JPH1168185A - 積層型圧電素子及び積層型圧電トランス並びにこれらの駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力側積層部に帰還電極を有する積層型圧電
素子や圧電トランスを用いることによって回路構成の簡
単化及び回路効率の向上を図る。 【解決手段】 積層型圧電素子１は、誘電材料を用いて
形成される複数の基板に対してそれぞれの表面の所定領
域に電極パターンを形成してこれらを積層後に焼成する
ことによって誘電層と電極とが交互に形成された入力側
積層部２を有する。積層型圧電素子１において、長手方
向における外表面に入力用の平面電極３を形成するとと
もに、入力側積層部２において平面電極３に対して平行
に形成された一層若しくは複数層の電極を帰還電極４と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、装置の小型・薄形
化や回路構成の簡易化及び高効率化を図ることができる
積層型圧電素子及び積層型圧電トランス並びにこれらの
駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置等に使用されるバックライ
トの点灯回路を構成するインバーター回路においては、
装置の小型化や薄型化、高効率化の要求に答える必要が
あり、電磁式の巻線トランスを用いた昇圧回路では、ト
ランスの絶縁耐圧の確保が装置の小型化や薄型化を阻む
要因となり、また、トランスの鉄損や銅損が効率低下の
原因となる。

【０００３】このため、圧電トランスを用いた回路が提
案されているが、その昇圧比の不足が問題となり、これ
を補うために電磁式の巻線トランスを圧電トランスの前
段に設ける方法が用いられるが、これでは結局、上記の
問題の根本的な解決とはならない。

【０００４】そこで、昇圧比を大きくするために積層一
体焼結構造を採用した積層型圧電トランスを用いる方法
が知られており、例えば、図１５に示す回路構成を挙げ
ることができる。

【０００５】回路ａは他励式圧電トランス駆動回路の一
例を示すものであり、図示しない電源からの所定の直流
電圧が供給される入力端子ｂ、ｂ′の間にコンデンサｃ
が介挿されるとともに、インダクタｄの一端が入力端子
ｂに接続され、該インダクタｄの他端がスイッチ素子ｅ
（ＦＥＴ等の半導体スイッチ素子であり、図ではスイッ
チの記号で示す。）を介して入力端子ｂ′に接続されて
いる。

【０００６】そして、積層型圧電トランスｆはスイッチ
素子ｅに対して並列に設けらており、その入力端子がイ
ンダクタｄとスイッチ素子ｅとの間に接続され、その接
地端子が入力端子ｂ′に接続されている。

【０００７】図１６は積層型圧電トランスｆを概略的に
示すものであり、該積層型圧電トランスｆは、セラミッ
ク材料で形成されたシートに内部電極パターンを形成し
て、複数のシートを積層後に焼結することによって厚み
の薄い直方体状に作製される。そして、その表面のうち
最大面積とされる一対の面ｇ、ｇにはその長手方向にお
ける端部からそれぞれのほぼ中央にかけての領域を占め
る電極ｈ、ｈ（図にはその一方だけを示す。）が入力端
子として形成され、また、長手方向における両端部のう
ち電極ｈ、ｈから遠い方の端部に形成された電極ｉが出
力端子とされる。

【０００８】回路ａにおいて積層型圧電トランスｆの出
力段に設けられる負荷ｊ（図１５参照。）としては、例
えば、バックライト用の蛍光管等が用いられ、当該負荷
ｊに対して直列に接続された抵抗ｋ及び該抵抗ｋに対し
て並列に接続されたダイオードｌによって検出される負
荷電流が周波数制御回路ｍに送出される。

【０００９】周波数制御回路ｍは、負荷電流の検出信号
に応じてその周波数が変化する制御信号を生成してこれ
を発振回路ｎに送出する。これによって発振回路ｎから
スイッチ素子ｅに送出される制御パルスの周波数が可変
制御され、その結果、積層型圧電トランスｆの出力が一
定となるように制御が行われる。つまり、回路ａにおい
ては、インダクタｄの誘導性成分と積層型圧電トランス
ｆの容量性成分との電圧共振現象を利用した周波数制御
方式の駆動回路が用いられている。

【００１０】尚、回路ａのような他励式の回路ではな
く、自励式の回路を用いる場合には、図１７や図１８に
示すように、出力側に帰還電極を有する積層型圧電トラ
ンスが知られている。

【００１１】即ち、図１７に示す積層型圧電トランスｏ
では、その長手方向における端部に出力端子を構成する
電極ｉ′と、帰還電極ｐとが分離されて形成されてお
り、また、図１８に示す積層型圧電トランスｑでは、上
記した面ｇ、ｇに相当する面の一方に、入力端子を構成
する電極ｈから所定の距離をおいて電極ｉ側に離れた位
置に帰還電極ｒが形成されている。

【００１２】尚、これらの帰還電極ｐ、ｒの出力電圧
は、図示しない駆動回路の帰還部に送出されて積層型圧
電トランスの制御が行われる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構成にあっては下記に示す問題がある。

【００１４】（１）回路が複雑化し、部品点数の増加や
コスト上昇を招く （２）自励式発振回路における効率が低い。

【００１５】先ず、（１）については、図１５に示した
ように周波数制御回路ｍや発振回路ｎを必要とするため
回路の構成が複雑になり、これらの回路を構成するため
の部品点数が増え、コスト高をもたらす原因になるとい
う不都合がある。

【００１６】また、（２）については、図１７や図１８
に示すように、帰還電極ｐ、ｒを出力側の端部若しくは
これに近い位置でとっているため、圧電トランスの出力
容量（静電容量）が下がり、これが回路の高効率化を妨
げる原因となる。

【００１７】そこで、本発明は、入力側積層部に帰還電
極を有する積層型圧電素子や圧電トランスを用いること
によって回路構成の簡単化及び回路効率の向上を図るこ
とを課題とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明積層型圧電素子
は、上記した課題を解決するために、長手方向に沿う外
表面に入力用の平面電極を形成するとともに、入力側積
層部のうち平面電極に対して平行に形成された一層若し
くは複数層の電極を帰還電極としたものである。

【００１９】また、本発明積層型圧電素子の駆動回路
は、誘導性素子と能動スイッチ素子とを直列に接続する
とともに、該能動スイッチ素子に対して並列に積層型圧
電素子を接続して、その帰還電極から得た出力に基づい
て能動スイッチ素子のスイッチング制御を行う帰還部を
設けたものである。

【００２０】従って、本発明によれば、入力側積層部の
電極を帰還電極として用いることによって、帰還電極の
形成に際して出力容量の低下を伴うことがない。また、
その駆動回路を自励発振回路の構成とすることで帰還部
の構成が簡単化される。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１は本発明に係る積層型圧電素
子の基本構成を概略的に示すものである。

【００２２】積層型圧電素子１は、誘電材料（誘電体）
を用いて形成される複数の基板に対してそれぞれの表面
の所定領域に電極パターンを形成してこれらを積層後に
焼成することによって誘電層と電極とが交互に形成され
た入力側積層部２を有する。

【００２３】そして、積層型圧電素子１の長手方向に沿
う外表面には入力用の平面電極３が形成され、入力側積
層部２において平面電極３に対して平行に形成された一
層若しくは複数層の電極が帰還電極４とされる。

【００２４】尚、図では積層型圧電素子１の長手方向に
おいて平面電極３から遠い方の端部全面に亘って出力電
極５が形成されているが、当該電極の形成や取り出しの
仕方は必要に応じて各種の形態を取り得る。また、上記
の積層型圧電素子１の構成を用いたデバイスには、圧電
センサや後述する積層型圧電トランス等が挙げられる。

【００２５】帰還電極４の取り出しについては、下記に
示す２通りの方法がある。

【００２６】（Ｉ）入力側積層部の外表面に形成された
電極を利用する方法 （ＩＩ）入力側積層部の内部に形成された電極を利用す
る方法。

【００２７】先ず、方法（Ｉ）は入力側積層部２の外表
面に形成される一対の平面電極のうちの一方を入力電極
とし、他方を帰還電極とするとともに、入力側積層部２
の内部に形成された所定の電極を共通電極として外表面
に取り出して接地電極とする方法である。

【００２８】例えば、図２に模式的に示すように、入力
側積層部２の外表面において対向する平面電極６ａ、６
ｂの一方６ａを入力電極、他方６ｂを帰還電極とし、平
面電極６ａと６ｂとの間に形成された電極のうちの所定
の電極７、７、・・・を共通電極として接地するように
した構成が挙げられる。尚、図中に破線で示す横長の長
方形枠は誘電材料を表しており、その長手方向における
一端部に出力電極５が形成されている。

【００２９】方法（ＩＩ）は、入力側積層部２の外表面
に形成される一対の平面電極のうちの一方を入力電極と
し、他方を接地電極の一部とするとともに、これらの電
極の間であって入力側積層部２の内部に形成された電極
を帰還電極として外表面に取り出す方法である。

【００３０】例えば、図３に模式的に示すように、入力
側積層部２の外表面において対向する平面電極８ａ、８
ｂの一方８ａを入力電極とし、平面電極８ａと８ｂとの
間に形成された電極のうちの所定の電極９（場合によっ
ては複数の電極）を平面電極８ｂに接続してこれらを共
通電極として接地するとともに、平面電極８ａと８ｂと
の間に形成された電極のうちの特定の電極８ｃを帰還電
極とする構成が挙げられる。尚、図中に破線で示す横長
の長方形枠は誘電材料を表しており、その長手方向にお
ける一端部に出力電極５が形成されている。

【００３１】上記方法（Ｉ）によれば、外表面の電極６
ｂを帰還電極として利用することができるので構成が簡
単であるという利点があり、また、方法（ＩＩ）によれ
ば、内部電極のうち所望の位置から帰還電極８ｃを取り
出すことができるという利点がある。

【００３２】尚、図１乃至図３では帰還電極として一つ
の電極が用いられているが、これに限らず複数の帰還電
極を取り出したり、あるいは複数の電極を共通電極とし
て取り出して一つの帰還電極とする等、各種の形態が可
能であることは勿論である。

【００３３】次に本発明に係る積層型圧電トランスにつ
いて図４に従って説明する。

【００３４】積層型圧電トランス１０は上記積層型圧電
素子１の構成を利用したものであり、下記に示す特徴を
具備する。

【００３５】（ｉ）長手方向における一端部に出力電極
１１が形成されていること （ｉｉ）入力用の平面電極１２が、出力電極１１とは反
対側に位置する一端部から長手方向に沿って入力側積層
部１３の外表面の所定範囲（例えば、ほぼ２分の１）を
占めていること （ｉｉｉ）平面電極１２に対して第１の電極群（１４、
１４、・・・）と第２の電極群（１５、１５、・・・）
が平行に形成されており、第１の電極群がその側面にお
いて並列接続されていること、 （ｉｖ）第２の電極群のうちの一若しくは複数の電極が
帰還電極とされていること。

【００３６】つまり、積層型圧電トランス１０の製造に
あたっては、誘電材料で形成された複数のシート状部材
（セラミックシート等。）に所定の電極パターンをそれ
ぞれ印刷した後、これらを積層して加熱プレスにより一
体化して焼結、分極等を経て製品が完成するが、誘電層
と電極とが交互に形成された入力側積層部の内部電極及
び外表面に位置する電極には２種類の電極が存在し、第
１の電極群（１４、１４、・・・）が共通化されて接地
電極とされ、また、第２の電極群（１５、１５、・・
・）の一部が帰還電極とされる（図４の内部電極１５を
帰還電極とする場合にはこれを積層型圧電トランス１０
の側面から取り出し、また、第２の電極群に属する外表
面の電極１５′を帰還電極をする場合にはこれをそのま
ま用いる。）。尚、図４中に破線で示す長方形枠は誘電
材料を表している。

【００３７】上記した積層型圧電素子１や積層型圧電ト
ランス１０の駆動回路については、誘導性素子と能動ス
イッチ素子（トランジスタやサイリスタ等。）とを直列
に接続するとともに、該能動スイッチ素子に対して並列
に積層型圧電素子１若しくは積層型圧電トランス１０を
接続し、これらの帰還電極から得た出力に基づいて能動
スイッチ素子のスイッチング制御を行う帰還部を設けた
構成を用いると回路効率を向上させることができる。

【００３８】図５は駆動回路の基本構成を示す（圧電ト
ランスを用いた場合。）ものであり、自励発振回路の構
成を有する。

【００３９】駆動回路１６の入力端子１７、１７′には
電源１８が接続されるとともに、コンデンサ１９が接続
されている。

【００４０】そして、上記誘導性素子に相当するインダ
クタ２０と、上記能動スイッチ素子に相当する半導体ス
イッチ素子２１（図ではスイッチの記号で示す。）との
直列回路が上記コンデンサ１９に対して並列に接続され
ている。

【００４１】圧電トランス２２は、その入力電極２２ａ
がインダクタ２０と半導体スイッチ素子２１との間に接
続され、接地電極２２ａ′が、入力端子１７′と駆動回
路１６の出力端子２３′とを結ぶラインに接続されてい
る。そして、圧電トランス２２の出力電極２２ｂが駆動
回路１６の出力端子２３に接続されている。尚、出力端
子２３、２３′から得られる交流出力（正弦波出力）
は、負荷Ｚ（冷陰極管等。）に直接に供給されるか、又
は整流回路等の所定の回路を介して負荷Ｚに供給され
る。

【００４２】圧電トランス２２の帰還電極２２ｃから得
られる出力は帰還部２４を介して上記半導体スイッチ素
子２１のオン／オフ制御用の信号として用いられる。
尚、この帰還部２４については、インダクタやコンデン
サ等の受動素子を用いて構成の簡単化を図ることができ
る。例えば、３端子半導体スイッチ素子の制御端子に接
続されたインダクタと該インダクタに並列接続されたコ
ンデンサ等を含む帰還回路が挙げられる。

【００４３】しかして、上記駆動回路１６にあっては、
インダクタ２０の誘導性成分と圧電トランス２２の容量
性成分との結合による共振を利用しており、帰還部２４
の出力信号に応じて半導体スイッチ素子２１のスイッチ
ング制御が行われて圧電トランス２２に半波正弦波が入
力され、圧電トランス２２の出力として正弦波が得られ
ることになる。

【００４４】そして、駆動回路１６の回路効率について
は圧電トランス２２の出力側の静電容量にほぼ比例する
ため、従来のように出力側電極を分割して一部を帰還電
極として用いたり、出力側積層部に帰還電極を形成する
方法に比べて高い値を得ることができる。

【００４５】

【実施例】以下に、本発明に係る積層型圧電トランス及
びその駆動回路の実施例について説明する。尚、図６乃
至図１１は、上記方法（Ｉ）を用いた場合の実施例を示
しており、図１２及び図１３は、上記方法（ＩＩ）を用
いた場合の実施例を示している。

【００４６】図６に示す圧電トランス２５においては、
その長手方向に沿う外表面のほぼ半分の領域を占める一
対の平面電極２６、２７が形成されるとともに、両電極
間に電極群（２８、２８、２８）と電極群（２９、２
９）が設けられている。

【００４７】平面電極２６、２７は、長方形における４
角の一つが切り欠かれた形状を有しており、図に斜線を
付して示す電極２６が入力電極とされ、破線で示す電極
２７が帰還電極とされている。

【００４８】また、上記電極２６、２７とは切欠の位置
が異なる以外はほぼ同様の形状をした電極群（２８、２
８、２８）が共通化されて、圧電トランス２５のうち電
極（２６、２７）の切欠部２６ａ、２７ａに対応する角
部の側面部に形成された接地電極３０に接続されている
（図の大円内参照。）。

【００４９】そして、出力電極３１は、圧電トランス２
５の長手方向において平面電極２６から遠い方の端面に
全面に亘って形成されている。

【００５０】尚、圧電トランス２５は６層構造とされ、
その大きさは、長さ３０ｍｍ、幅６ｍｍ、厚さ０．９ｍ
ｍ（一層の厚み０．１５ｍｍ×６層分）である。

【００５１】図７は上記圧電トランス２５を仮想的に分
解した場合の一層分に相当するシート状部材３２（一つ
のセラミックシートに電極パターンを形成した一層分）
の一例を示したものであり、その長手方向の表面におい
て長方形の４角の一つを切り欠いた形状の電極パターン
３３が上記平面電極２６、２７若しくは電極群（２９、
２９）を構成する。尚、シート状部材３２の裏面側には
電極パターンは形成されていない。

【００５２】また、シート状部材３２の長手方向におい
て電極パターン３３から遠い方の端部に形成された電極
パターン３５が上記出力電極３１の一部を構成し、これ
に直交して積層方向に延びる側面において電極パターン
３５から最も離れた端部に形成された電極パターン３６
が上記接地電極３０の一部を構成する。

【００５３】圧電トランスの前駆体としてのセラミック
シートは、その原材料である高Ｑｍ（機械的品質係数）
のＰＺＴ系セラミック仮焼粉末を用いた所謂グリーンシ
ートとして形成され、その表面に銀−パラジウムペース
ト等を用いて上記電極パターン３３が形成される。そし
て、これらを積層するにあたっては、図８の分解図に示
すシート状部材３２、３２′のように、電極パターン３
３が形成されたセラミックシート及び電極パターン３３
とは切欠の位置を異にする電極パターン３４が形成され
たセラミックシートを交互に重ね合せて、加熱プレスに
よる一体化及び焼成を行い、その後に、外部電極（接地
電極や出力電極、帰還電極等）を印刷して分極、エージ
ング等の工程を経て製品が完成する。

【００５４】図９は接地電極を側面の所定位置に形成し
た圧電トランス３７を示すものであり、その長手方向に
沿う外表面のほぼ半分の領域を占める一対の平面電極３
８、３９が形成されるとともに、両電極間に電極群（４
０、４０、４０）と電極群（４１、４１）が設けられて
いる。

【００５５】平面電極３８、３９は、長方形の長辺にお
ける中程の部分を一部切り欠くことによってそれぞれ窪
み３８ａ、３９ａを有するほぼ凹字形状をしており、図
に斜線を付して示す電極３８が入力電極とされ、破線で
示す電極３９が帰還電極とされている。

【００５６】また、上記電極３８、３９とは窪みの位置
が異なる以外はほぼ同様の形状をした電極群４０、４
０、４０が共通化されて、圧電トランス３７の側面のう
ち電極３８、３９の窪み３８ａ、３９ａに対応する位置
に形成された接地電極４２に接続されている（図の大円
内参照。）。

【００５７】そして、出力電極４３は、圧電トランスの
長手方向において平面電極３８、３９から遠い方の端面
に全面に亘って形成されている。

【００５８】図１０は上記圧電トランス３７を仮想的に
分解した場合の一層分に相当するシート状部材４４（一
つのセラミックシートに電極パターンを形成した一層
分）の一例を示したものであり、その長手方向の表面に
おいてほぼ凹字状をした電極パターン４５が上記平面電
極３８、３９若しくは電極群（４１、４１）を構成す
る。尚、シート状部材４４の裏面側には電極パターンは
形成されていない。

【００５９】また、シート状部材４４の長手方向におい
て電極パターン４５から遠い方の端部に形成された電極
パターン４７が上記出力電極４３の一部を構成し、これ
に直交して積層方向に延びる側面において電極パターン
４５の窪み４５ａに対応する位置に形成された電極パタ
ーン４８が上記接地電極４２の一部を構成する。

【００６０】上記圧電トランス３７の積層形成にあたっ
ては、図１１の分解図に示すシート状部材４４、４４′
のように、電極パターン４５が形成されたセラミックシ
ートと、電極パターン４５とは窪みの位置を異にする電
極パターン４６（その窪み４６ａが電極パターン４８と
は反対の方向を向いている。）が形成されたセラミック
シートとを交互に重ね合せて、加熱プレスによる一体化
及び焼成を行い、その後に、外部電極の印刷、分極、エ
ージング等の工程を経て製品が完成する。

【００６１】図１２は内部電極を帰還電極として取り出
した構成を示すものであり、この圧電トランス４９にお
いては、その平面電極５０の横幅（長手方向に直交する
方向の幅）が上記した積層型圧電トランス２５の平面電
極２６の横幅に比べてやや小さくされている。そして、
内部電極の一つ５１が圧電トランスの積層方向に対して
平行な側面５２（出力電極５３の形成面を除く。）に形
成された外部電極５４に接続されて帰還電極とされてお
り、また、内部電極のうちの所定のものが、出力電極５
３の形成面に対向する側面及び上記側面５２に亘って形
成された接地電極５５に接続されている。

【００６２】また、図１３に示す圧電トランス５６のよ
うに、ある内部電極５７に突部５７ａを形成して、これ
を外部電極５４に接続して帰還電極とする構成を挙げる
ことができる。

【００６３】尚、図１２や図１３では接地電極５５に接
続される内部電極群の図示を省略することによって理解
の容易化を図っている。

【００６４】図１４は自励式圧電トランス駆動回路の構
成例を示すものである。この回路５８は、圧電トランス
ＰＺＴを含む直流−交流変換回路（インバーター回路）
を構成しており、その出力は冷陰極管５９（例えば、液
晶式表示装置等におけるバックライト用蛍光管や、オゾ
ン発生管等。）に送出される。

【００６５】直流電源６０からの電源電圧が供給される
入力端子６１、６１′には、コンデンサ６２が接続され
ている。尚、入力端子６１がプラスライン６３に接続さ
れ、入力端子６１′がグランドライン６３′に接続され
ている。

【００６６】上記半導体スイッチ素子２１に相当するエ
ミッタ接地のＮＰＮトランジスタ６４は、そのコレクタ
がインダクタ６５を介してプラスライン６３に接続さ
れ、そのエミッタがグランドライン６３′に接続されて
いる。そして、トランジスタ６４のベースとプラスライ
ン６３との間には抵抗６６が介挿されるとともに、トラ
ンジスタ６４のベースとグランドライン６３′との間に
は互いに対向状態のダイオード６７及びツェナーダイオ
ード６８が介挿されている。つまり、ダイオード６７の
アノードがトランジスタ６４のベースに接続され、該ダ
イオード６７のカソードがツェナーダイオード６８のカ
ソードに接続されており、ツェナーダイオード６８のア
ノードがグランドライン６３′に接続されている。尚、
ツェナーダイオード６８はトランジスタ６４のベースバ
イアスの一定化のために設けられている。

【００６７】圧電トランスＰＺＴの入力電極はトランジ
スタ６４のコレクタに接続され、その接地電極がグラン
ドライン６３′に接続されている。また、圧電トランス
ＰＺＴの帰還電極はインダクタ６９を介してトランジス
タ６４のベースに接続されるとともに、該インダクタ６
５に対して並列に設けられたコンデンサ７０を介してグ
ランドライン６３′に接続されている。そして、圧電ト
ランスＰＺＴの出力電極は駆動回路の出力端子７１、７
１′の一方７１に接続され、これらの出力端子に冷陰極
管５９が接続されている。

【００６８】上記回路５８にあってはインダクタ６５の
誘導性成分と圧電トランスＰＺＴの容量性成分との共振
を利用しており、圧電トランスＰＺＴの帰還電極からの
電圧がインダクタ６９を介してトランジスタ６４のベー
スに帰還されることで発振し、圧電トランスＰＺＴには
半波正弦波が入力され、圧電トランスＰＺＴの出力する
正弦波が出力端子７１、７１′から冷陰極管に送出され
る。

【００６９】しかして、本回路によれば、インダクタ６
９やコンデンサ７０を含む帰還部の構成が簡単になり、
また、自励発振の安定性及び回路効率について、従来の
構成に比して良好であるこという結果が得られた。例え
ば、出力側に帰還電極を有する従来の圧電トランスの駆
動回路では、圧電トランスの出力側に帰還電極を形成し
ているため、圧電トランスの出力容量（静電容量）が減
少し、よって回路効率が７０％程度に止まってしまうに
対して、本実施例では８０％程度の回路効率を得ること
ができた。

【００７０】尚、回路基板の大きさは、圧電トランスの
配置スペースに対して、少数の回路素子の取付スペース
を付加した大きさで済み、特に基板の長手方向のサイズ
を小さくすることができるので、背の低い素子を用いて
部品実装後の基板厚を数ｍｍ以内に抑えることで薄形化
が可能である。

【００７１】

【発明の効果】以上に記載したところから明らかなよう
に、請求項１に係る発明によれば、帰還電極を入力側積
層部の電極からとっているため、出力容量（静電容量）
の低下を伴うことがなく、よって高効率化を図ることが
できる。

【００７２】請求項２に係る発明によれば、帰還電極を
入力側積層部、つまり、出力電極とは反対側に位置する
積層部の電極群からとっているため、出力容量の低下を
伴うことがなく、よって高効率化を図ることができると
ともに、電磁式巻線トランスを用いることなく高い昇圧
比を得ることができる。

【００７３】請求項３や請求項４に係る発明によれば、
帰還電極から得た出力に基づいて帰還部により能動スイ
ッチ素子のスイッチング制御を行う自励発振回路を構成
することで、周波数制御回路等の発振制御のための回路
が不要となり、回路構成の簡単化及び回路の高効率化を
図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る積層型圧電素子の基本構成を概略
的に示す図である。

【図２】外表面の形成電極を帰還電極として用いる構成
を示す模式図である。

【図３】内部電極を帰還電極として用いる構成を示す模
式図である。

【図４】本発明に係る積層型圧電トランスの基本構成を
示す模式図である。

【図５】本発明に係る駆動回路の基本構成を示す図であ
る。

【図６】図７及び図８とともに、本発明積層型圧電トラ
ンスの実施例を示す図であり、本図は外表面の形成電極
を帰還電極とする構成例を示す斜視図である。

【図７】図６の積層型圧電トランスについての一層分の
構成例を示す図である。

【図８】図６の積層型圧電トランスの分解斜視図であ
る。

【図９】図１０及び図１１とともに、本発明積層型圧電
トランスの実施例を示す図であり、本図は外表面の形成
電極を帰還電極とする構成の別例を示す斜視図である。

【図１０】図９の積層型圧電トランスについての一層分
の構成例を示す図である。

【図１１】図９の積層型圧電トランスの分解斜視図であ
る。

【図１２】内部電極を帰還電極とする構成例を示す斜視
図である。

【図１３】内部電極を帰還電極とする構成の別例を示す
斜視図である。

【図１４】自励式圧電トランス駆動回路の構成例を示す
回路図である。

【図１５】従来の回路構成例を示す図である。

【図１６】従来の積層型圧電トランスの構成例を概略的
に示す斜視図である。

【図１７】帰還電極を有する従来の積層型圧電トランス
の構成例を概略的に示す斜視図である。

【図１８】帰還電極を有する従来の積層型圧電トランス
の別例を概略的に示す斜視図である。

【符号の説明】

１…積層型圧電素子、２…入力側積層部、３…平面電
極、４、６ｂ、８ｃ…帰還電極、１０…積層型圧電トラ
ンス、１１…出力電極、１２…平面電極、１３…入力側
積層部、１４…第１の電極群、１５、１５′…第２の電
極群、１６…駆動回路、２０…誘導性素子、２１…能動
スイッチ素子、２２…積層型圧電トランス、２２ｃ…帰
還電極、２４…帰還部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電材料を用いて形成される複数の基板
   に対してそれぞれの表面の所定領域に電極パターンを形
   成してこれらを積層後に焼成することによって誘電層と
   電極とが交互に形成された入力側積層部を有する積層型
   圧電素子において、 長手方向に沿う外表面に入力用の平面電極を有し、上記
   入力側積層部のうち平面電極に対して平行に形成された
   一層若しくは複数層の電極を帰還電極としたことを特徴
   とする積層型圧電素子。
2. 【請求項２】 誘電材料を用いて形成される複数の基板
   に対してそれぞれの表面の所定領域に電極パターンを形
   成してこれらを積層後に焼成することによって誘電層と
   電極とが交互に形成された入力側積層部を有する積層型
   圧電トランスにおいて、 （イ）長手方向における一端部に出力電極が形成されて
   いること、 （ロ）入力用の平面電極が、（イ）の出力電極とは反対
   側に位置する一端部から長手方向に沿って上記入力側積
   層部の外表面の所定範囲を占めていること、 （ハ）（ロ）の平面電極に対して第１及び第２の電極群
   が平行に形成されており、第１の電極群がその側面にお
   いて並列接続されていること、 （ニ）（ハ）の第２の電極群のうちの一若しくは複数の
   電極が帰還電極とされていること、 を特徴とする積層型圧電トランス。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した積層型圧電素子の駆
   動回路において、 誘導性素子と能動スイッチ素子とを直列に接続するとと
   もに、該能動スイッチ素子に対して並列に積層型圧電素
   子を接続し、 積層型圧電素子の帰還電極から得た出力に基づいて能動
   スイッチ素子のスイッチング制御を行う帰還部を設けた
   ことを特徴とする積層型圧電素子の駆動回路。
4. 【請求項４】 請求項２に記載した積層型圧電トランス
   の駆動回路において、 誘導性素子と能動スイッチ素子とを直列に接続するとと
   もに、該能動スイッチ素子に対して並列に積層型圧電ト
   ランスを接続し、 積層型圧電トランスの帰還電極から得た出力に基づいて
   能動スイッチ素子のスイッチング制御を行う帰還部を設
   けたことを特徴とする積層型圧電トランスの駆動回路。