次電極
側）近傍には、他の部品を実装できる。このため中央駆
動型の圧電トランス４１を用いた圧電トランスインバー
タでは、ローゼン型の圧電トランスを用いた圧電トラン
スインバータに比較して、デッドスペースが増え実装面
積が大きくなってしまうという問題があった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は叙上の従来例
の欠点に鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、圧電トランスによる昇圧比を大きくすることが
でき、しかも従来のローゼン型圧電トランスを用いた場
合のような出力波形歪がない、小型の圧電トランスイン
バータを提供することにある。

【００１７】

【発明の開示】請求項１に記載の圧電トランスインバー
タは、一次電極間に印加された交流電圧を電圧変換して
二次電極に接続された負荷に供給する圧電トランスと、
前記圧電トランスの一次電極のうち一方の電極に接続さ
れた第１のコイル及び第１のトランジスタと、前記圧電
トランスの一次電極のうち他方の電極に接続された第２
のコイル及び第２のトランジスタと、前記圧電トランス
の一次電極間への印加電圧が逆位相となるように前記第
１及び第２のトランジスタを交互に駆動する駆動手段
と、前記駆動手段の動作周波数を変化させることで、前
記負荷に流れる交流電流を所望の値に制御する駆動周波
数制御手段と、を備えた圧電トランスインバータにおい
て、前記圧電トランスは、圧電基板の片側領域において
電極膜を複数積層して一次電極を形成され、圧電基板の
一次電極と反対側の端面に二次電極を形成され、圧電基
板の一次電極側の片側領域と二次電極側の片側領域とで
互いに異なる方向に分極したものであり、その動作モー
ドが２分の１波長モードであることを特徴としている。
特に、この圧電トランスは、一次電極を積層構造とした
ローゼン型の圧電トランスである。

【００１８】本発明にあっては、圧電トランスの一次電
極を積層構造にしているので、圧電トランスの昇圧比を
大きくし入力電源電圧に比較して大きな出力電圧を圧電
トランスから出力でき、リチウムイオン電池１セルのよ
うな低電圧の電源によっても蛍光管のような負荷を駆動
することが可能になる。また、ローゼン型もしくは類似
型の圧電トランスを用いているので、圧電トランスイン
バータのデッドスペースを少なくして圧電トランスイン
バータを小型化することができる。さらに、圧電トラン
スの駆動モードはλ／２モードとなっているので、圧電
トランスインバータをさらに小型化することができ、し
かも、圧電トランスをプッシュプル駆動することによっ
て従来のλ／２モードのローゼン型圧電トランスの課題
であった出力波形歪を解消することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（第１の実施形態）図６は本発明
の一実施形態による圧電トランスインバータ５１の構成
を示す回路図である。この圧電トランスインバータ５１
は、３つの回路ブロック、すなわち圧電トランス５２、
昇圧回路５３、駆動周波数制御回路５４から構成されて
いる。

【００２０】圧電トランス５２は、圧電効果を利用して
一次電極５５，５６間に印加された交流電圧を昇圧して
二次電極５７から出力し、負荷である蛍光管５８に交流
電流（管電流）を供給するものであって、一次電極５
５，５６には昇圧回路５３の出力が接続され、二次電極
５７は蛍光管５８に接続されている。本発明に用いる圧
電トランス５２は、積層構造を有するローゼン型の圧電
トランス（以下、ローゼン型積層圧電トランスというこ
とがある）である。

【００２１】昇圧回路５３は、圧電トランス５２の一次
電極５５，５６に所定周波数（駆動周波数）の交流電圧
（駆動電圧）を印加して圧電トランス５２を駆動し、昇
圧動作させるものである。すなわち、昇圧回路５３は、
２個のコイル５９，６０、２個のトランジスタ６１，６
２及び２位相駆動回路６３から構成されており、コイル
５９とトランジスタ６１は直列に接続され、コイル６０
とトランジスタ６２も直列に接続され、コイル５９及び
トランジスタ６１の直列接続体とコイル６０及びトラン
ジスタ６２の直列接続体は互いに並列に接続されてい
る。この昇圧回路の両コイル５９，６０の接続点には入
力電源が接続されており、コイル５９，６０とトランジ
スタ６１，６２の各中点は圧電トランス５２の各一次電
極５５，５６に接続されている。

【００２２】この昇圧回路５３の動作を図７（ａ）〜
（ｅ）に示す。図７（ａ）（ｂ）は各トランジスタ６
２，６１のオン、オフ状態を示し、図７（ｃ）はコイル
５９及びトランジスタ６１間から一方の一次電極５５に
印加される電圧Ｖ１を示し、図７（ｄ）はコイル６０及
びトランジスタ６２間から他方の一次電極５６に印加さ
れる電圧Ｖ２を示し、図７（ｅ）は圧電トランス５２の
一次電極５５，５６間に加わる電圧Ｖ１−Ｖ２を表して
いる。上記２位相駆動回路６３は、２つのトランジスタ
６２，６１を図７（ａ）（ｂ）に示すように交互にオン
／オフ制御する。トランジスタ６１又は６２がオンにな
った側のコイル５９又は６０には、入力電源から電流が
流れ、電磁エネルギーとしてチャージされる。一方、ト
ランジスタ６１又は６２がオフになると、コイル５９又
は６０にチャージされていた電磁エネルギーが放出さ
れ、入力電源電圧Ｖ_DDよりも高い電圧が発生する。従っ
て、２位相駆動回路６３により２個のトランジスタ６
１，６２を交互にオン／オフ制御すると、図７（ｃ）
（ｄ）に示すように、圧電トランス５２の各一次電極５
５，５６には、半周期毎に正弦波に近い交流電圧（半波
電圧）Ｖ１，Ｖ２が印加され、この結果圧電トランス５
２の一次電極５５，５６間には、図７（ｅ）に示すよう
な正弦波に近い交流電圧（全波電圧）Ｖ１−Ｖ２が印加
される。

【００２３】また、駆動周波数制御回路５４は、その動
作周波数を変化させることで、蛍光管５８に流れる交流
電流を所望の値に制御するものである。すなわち、圧電
トランス５２は、図８に示すように、共振周波数でもっ
とも昇圧比が大きくなる特性を有しており、駆動周波数
制御回路５４は、共振周波数よりも高い周波数領域で動
作し、蛍光管５８に流れる負荷電流ピーク値を検出し
て、負荷電流ピーク値が所望の値よりも大きくなった場
合には駆動周波数を高くするように制御し、負荷電流ピ
ーク値が所望の値よりも小さくなった場合には駆動周波
数を低くするように制御する。これにより、昇圧回路５
３の２つのトランジスタ６１，６２は駆動周波数制御回
路５４が制御する周波数で交互に駆動され、圧電トラン
ス５２の一次電極５５，５６間に印加される駆動電圧Ｖ
１−Ｖ２の周波数が制御されて負荷電流ピーク値が一定
となるように制御される。

【００２４】次に、ローゼン型積層圧電トランス５２を
図９（ａ）（ｂ）により説明する。この圧電トランス５
２は、複数の圧電セラミック層を積層一体化した圧電基
板６４内の片側半分において、圧電基板６４の圧電セラ
ミック層間に複数枚の電極膜６５を挟み込んだ構造とな
っている。圧電基板６４内の電極膜のうち、一枚おきの
電極膜６５が互いに電気的に接続されて一方の一次電極
５５となり、残りの電極膜６５が互いに電気的に接続さ
れて他方の一次電極５６となっている。圧電トランス５
２の一次電極形成領域は、分極処理によって圧電基板６
４の厚み方向に分極させられており、しかも、各電極膜
６５間の圧電セラミック層の分極方向は、交互に反転し
ている（図９（ｂ）における矢印Ｐは圧電基板６４内の
各領域の分極方向を示す）。また、圧電基板６４の一次
電極形成領域と反対側の端面には、二次電極５７が形成
されており、二次電極５７が形成されている片側半分で
は、圧電基板６４は分極処理により長さ方向に分極させ
られている。

【００２５】このような圧電トランス５２では、両端面
は開放端となっているので、この圧電トランス５２にお
ける基本振動モードは、図９（ｂ）に示すようなλ／２
モードとなる。また、この圧電トランス５２は、一次電
極５５，５６を積層構造にしているので、単板構造の圧
電トランス５２に比較して昇圧比を大きくすることがで
きる。従って、本発明の圧電トランスインバータ５１に
おいては、ローゼン型の圧電トランス５２を用いること
によって圧電トランスインバータ５１のデッドスペース
を少なくして圧電トランスインバータ５１を小型化し、
しかも、圧電トランス５２を積層構造とすることによっ
て圧電トランス５２の昇圧比を大きくし入力電源電圧Ｖ
_DDに比較して大きな出力電圧を圧電トランス５２から出
力できるようにし、小型化の容易なλ／２モードの圧電
トランス５２をプッシュプル駆動することによって従来
のλ／２モードのローゼン型圧電トランス５２の課題で
あった出力波形歪を解消することができる。以下におい
ては、これら本発明の特徴を実測データを用いて説明す
る。

【００２６】λ／２モードのローゼン型積層圧電トラン
ス５２における、周波数−ゲイン特性の一例を図１０に
示す。この特性によれば、基本周波数８３ｋＨｚ近傍で
約４０ｄＢ（＝１００倍）の昇圧比が得られている。ま
た、昇圧回路５３のコイル５９，６０と圧電トランス５
２の入力容量との共振により約３倍の昇圧機能があるか
ら、両者により併せて所望の昇圧比（３００倍）が達成
されることが分かる。これにより寸法の大きな電磁トラ
ンス３２を使用しなくても、リチウムイオン電池１セル
分の入力電源電圧で蛍光管５８を駆動することができ
る。また、図１０によれば、２次高調波（λモードの周
波数）に比較的高いゲインのピークがあることが分か
る。

【００２７】このローゼン型積層圧電トランス５２を、
従来例で説明した特開平９−５６１７５号公報に示され
ているシングルエンド駆動方式の圧電トランスインバー
タ５１において駆動した場合の共振波形（圧電トランス
５２の一次電極５５，５６への入力電圧）及び出力電流
波形をそれぞれ図１１（ａ）（ｂ）に示す。出力電流波
形は上下非対称であり、出力電圧と出力電流には高調波
が重畳していることが分かる。また、入力電圧を５Ｖか
ら８Ｖに変化させると、出力電流（負荷電流）の正ピー
ク値は一定に制御されているものの、負ピーク値は大き
くなっている。つまり、負荷電流の正ピーク値を一定に
していても、圧電トランス５２の出力電圧に高調波成分
が含まれていると負荷電流の波形が変形し、負荷電流の
実効値を一定に制御することができないことも分かる。

【００２８】図１２（ａ）（ｂ）はそれぞれ、シングル
エンド駆動方式の圧電トランスインバータ５１において
ローゼン型積層圧電トランス５２を駆動した場合の入力
電圧波形と周波数解析結果を示す。この図から分かるよ
うに、シングルエンド駆動方式では、入力電圧に基本波
の整数倍の高調波成分が含まれる。このため基本波の２
次高調波が、図１２（ｂ）に記載されている波形の２番
目のゲインピーク（λの振動モードに対応する）により
増幅されることにより出力電圧に高調波成分が重畳して
しまう。

【００２９】これに対し、本発明のようにローゼン型の
積層圧電トランス５２をプッシュプル駆動方式で駆動し
た場合の圧電トランスの入力電圧波形を図１３に示し、
その周波数解析結果を図１４（ａ）（ｂ）に示す。図１
４（ｂ）から分かるように、圧電トランス５２をプッシ
ュプル駆動すると、その入力電圧には偶数倍高調波はほ
とんど含まれなくなることが分かる。一方、図１０によ
れば、λ／２モードのローゼン型積層圧電トランス５２
の場合、基本波の３倍以上の奇数倍高調波については、
大きな昇圧ピークがないため、結局、出力電圧及び出力
電流には高調波成分がほとんど含まれなくなる。

【００３０】出力電圧及び出力電流に高調波成分が含ま
れない場合には、負荷電流のピーク値を一定に制御する
ことで負荷電流実効値も一定に制御される。このため、
例えば入力電圧が変動した場合などでも一定の電力を供
給することができるようになる。

【００３１】本発明の圧電トランスインバータ５１は、
上記のように構成されているので、負荷電流のピーク値
を検出し、その値が一定となるように周波数を制御する
圧電トランスインバータ５１において、圧電トランス５
２を積層構造とし、かつプッシュプル駆動することによ
り、電磁トランスよりも比較的小型化が容易なコイル５
９，６０を用いることができる。この構成を用いること
により、リチウムイオン電池１セルといった低電圧の電
源でも蛍光管５８を点灯させることができるようにな
る。

【００３２】また、プッシュプル駆動することにより、
圧電トランス５２の入力電圧に含まれる偶数高調波を低
減できるため、これまで２次高調波による波形歪の問題
で適用が困難であったλ／２モードのローゼン型圧電ト
ランス５２を用いることができる。λ／２モードのロー
ゼン型圧電トランス５２は、従来広く用いられているλ
モードの半分の寸法で済むため、より小型の圧電インバ
ータを実現できるようになる。また、本発明と同様な波
形歪低減効果のある中央駆動型の圧電トランス５２と比
較すると、高電圧となる出力端が一端だけであるため
に、他部品の実装できないデッドスペースを小さくでき
るという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ローゼン型の圧電トランスを示す斜視図であ
る。

【図２】圧電トランスとその振動モードを示す図であ
る。

【図３】従来例による圧電トランスインバータの構成を
示す回路図である。

【図４】別な従来例による圧電トランスインバータの構
成を示す回路図である。

【図５】さらに別な従来例に用いられている中央駆動型
の圧電トランスを示す斜視図である。

【図６】本発明の一実施形態による圧電トランスインバ
ータの構成を示す回路図である。

【図７】同上の圧電トランスインバータに用いられてい
る昇圧回路の動作を説明するための波形図である。

【図８】圧電トランスの周波数と昇圧比との関係を示す
図である。

【図９】（ａ）は同上の圧電トランスインバータの斜視
図、（ｂ）はその断面と振動モードを示す図である。

【図１０】λ／２モードのローゼン型積層圧電トランス
における、周波数−ゲイン特性の一例を示す図である。

【図１１】ローゼン型積層圧電トランスをシングルエン
ド駆動方式の圧電トランスインバータで駆動した場合の
共振波形（圧電トランスの一次電極への入力電圧）及び
出力電流波形を示す図である。

【図１２】シングルエンド駆動方式の圧電トランスイン
バータにおいてローゼン型積層圧電トランスを駆動した
場合の入力電圧波形と周波数解析結果を示す図である。

【図１３】ローゼン型の積層圧電トランスをプッシュプ
ル駆動方式で駆動した場合の入力電圧波形を示す図であ
る。

【図１４】プッシュプル駆動方式の圧電トランスインバ
ータにおいてローゼン型積層圧電トランスを駆動した場
合の周波数解析結果を示す図である。

【符号の説明】

５２圧電トランス５３昇圧回路５４駆動周波数制御回路５５，５６圧電トランスの一次電極５７圧電トランスの二次電極５８蛍光管５９，６０コイル６１，６２トランジスタ６３２位相駆動回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一次電極間に印加された交流電圧を電圧
変換して二次電極に接続された負荷に供給する圧電トラ
ンスと、前記圧電トランスの一次電極のうち一方の電極に接続さ
れた第１のコイル及び第１のトランジスタと、前記圧電トランスの一次電極のうち他方の電極に接続さ
れた第２のコイル及び第２のトランジスタと、前記圧電トランスの一次電極間への印加電圧が逆位相と
なるように前記第１及び第２のトランジスタを交互に駆
動する駆動手段と、前記駆動手段の動作周波数を変化させることで、前記負
荷に流れる交流電流を所望の値に制御する駆動周波数制
御手段と、を備えた圧電トランスインバータにおいて、前記圧電トランスは、圧電基板の片側領域において電極
膜を複数積層して一次電極を形成され、圧電基板の一次
電極と反対側の端面に二次電極を形成され、圧電基板の
一次電極側の片側領域と二次電極側の片側領域とで互い
に異なる方向に分極したものであり、その動作モードが
２分の１波長モードであることを特徴とする圧電トラン
スインバータ。
【請求項２】前記圧電トランスは、一次電極を積層構
造としたローゼン型の圧電トランスであることを特徴と
する、請求項１に記載の圧電トランスインバータ。