JPWO2013080647A1 - 降圧回路及び該降圧回路を用いた受電装置 - Google Patents

Abstract

直方体状の圧電板を有し、圧電板の長手方向の両端部は、出力電極が形成された２つの低電圧部（Ｌ１，Ｌ５）として、２つの低電圧部に挟まれた領域の一部は、入力電極が形成された高電圧部（Ｌ３）として、それぞれ構成される。２つの低電圧部（Ｌ１，Ｌ５）及び高電圧部（Ｌ３）はそれぞれ分極されており、３／２λモード又は５／２λモードで駆動する圧電トランスを用いた降圧回路である。高電圧部（Ｌ３）又は高電圧部の近傍（Ｌ２，Ｌ４）は、高電圧部（Ｌ３）の中央部分又は高電圧部（Ｌ３）を挟んで互いに対称となる方向に分極され、分極されている一方の低電圧部（Ｌ５）の正電荷側の出力電極（３４ａ）と、分極されている他方の低電圧部（Ｌ１）の負電荷側の出力電極（３２ｂ）とが接続され、分極されている一方の低電圧部（Ｌ５）の負電荷側の平衡出力電極（３４ｂ）と、分極されている他方の低電圧部（Ｌ１）の正電荷側の平衡出力電極（３２ａ）とを備える。

Description

本発明は、簡易な構造で低背化してあり、不平衡−平衡変換、及び降圧を同時に行うことができる降圧回路及び該降圧回路を用いた受電装置に関する。

近年、非接触で電力を伝送する電子機器が多々開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力の送電ユニットと、電力の受電ユニットとの双方にコイルモジュールを設けた磁界結合方式の電力伝送システムが採用されることが多い。

磁界結合方式では、各コイルモジュールを通過する磁束の大きさが起電力に大きく影響する。したがって、高い電力伝送効率を実現するためには、送電ユニット側（一次側）のコイルモジュールと受電ユニット側（二次側）のコイルモジュールとのコイルの平面方向の相対位置が重要になる。また、結合電極としてコイルモジュールを用いているので、送電ユニット及び受電ユニットの小型化、薄型化が難しくなる。

そこで、例えば電界結合方式を用いた電力伝送システムが開発されている。特許文献１では、送電ユニット側の結合電極と、受電ユニット側の結合電極との間に強い電場を形成することにより高い電力伝送効率を実現したエネルギー搬送装置が開示されている。図２１は、従来の電力伝送システムの構成を示す模式図である。図２１に示すように、従来の電力伝送システムは、送電ユニット（送電装置）１側に大きいサイズの受動電極３と小さいサイズの能動電極４とを備え、受電ユニット（受電装置）２側にも大きいサイズの受動電極５と小さいサイズの能動電極６とを備えている。送電ユニット１側の能動電極４と受電ユニット２側の能動電極６との間に強い電場７を形成することにより、高い電力伝送効率を実現している。

電界結合方式を用いた電力伝送システムでは、伝送電力の大きさ、伝送効率等は、電極間の結合強度に依存している。電極間の結合を強くするためには、電極間の距離を短くする、あるいは電極面積を大きくする必要がある。図２２は、従来の電力伝送システムの構成を示す等価回路図である。図２２に示すように、結合容量ＣＭを介して電力を伝送するためには、送電ユニット１側では昇圧回路１３、受電ユニット２側では降圧回路２０が必要となる。通常は、電力の損失が少ない共振回路を用いることで伝送効率を高めている。受電ユニット２側の大きいサイズの受動電極５には低い電圧が発生し、小さいサイズの能動電極６には高い電圧が発生する。受電ユニット２側の結合電極は受動電極５と能動電極６とで構成されているので、非対称電圧（基準電位に近いことから不平衡とみなす電圧）が降圧回路２０に供給され、降圧回路２０で降圧された電圧が負荷回路ＲＬに給電される。

降圧回路２０は、筐体の大きさ等、物理的な制約が厳しい受電装置２に組み込まれるので、可能な限り小型で、しかも薄型であることが好ましい。

図２２に示すように、降圧回路２０は、磁性体に巻線してある構造であるので、小型化、薄型化と低損失化、高耐圧化との両立が困難であった。

図２２に示す降圧回路２０は、不平衡−不平衡型の降圧回路であり、負荷回路ＲＬが不平衡型である場合に対応している。一方、降圧回路の出力側がブリッジ整流回路（平衡入力型である）に接続されない場合は、不平衡−平衡型降圧回路になる。

図２３は、従来の巻線トランスで構成された不平衡−平衡変換機能を有する降圧回路２０の例示図である。図２３では、降圧回路２０の不平衡入力端子は、受電電極（電源回路）に接続されている。降圧回路２０の平衡出力端子は、負荷回路の平衡入力端子に接続されている。降圧回路２０を不平衡−平衡変換型に構成することにより、負荷回路が平衡入力型である場合には、不平衡−平衡変換することなく降圧回路２０と負荷回路とを接続することができる。図２３に示す不平衡−平衡変換型の降圧回路２０も磁性体に巻線してある構造であるので、小型化、薄型化と低損失化、高耐圧化との両立が困難であった。

そのため、降圧回路２０に例えば圧電デバイス（圧電トランス）を用いることが検討されている。図２４は、従来の３／２λモード（３次）を利用する圧電トランスの構成を示す斜視図であり、図２５は、従来の１／２λモード（１次）、２／２λモード(２次)を利用する圧電トランスの構成を示す斜視図である。図２４及び図２５に示すように、従来の圧電トランス２３は直方体状の圧電板２００を備えている。

図２４（ａ）に示すように、従来の３／２λモードを利用する圧電トランス２３では、圧電板２００の両端部分は、上下面に平面状の入力電極２０１Ａ、２０１Ｂ及び入力電極２０２Ａ、２０２Ｂが駆動部として設けられており、圧電板２００の厚み方向に分極されている。また、圧電板２００の長手方向の中央部分は、上下面に出力電極２０３Ａ、２０３Ｂが発電部として設けられており、圧電板２００の長手方向に分極されている。

図２４（ａ）に示す圧電トランス２３は、図２４（ｂ）に示すように振動する。すなわち、圧電板２００の長手方向の略中央及び中央から両端方向へ略λ／２離れた位置で振動変位が０（ゼロ）となる、いわゆるノード点（支持点）となり、両端及び両端から中央方向へ略λ／２離れた位置で最大変位となっている。両端部の入力電極２０１Ａ、２０１Ｂ間及び入力電極２０２Ａ、２０２Ｂ間は並列接続されており、出力電流を取り出す。入力電極２０１Ａ、２０１Ｂ間及び入力電極２０２Ａ、２０２Ｂ間に入力電圧が印加された場合、圧電効果と逆圧電効果との作用により、出力電極２０３Ａ、２０３Ｂから昇圧された高電圧を取り出すことができる。

一方、図２５に示す１／２λモード、２／２λモードを利用する圧電トランス２３は、直方体状の圧電板２１０を備えている点では図２４に示す３／２λモードを利用する圧電トランス２３と同様であるが、ノード点（支持点）の位置によってモードが区別されている。

図２５（ａ）に示すように、圧電板２１０は、長手方向に沿って第１領域及び第２領域に２分され、第１領域には、上下面に平面状の入力電極２１１Ａ、２１１Ｂが駆動部として設けられており、圧電板２１０の厚み方向に分極されている。また、第２領域の端面には出力電極２１３が発電部として設けられており、第２領域は圧電板２１０の長手方向に分極されている。

図２５（ｂ）に示すように１／２λモードを利用する圧電トランス２３の振動は、圧電板２１０の長手方向の略中央で振動変位が０（ゼロ）となる、いわゆるノード点となり、両端で最大変位となっている。

また、２／２λモードを利用する圧電トランス２３の振動は、圧電板２１０の長手方向の略中央から両端方向へ略λ／４離れた位置で振動変位が０（ゼロ）となる、いわゆるノード点となり、両端及び両端から中央方向へ略λ／２離れた位置（略中央）で最大変位となっている。そして、入力電極２１１Ａ、２１１Ｂ間に入力電圧が印加された場合、圧電効果と逆圧電効果との作用により、出力電極２１３から昇圧された高電圧を取り出すことができる。

以上説明した３／２λモード、１／２λモード又は２／２λモードを利用した圧電トランス２３は、いずれも不平衡−不平衡型である。図２６は、従来の３／２λモード、１／２λモード、又は２／２λモードを利用した圧電トランス２３で構成した不平衡−平衡変換回路を用いた電力伝送回路の構成を示す模式図である。

図２６に示すように、１／２λモード又は２／２λモードの第１圧電トランス素子及び第２圧電トランス素子の高電圧側の電極を不平衡端子に接続し、第１圧電トランス素子の分極されている一方の低電圧部の正電荷側の出力電極と、分極されている他方の低電圧部の負電荷側の出力電極とを中点を介して接続し、分極されている一方の低電圧部の負電荷側の出力電極及び分極されている他方の低電圧部の正電荷側の出力電極を、平衡出力端子としている。中点は接地されている。このように接続することにより、入力電圧に対する第１圧電トランス素子の出力電圧と、第２圧電トランス素子の出力電圧との振幅差がほぼ０（ゼロ）になり、位相差が１８０度である平衡出力電圧を得ることができる。

このように、複数の圧電トランス素子を用いることが必要となるので、降圧回路２０が大型化する。また、複数の圧電トランス素子の共振周波数のばらつき、圧電トランス素子のノード点（支持点）からの位置ずれ等により、入力電圧に対する第１圧電トランス素子の出力電圧と第２圧電トランス素子の出力電圧との振幅差が大きくなり、位相差が１８０度から離れることにより平衡度が低下し、電力の伝送効率が低下するという問題点があった。３／２λモードを利用した圧電トランス２３でも同様に不平衡−平衡変換回路を構成することができるが、上記の問題点が解消されるものではない。

特表２００９−５３１００９号公報

圧電トランス２３を用いて降圧回路２０を構成する場合、不平衡−平衡変換を実現するためには、圧電トランス素子を２つ使用し、しかも接地電位を共通にする必要があった。圧電トランス素子を複数使用するので、共振周波数を一意に定めることができず、受電特性も安定しない。したがって、圧電トランス２３を用いる場合であっても、降圧回路２０を小型化、薄型化すること、受電特性を安定化させることは困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、不平衡−平衡変換を実現しつつ、小型化、薄型化することが可能な降圧回路及び該降圧回路を用いた受電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る降圧回路は、直方体状の圧電板を有し、該圧電板の長手方向の両端部は、出力電極が形成された２つの低電圧部として、２つの該低電圧部に挟まれた領域の一部は、入力電極が形成された高電圧部として、それぞれ構成され、２つの前記低電圧部及び前記高電圧部は、それぞれ分極されており、３／２λモード又は５／２λモードで駆動する圧電トランスを用いた降圧回路であって、前記高電圧部又は前記高電圧部の近傍は、前記高電圧部の中央部分又は前記高電圧部を挟んで互いに対称となる方向に分極され、分極されている一方の前記低電圧部の正電荷側の出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の負電荷側の出力電極とを接続し、分極されている一方の前記低電圧部の負電荷側の平衡出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の正電荷側の平衡出力電極とを備えることを特徴とする。

上記構成では、圧電トランスが、高電圧部を２つの低電圧部で挟み込んだ対称構造となっており、振動モードが３／２λモード又は５／２λモードで駆動されるので、振動モードの節で支持すること、あるいは節に入力電極及び出力電極を配置することができ、振動による応力、歪み等の実装部への悪影響を低減することができる。また、１つの圧電トランスで不平衡−平衡変換を行うことができるので、降圧回路の小型化、薄型化が容易であり、積層構造にすることにより変圧比を容易に大きくすることも可能である。

また、本発明に係る降圧回路は、分極されている一方の前記低電圧部の負電荷側の平衡出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の正電荷側の平衡出力電極との間にインダクタを接続することが好ましい。

上記構成では、降圧回路と負荷回路との間のインピーダンス整合を改善することができ、電力の伝送効率を高めることが可能となる。

また、本発明に係る降圧回路は、２つの前記低電圧部は、前記圧電板の長手方向と直交する方向に分極されており、前記高電圧部又は前記高電圧部の近傍は、前記圧電板の長手方向に分極されていることが好ましい。

上記構成では、低電圧部が、圧電板の長手方向と直交する方向に分極されており、高電圧部（３／２λモードの場合）又は高電圧部の近傍（５／２λモードの場合）が、圧電板の長手方向に分極されているので、振動モードを３／２λモード、又は５／２λモードの高次モードとすることができ、入力電極及び出力電極を振動モードの節に配置することが容易となる。

また、本発明に係る降圧回路は、２つの前記低電圧部は、前記圧電板の長手方向と直交する、互いに反対の方向に分極されていることが好ましい。

上記構成では、２つの低電圧部が、圧電板の長手方向と直交する、互いに反対の方向に分極されているので、分極されている一方の低電圧部の正電荷側の出力電極と、分極されている他方の低電圧部の負電荷側の出力電極とを接続する場合に配線を簡略化することができ、全体として、より小型化、薄型化を図ることが可能となる。

次に、上記目的を達成するために本発明に係る受電装置は、第二の受動電極と第二の能動電極とを有し、前記第二の能動電極と送電装置の第一の能動電極とを空隙を介して対向させ、前記第二の受動電極と前記送電装置の第一の受動電極とを対向させて容量結合させ、前記第一の能動電極と前記第二の能動電極との間に、前記第一の受動電極と前記第二の受動電極との間よりも強い電場を形成することにより非接触で電力が伝送される受電装置において、上記構成のいずれか１つの降圧回路と、該降圧回路の平衡出力電圧が入力される平衡入力型の負荷回路とを備えることを特徴とする。

上記構成では、高電圧部を２つの低電圧部で挟み込んだ対称構造となっており、振動モードが３／２λモード又は５／２λモードで駆動される圧電トランスを用いて降圧回路を構成しているので、振動モードの節で支持すること、あるいは節に入力電極及び出力電極を配置することができ、振動による応力、歪み等の実装部への悪影響を低減することができる。また、１つの圧電トランスで不平衡−平衡変換を行うことができるので、降圧回路の小型化、薄型化が容易である。さらに、圧電トランスを積層構造にすることにより変圧比を容易に大きくすることができるので、小型でも電力伝送効率の高い受電装置を提供することが可能となる。

また、本発明に係る受電装置は、前記負荷回路は、前記降圧回路の平衡出力電圧が入力される整流回路を含むことが好ましい。

上記構成では、降圧回路の平衡出力電圧が入力される整流回路が負荷回路に含まれているので、負荷回路に安定した電力を供給することができ、例えば電子機器の充電装置として機能させることが可能となる。

本発明に係る降圧回路及び該降圧回路を用いた受電装置では、高電圧部を２つの低電圧部で挟み込んだ対称構造となっており、振動モードが３／２λモード又は５／２λモードで駆動される圧電トランスを用いて降圧回路を構成しているので、振動モードの節で支持すること、あるいは節に入力電極及び出力電極を配置することができ、振動による応力、歪み等の実装部への悪影響を低減することができる。また、１つの圧電トランスで不平衡−平衡変換を行うことができるので、降圧回路の小型化、薄型化が容易である。さらに、圧電トランスを積層構造にすることにより変圧比を容易に大きくすることができるので、小型でも電力伝送効率の高い受電装置を提供することが可能となる。

本発明の実施の形態１に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランスの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態１に係る圧電トランスの低電圧部に形成してある出力電極の構成を示す、圧電トランスの長手方向に直交する面での模式断面図である。 本発明の実施の形態１に係る圧電トランスの高電圧部に形成してある入力電極の構成を示す、圧電トランスの長手方向に直交する面での模式断面図である。 本発明の実施の形態１に係る圧電トランスの分極状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る降圧回路の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る降圧回路を用いた電力伝送回路の、整流回路を用いる場合の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１に係る降圧回路を用いた電力伝送回路の、両波整流回路を用いる場合の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る圧電トランスの分極状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る降圧回路の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランスの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態３に係る圧電トランスの低電圧部に形成してある出力電極の構成を示す、圧電トランスの幅方向に水平な面での模式断面図である。 本発明の実施の形態３に係る圧電トランスの低電圧部に形成してある出力電極の構成を示す、圧電トランスの幅方向に水平な面での模式断面図である。 本発明の実施の形態３に係る圧電トランスの高電圧部に形成してある入力電極の構成を示す、圧電トランスの幅方向に水平な面での模式断面図である。 本発明の実施の形態３に係る圧電トランスの分極状態を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る降圧回路の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態１乃至３に係る圧電トランスの分極状態及び配線を示す模式図である。 本発明の実施の形態１乃至３に係る圧電トランスの分極状態及び配線を示す他の模式図である。 本発明の実施の形態４に係る降圧回路に用いる３／２λモード型の圧電トランスの構成を示す斜視図である。 本発明の実施の形態４に係る圧電トランスの分極状態及び配線を示す模式図である。 本発明の実施の形態４に係る圧電トランスの分極状態及び配線を示す他の模式図である。 従来の電力伝送システムの構成を示す模式図である。 従来の電力伝送システムの構成を示す等価回路図である。 従来の巻線トランスで構成された不平衡−平衡変換機能を有する降圧回路の例示図である。 従来の３／２λモード（３次）を利用する圧電トランスの構成を示す斜視図である。 従来の１／２λモード（１次）、２／２λモード(２次)を利用する圧電トランスの構成を示す斜視図である。 従来の３／２λモード、１／２λモード、又は２／２λモードを利用した圧電トランスで構成した不平衡−平衡変換回路を用いた電力伝送回路の構成を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態に係る降圧回路及び該降圧回路を用いた受電装置について、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランスの構成を示す斜視図である。図１に示すように、本実施の形態１に係る圧電トランス２３は、厚みＴ、幅Ｗ、長さＬの直方体状の圧電セラミック積層板である圧電板３１で形成されている。圧電板３１の両端部分は、比較的低い電圧を有する低電圧部Ｌ１、Ｌ５であり、圧電板３１の中央部分は、比較的高い電圧を有する高電圧部Ｌ３である。圧電トランス２３は、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランスである。圧電トランス２３の一方の低電圧部Ｌ５には出力電極３４ａ、３４ｂが、高電圧部Ｌ３には入力電極３３ａ、３３ｂが、他方の低電圧部Ｌ１には出力電極３２ａ、３２ｂが、それぞれ形成されている。

圧電板３１の材料には、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛：ＰｂＺｒＯ₃ −ＰｂＴｉＯ₃ ）系圧電セラミックスを用いる。出力電極３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ、入力電極３３ａ、３３ｂは、Ａｇペーストをスクリーン印刷して、焼成することにより形成する。

図２は、本発明の実施の形態１に係る圧電トランス２３の低電圧部Ｌ１、Ｌ５に形成してある出力電極３２ａ（３４ａ）、３２ｂ（３４ｂ）の構成を示す、圧電トランス２３の長手方向に直交する面での模式断面図である。

図２に示すように、本実施の形態１に係る圧電トランス２３の圧電板３１は、複数の電極層を長手方向に直交する方向に積層してあり、それぞれの層は圧電板３１の両側部に形成してある出力電極３２ａ（３４ａ）又は出力電極３２ｂ（３４ｂ）と交互に接続してある。また、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の厚みＴ方向（圧電板３１の長手方向に直交する方向）に分極している。図２の例では偶数枚の電極層を積層してあるので、層間の分極方向が交互に反対となる。便宜的に、低電圧部Ｌ１、Ｌ５全体としての分極方向を白抜き矢印で表示して区別する。

また、図３は、本発明の実施の形態１に係る圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂの構成を示す、圧電トランス２３の長手方向に直交する面での模式断面図である。

図３に示すように、本実施の形態１に係る圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３は、複数の電極層を長手方向に直交する方向に積層してあり、それぞれの層において圧電板３１の両側部に設けてある入力電極３３ａと入力電極３３ｂとが短絡されている。入力電極３３ａ及び入力電極３３ｂと、出力電極３２ａ（３４ａ）及び出力電極３２ｂ（３４ｂ）との間が分極処理され、分極部Ｌ２及び分極部Ｌ４が形成される。すなわち、分極部Ｌ２と高電圧部Ｌ３との境界、及び分極部Ｌ４と高電圧部Ｌ３との境界を含む高電圧部Ｌ３に複数の電極層が設けられている。図１では、出力電極３２ａ（３４ａ）及び出力電極３２ｂ（３４ｂ）と、入力電極３３ａ及び入力電極３３ｂとをハッチングして表示している。以下の図面では、ハッチングを適宜省略する。図３における電極断面は、分極部Ｌ２と高電圧部Ｌ３との境界面及び高電圧部Ｌ３と分極部Ｌ４との境界面近傍に形成されることが望ましい。高電圧部Ｌ３の全領域に内部電極を形成することで、振動を抑制するためである。

図４は、本発明の実施の形態１に係る圧電トランス２３の分極状態を示す模式図である。図４に示すように、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の厚みＴ方向（圧電板３１の長手方向に直交する方向）に、しかも同一の方向に分極されており、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４（高電圧部Ｌ３の近傍）は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。したがって、本実施の形態１に係る圧電トランス２３の両端部では、変形による振動の方向と分極方向とが直交している。高電圧部Ｌ３の電極層は短絡されており、分極されていない領域である。

斯かる構成の圧電トランス２３を用いて、以下のように降圧回路を構成する。図５は、本発明の実施の形態１に係る降圧回路の構成を示す模式図である。

図５に示すように、入力信号源（ＡＣ）は、圧電トランス２３の入力電極３３ａ、３３ｂと接地電位との間に接続されている。圧電トランス２３の出力電極３４ａと出力電極３２ｂとが接地電位に接続され、出力電極３２ａ、３４ｂには出力側配線が接続されている。すなわち、分極方向に沿って連続的に接続するよう、分極されている一方の低電圧部Ｌ５の正電荷側の出力電極３４ａと、分極されている他方の低電圧部Ｌ１の負電荷側の出力電極３２ｂとを接続して接地してある点に特徴を有している。

本実施の形態１では、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランス２３を用いており、圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂは不平衡入力端子である。そして、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３４ａと出力電極３２ｂとを接続して接地してある。このように接続することにより、残りの出力電極３４ｂ、３２ａは、入力電圧に対する出力電極３４ｂの出力電圧と出力電極３２ａの出力電圧との振幅差がほぼ０（ゼロ）となり、位相差が１８０度である平衡出力電圧を出力する平衡出力端子（平衡出力電極）となる。平衡出力端子は、負荷回路Ｒの平衡入力端子（平衡入力電極）に接続され、負荷回路Ｒの平衡入力端子と並列に、換言すれば平衡出力端子間にインピーダンス整合用のインダクタ５０が接続してある。インダクタ５０を接続することにより、圧電トランス２３から負荷回路Ｒに効率良く電力を供給することが可能となる。

入力電圧Ｖｉｎが印加された場合、圧電トランス２３により降圧され、入力電圧Ｖｉｎより低い出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。出力電圧Ｖｏｕｔは、平衡出力端子に出力されるので、不平衡−平衡変換も降圧と同時に行うことができる。

駆動周波数は、圧電トランス２３の振動モード、素子のサイズにより決まる。例えば５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランス２３を用いる場合、共振周波数近傍の周波数に設定され、およそ５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚである。外付けのインダクタ５０のインダクタンス値は、圧電トランス２３の出力インピーダンスに合わせて設定される。

以上のように本実施の形態１では、巻線トランスを用いる場合のように複数の巻き線を接続する必要がないので、降圧回路を小型化、薄型化することができる。また、圧電トランス２３は振動の節において結線し、あるいは支持することができるので、振動により断線、破損等の障害が発生するおそれが少なく、安定した特性を発揮する降圧回路を提供することができる。さらに、圧電トランス２３の積層数を増加させることにより、変圧比（降圧比）を容易に大きくすることが可能となる。

図６は、本発明の実施の形態１に係る降圧回路を用いた電力伝送回路の、整流回路を用いる場合の構成を示す模式図である。図６では、本実施の形態１に係る降圧回路を、受電装置２に備えている。

送電装置１は、少なくとも電源１２と、図示しない昇圧回路と、第一の能動電極１１ａ及び第一の受動電極１１ｐで構成された第一の結合電極１１とを備えている。一方、受電装置２は、第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐで構成された第二の結合電極２１と、実施の形態１に係る圧電トランス２３を用いた降圧回路と、インダクタ５０と、整流回路６０と、負荷回路Ｒとを備えている。

送電装置１の第一の結合電極１１と受電装置２の第二の結合電極２１とが容量ＣＭで容量結合し、送電装置１の電源１２から出力された電力が受電装置２へ伝送される。第二の結合電極２１で受電された電力は降圧回路で降圧され、インダクタ５０を介して複数のダイオードからなるブリッジ型の整流回路６０で整流され、負荷回路Ｒへ入力される。なお、ブリッジ型の整流回路６０を含む負荷回路を、以下平衡入力型の負荷回路Ｒという。

圧電トランス２３は、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランスであり、圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂに、第二の結合電極２１で受電された電力が供給される。そして、分極方向に沿って連続的に接続するよう、分極されている一方の低電圧部Ｌ５の正電荷側の出力電極３４ａと、分極されている他方の低電圧部Ｌ１の負電荷側の出力電極３２ｂとを接続して接地し、残りの出力電極３４ｂ、３２ａは、平衡出力電圧を平衡入力型の負荷回路Ｒに供給する。

このように電力伝送回路を構成することにより、受電装置２を小型化、薄型化することができ、従来のように圧電トランス素子を複数使用することがなく、共振周波数を一意に定めることができるので、受電特性が安定した受電装置２を提供することが可能となる。

なお、上述のようなブリッジ型の整流回路６０に限定されるものではなく、例えば両波整流回路であっても良い。図７は、本発明の実施の形態１に係る降圧回路を用いた電力伝送回路の、両波整流回路を用いる場合の構成を示す模式図である。

図７に示す電力伝送回路は、整流回路以外の構成は図６と同様であるので、同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。第二の結合電極２１で受電された電力は降圧回路で降圧され、インダクタ５０を介して複数のダイオードからなる両波整流回路６１で整流され、負荷回路Ｒへ入力される。

両波整流回路６１を用いる場合、ダイオードの数が、ブリッジ型の整流回路６０の場合の４個から２個へと半減する。したがって、受電装置２をより一層小型化、薄型化することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランスの構成は、実施の形態１と同様であることから、同一の符号を付することで詳細な説明は省略する。本実施の形態２では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、厚みＴ方向（圧電板３１の長手方向と直交する方向）に、しかも互いに反対の方向に分極されている点で実施の形態１と相違する。図８は、本発明の実施の形態２に係る圧電トランス２３の分極状態を示す模式図である。

図８に示すように、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも互いに反対の方向に分極されており、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４（高電圧部Ｌ３の近傍）は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。したがって、本実施の形態２に係る圧電トランス２３の両端部でも、変形による振動の方向と分極方向とが直交している。

斯かる構成の圧電トランス２３を用いて、以下のように降圧回路を構成する。図９は、本発明の実施の形態２に係る降圧回路の構成を示す模式図である。

図９に示すように、入力側に定電流源を設けてあり、定電流源の一端は接地され、他端は圧電トランス２３の入力電極３３ａ、３３ｂに接続されている。圧電トランス２３の出力電極３４ｂと出力電極３２ｂとが接地電位に接続され、出力電極３２ａ、３４ａには出力側配線が接続されている。すなわち、分極方向に沿って連続的に接続するよう、分極されている一方の低電圧部Ｌ５の正電荷側の出力電極３４ｂと、分極されている他方の低電圧部Ｌ１の負電荷側の出力電極３２ｂとを接続して接地してある点に特徴を有している。

本実施の形態２でも、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランス２３を用いており、圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂは不平衡入力端子である。そして、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３４ｂと出力電極３２ｂとを接続して接地し、残りの出力電極３４ａ、３２ａは、平衡出力端子として負荷回路Ｒと接続され、負荷回路Ｒと並列に、すなわちインダクタ５０を平衡出力端子間に接続してある。本実施の形態２では、接地線が交錯することがなく、配線がより簡略化されるので、降圧回路全体としてより小型化、薄型化することができる。

以上のように本実施の形態２では、巻線トランスを用いる場合と比較して、降圧回路を小型化、薄型化することができる。また、圧電トランス２３は振動モードの節において結線し、あるいは支持することができるので、振動により断線、破損等の障害が発生するおそれが少なく、安定した特性を発揮する降圧回路を提供することができる。さらに、配線をより簡略化することができ、製造工程全体として低コスト化に寄与することが可能となる。

また、上述のように電力伝送回路を構成することにより、受電装置２も小型化、薄型化することができ、圧電トランス素子を複数使用することがなく、共振周波数を一意に定めることができるので、受電特性が安定した受電装置２を提供することが可能となる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランスの構成は、実施の形態１及び２と同様であることから、同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。本実施の形態３では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の長手方向に分極している点で実施の形態１及び２と相違する。

図１０は、本発明の実施の形態３に係る降圧回路に用いる５／２λモード型の圧電トランス２３の構成を示す斜視図である。図１０に示すように、本実施の形態３に係る圧電トランス２３は、厚みＴ、幅Ｗ、長さＬの直方体状の圧電セラミック積層板である圧電板３１で形成されている。圧電板３１の両端部分は、比較的低い電圧を有する低電圧部Ｌ１、Ｌ５であり、圧電板３１の中央部分は、比較的高い電圧を有する高電圧部Ｌ３である。圧電トランス２３は、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランスである。圧電トランス２３の一方の低電圧部Ｌ５には出力電極３４ａ、３４ｂが、高電圧部Ｌ３には入力電極３３ａ、３３ｂが、他方の低電圧部Ｌ１には出力電極３２ａ、３２ｂが、それぞれ形成されている。

図１１は、本発明の実施の形態３に係る圧電トランス２３の低電圧部Ｌ１に形成してある出力電極３２ａ、３２ｂの構成を示す、圧電トランス２３の幅Ｗ方向に水平な面での模式断面図であり、図１２は、本発明の実施の形態３に係る圧電トランス２３の低電圧部Ｌ５に形成してある出力電極３４ａ、３４ｂの構成を示す、圧電トランス２３の幅Ｗ方向に水平な面での模式断面図である。

図１１に示すように、本実施の形態３に係る圧電トランス２３の圧電板３１は、複数の電極層を圧電板３１の長手方向に積層してあり、それぞれの層は圧電板３１の両側部に形成してある出力電極３２ａ又は出力電極３２ｂと交互に接続してある。また、低電圧部Ｌ１は、圧電板３１の長手方向に分極している。図１１の例では偶数枚の電極層を積層してあるので、層間の分極方向が交互に反対方向となる。便宜的に、低電圧部Ｌ１全体としての分極方向を白抜き矢印で表示して区別する。

同様に図１２でも、圧電板３１は、複数の電極層を圧電板３１の長手方向に積層してあり、それぞれの層は圧電板３１の両側部に形成してある出力電極３４ａ又は出力電極３４ｂと交互に接続してある。また、低電圧部Ｌ５も、圧電板３１の長手方向に分極している。図１２の例では、偶数枚の電極層を積層してあるので、層間の分極方向が交互に反対方向となる。便宜的に、低電圧部Ｌ５全体としての分極方向を白抜き矢印で表示して区別する。

図１３は、本発明の実施の形態３に係る圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂの構成を示す、圧電トランス２３の幅Ｗ方向に水平な面での模式断面図である。

図１３に示すように、本実施の形態３に係る圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３には、電極層は積層されておらず、入力電極３３ａと入力電極３３ｂとが短絡されている。すなわち、分極部Ｌ２と高電圧部Ｌ３との境界、及び分極部Ｌ４と高電圧部Ｌ３との境界を含む位置に入力電極３３ａ及び入力電極３３ｂが設けられている。

図１４は、本発明の実施の形態３に係る圧電トランス２３の分極状態を示す模式図である。図１４に示すように、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の長手方向に、しかも互いに反対の方向に分極されており、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４（高電圧部Ｌ３の近傍）は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。したがって、本実施の形態３に係る圧電トランス２３の両端部では、変形による振動の方向と分極方向とが同じである。

斯かる構成の圧電トランス２３を用いて、以下のように降圧回路を構成する。図１５は、本発明の実施の形態３に係る降圧回路の構成を示す模式図である。

図１５に示すように、入力信号源（ＡＣ）は、圧電トランス２３の入力電極３３ａ、３３ｂと接地電位との間に接続されている。圧電トランス２３の出力電極３４ａと出力電極３２ｂとが接地電位に接続され、出力電極３２ａ、３４ｂには出力側配線が接続されている。すなわち、分極方向に沿って連続的に接続するよう、分極されている一方の低電圧部Ｌ５の正電荷側の出力電極３４ａと、分極されている他方の低電圧部Ｌ１の負電荷側の出力電極３２ｂとを接続して接地してある点に特徴を有している。

本実施の形態３では、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランス２３を用いており、圧電トランス２３の高電圧部Ｌ３に形成してある入力電極３３ａ、３３ｂは不平衡入力端子である。そして、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３４ａと出力電極３２ｂとを接続して接地し、残りの出力電極３４ｂ、３２ａは、平衡出力端子として負荷回路Ｒに接続され、負荷回路Ｒと並列に、換言すれば平衡出力端子間にインダクタ５０を接続することにより、圧電トランス２３から負荷回路Ｒに効率良く電力を供給することが可能となる。

入力電圧Ｖｉｎが印加された場合、圧電トランス２３により降圧され、入力電圧Ｖｉｎより低い出力電圧Ｖｏｕｔが出力される。出力電圧Ｖｏｕｔは、インダクタ５０が接続されている平衡出力端子に出力されるので、不平衡−平衡変換も降圧と同時に行うことができる。

駆動周波数は、圧電トランス２３の振動モード、素子のサイズにより決まる。例えば、５／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランス２３を用いる場合、共振周波数近傍の周波数に設定され、およそ５０ｋＨｚ〜１ＭＨｚである。外付けのインダクタ５０のインダクタンス値は、圧電トランス２３の出力インピーダンスに合わせて設定される。

以上のように本実施の形態３では、巻線トランスを用いる場合のように複数の巻き線を接続する必要がないので、降圧回路を小型化、薄型化することができる。また、圧電トランス２３は振動の節において結線し、あるいは支持することができるので、振動により断線、破損等の障害が発生するおそれが少なく、安定した特性を発揮する降圧回路を提供することができる。さらに、圧電トランス２３の積層数を増加させることにより、変圧比（降圧比）を容易に大きくすることが可能となる。両端の低電圧部Ｌ１、Ｌ５の分極方向を振動の方向に合わせており、実効的な電気機械結合係数を大きくすることができるので、高効率化を図ることができる。

なお、実施の形態１及び２と同様、本実施の形態３に係る降圧回路を用いることにより、受電装置２を小型化、薄型化することができ、圧電トランス素子を複数使用することがなく、共振周波数を一意に定めることができるので、受電特性が安定した受電装置２を提供することが可能となる。

なお、圧電トランス２３の分極方向は、実施の形態１乃至３に記載された方向に限定されるものではなく、高電圧部Ｌ３の近傍が、高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されていれば同様の効果が期待できる。図１６は、本発明の実施の形態１乃至３に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示す模式図である。図１６において、Ｇは接地端子を、Ａ、Ｂは平衡出力端子を、Ｈは入力端子を、それぞれ示している。

図１６（ａ）は、実施の形態１に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示している。図５乃至図７とは接地電位への接続が左右反対となるよう図示しているが、実質的に同一である。図１６（ａ）では、入力端子Ｈを高電圧部Ｌ３の入力電極３３ａ、３３ｂと接続してある。そして、接地端子Ｇを出力電極３２ａと接続し、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３２ａと出力電極３４ｂとを接続している。そして、平衡出力端子Ａを出力電極３２ｂと、平衡出力端子Ｂを出力電極３４ａと、それぞれ接続することにより、降圧回路を形成している。

同様に、図１６（ｂ）は、実施の形態３に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示している。図１５とは接地電位への接続が左右反対となるよう図示しているが、実質的に同一である。図１６（ｂ）では、入力端子Ｈを高電圧部Ｌ３の入力電極３３ａ、３３ｂと接続してある。そして、接地端子Ｇを出力電極３２ａと接続し、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３２ａと出力電極３４ｂとを接続している。そして、平衡出力端子Ａを出力電極３２ｂと、平衡出力端子Ｂを出力電極３４ａと、それぞれ接続することにより、降圧回路を形成している。

以下、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）においても、各端子と各電極との接続は同一であるが、図１６（ｃ）及び図１６（ｄ）では分極方向が図１６（ａ）及び図１６（ｂ）と相違する。図１６（ｃ）では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも同一の方向に分極されている。また、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４は、厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

また、図１６（ｄ）では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の長手方向に、しかも互いに反対の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも互いに対称となる方向に分極されている。

また、実施の形態２と同様に、配線を簡略化する構成も考えられる。図１７は、本発明の実施の形態１乃至３に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示す他の模式図である。図１７においても、Ｇは接地端子を、Ａ、Ｂは平衡出力端子を、Ｈは入力端子を、それぞれ示している。

図１７（ａ）は、実施の形態２に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示している。図９とは接地電位への接続が左右反対となるよう図示しているが、実質的に同一である。図１７（ａ）では、入力端子Ｈを高電圧部Ｌ３の入力電極３３ａ、３３ｂと接続してある。そして、接地端子Ｇを出力電極３２ｂと接続し、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３２ｂと出力電極３４ｂとを接続している。そして、平衡出力端子Ａを出力電極３２ａと、平衡出力端子Ｂを出力電極３４ａと、それぞれ接続することにより、降圧回路を形成している。

以下、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）、図１７（ｄ）においても、各端子と各電極との接続は同一であるが、図１７（ｂ）、図１７（ｃ）、図１７（ｄ）では分極方向が図１７（ａ）と相違する。すなわち、図１７（ｂ）では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の長手方向に、しかも同一の方向に分極されている。また、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに反対方向に分極されている。

また、図１７（ｃ）では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも互いに反対の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

さらに、図１７（ｄ）では、低電圧部Ｌ１、Ｌ５は、圧電板３１の長手方向に、しかも同一の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ３を挟む分極部Ｌ２、Ｌ４は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ３を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

以上のように分極されている圧電トランス２３を、それぞれ結線して降圧回路に用いることにより、降圧回路を小型化、薄型化することができ、ひいては受電装置２を小型化、薄型化することが可能となる。

（実施の形態４）
図１８は、本発明の実施の形態４に係る降圧回路に用いる３／２λモード型（ローゼン３次型）の圧電トランスの構成を示す斜視図である。図１８に示すように、本実施の形態４に係る圧電トランス２３は、厚みＴ、幅Ｗ、長さＬの直方体状の圧電セラミック積層板である圧電板３１で形成されている。圧電板３１の両端部分は、比較的低い電圧を有する低電圧部Ｌ６、Ｌ８であり、圧電板３１の中央部分は、比較的高い電圧を有する高電圧部Ｌ７である。圧電トランス２３は、３／２λモードで駆動する対称構造の圧電トランスである。圧電トランス２３の一方の低電圧部Ｌ８には出力電極３４ａ、３４ｂが、高電圧部Ｌ７には入力電極３３ａ、３３ｂが、他方の低電圧部Ｌ６には出力電極３２ａ、３２ｂが、それぞれ形成されている。

図１９は、本発明の実施の形態４に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示す模式図である。図１９において、Ｇは接地端子を、Ａ、Ｂは平衡出力端子を、Ｈは入力端子を、それぞれ示している。

図１９（ａ）に示すように、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の厚みＴ方向（圧電板３１の長手方向に直交する方向）に、しかも同一の方向に分極されており、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。したがって、本実施の形態４に係る圧電トランス２３の両端部では、変形による振動の方向と分極方向とが直交している。

また、入力端子Ｈは、高電圧部Ｌ７の入力電極３３ａ、３３ｂと接続してある。そして、接地端子Ｇを出力電極３２ａと接続し、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３２ａと出力電極３４ｂとを接続している。そして、平衡出力端子Ａを出力電極３２ｂと、平衡出力端子Ｂを出力電極３４ａと、それぞれ接続することにより、降圧回路を形成している。

なお、圧電トランス２３の分極方向は、図１９（ａ）の方向に限定されるものではなく、実施の形態１乃至３と同様、高電圧部Ｌ７が、高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されていれば良い。

例えば図１９（ｂ）、図１９（ｃ）、図１９（ｄ）においても、各端子と各電極との接続は同一であるが、図１９（ｂ）、図１９（ｃ）、図１９（ｄ）では分極方向が図１９（ａ）と相違する。すなわち、図１９（ｂ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の長手方向に、しかも互いに反対の方向に分極されている。また、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

同様に、図１９（ｃ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも同一の方向に分極されている。また、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

また、図１９（ｄ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の長手方向に、しかも互いに反対の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

また、３／２λモードの圧電トランス３２でも、実施の形態２のように配線を簡略化する構成も考えられる。図２０は、本発明の実施の形態４に係る圧電トランス２３の分極状態及び配線を示す他の模式図である。図２０においても、Ｇは接地端子を、Ａ、Ｂは平衡出力端子を、Ｈは入力端子を、それぞれ示している。

図２０（ａ）では、入力端子Ｈを高電圧部Ｌ７の入力電極３３ａ、３３ｂと接続してある。そして、接地端子Ｇを出力電極３２ａと接続し、分極方向に沿って連続的に接続されるように出力電極３２ｂと出力電極３４ｂとを接続している。そして、平衡出力端子Ａを出力電極３２ｂと、平衡出力端子Ｂを出力電極３４ａと、それぞれ接続することにより、降圧回路を形成している。

以下、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）、図２０（ｄ）においても、各端子と各電極との接続は同一であるが、図２０（ｂ）、図２０（ｃ）、図２０（ｄ）では分極方向が図２０（ａ）と相違する。すなわち、図２０（ｂ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の長手方向に、しかも同じ方向に分極されている。また、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の長手方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

また、図２０（ｃ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも互いに反対の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

さらに、図２０（ｄ）では、低電圧部Ｌ６、Ｌ８は、圧電板３１の長手方向に、しかも同一の方向に分極されている。そして、高電圧部Ｌ７は、圧電板３１の厚みＴ方向に、しかも高電圧部Ｌ７の中央部分を挟んで互いに対称となる方向に分極されている。

以上のように分極されている圧電トランス２３を、それぞれ結線して降圧回路に用いることにより、降圧回路を小型化、薄型化することができ、ひいては受電装置２を小型化、薄型化することが可能となる。

その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。

１ 送電装置
２ 受電装置
１１ａ 第一の能動電極
１１ｐ 第一の受動電極
１２ 電源
２１ａ 第二の能動電極
２１ｐ 第二の受動電極
２３ 圧電トランス
３１ 圧電板
３２ａ、３２ｂ、３４ａ、３４ｂ 出力電極
３３ａ、３３ｂ 入力電極
５０ インダクタ
Ｌ１、Ｌ５、Ｌ６、Ｌ８ 低電圧部
Ｌ３、Ｌ７ 高電圧部

Claims (6)

1. 直方体状の圧電板を有し、
   該圧電板の長手方向の両端部は、出力電極が形成された２つの低電圧部として、
   ２つの該低電圧部に挟まれた領域の一部は、入力電極が形成された高電圧部として、それぞれ構成され、
   ２つの前記低電圧部及び前記高電圧部は、それぞれ分極されており、３／２λモード又は５／２λモードで駆動する圧電トランスを用いた降圧回路であって、
   前記高電圧部又は前記高電圧部の近傍は、前記高電圧部の中央部分又は前記高電圧部を挟んで互いに対称となる方向に分極され、
   分極されている一方の前記低電圧部の正電荷側の出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の負電荷側の出力電極とを接続し、
   分極されている一方の前記低電圧部の負電荷側の平衡出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の正電荷側の平衡出力電極とを備えることを特徴とする降圧回路。
2. 分極されている一方の前記低電圧部の負電荷側の平衡出力電極と、分極されている他方の前記低電圧部の正電荷側の平衡出力電極との間にインダクタを接続することを特徴とする請求項１に記載の降圧回路。
3. ２つの前記低電圧部は、前記圧電板の長手方向と直交する方向に分極されており、
   前記高電圧部又は前記高電圧部の近傍は、前記圧電板の長手方向に分極されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の降圧回路。
4. ２つの前記低電圧部は、前記圧電板の長手方向と直交する、互いに反対の方向に分極されていることを特徴とする請求項３に記載の降圧回路。
5. 第二の受動電極と第二の能動電極とを有し、
   前記第二の能動電極と送電装置の第一の能動電極とを空隙を介して対向させ、前記第二の受動電極と前記送電装置の第一の受動電極とを対向させて容量結合させ、
   前記第一の能動電極と前記第二の能動電極との間に、前記第一の受動電極と前記第二の受動電極との間よりも強い電場を形成することにより非接触で電力が伝送される受電装置において、
   請求項１乃至４のいずれか一項に記載の降圧回路と、
   該降圧回路の平衡出力電圧が入力される平衡入力型の負荷回路と
   を備えることを特徴とする受電装置。
6. 前記負荷回路は、前記降圧回路の平衡出力電圧が入力される整流回路を含むことを特徴とする請求項５に記載の受電装置。

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