KR101244137B1 - 압전식 전원 변환기 - Google Patents

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Abstract

압전 소자가 압전 소자의 기계적 공진의 특성에 의해 종래의 커패시터를 대체하는데 사용되는 압전식 전원 변환기가 게시되며, 상기 압전 소자는 상기 종래의 커패시터보다 더 높은 커패시터를 포함할 수 있고, 상기 압전 소자의 기생 저항은 통상적인 커패시터의 기생 저항보다 더 작다. 외부에 추가된 유도성 소자 및 압전-커패시터의 공진 및 상기 압전 소자 자체의 공진을 통해서, 상기 압전 소자는 전기 에너지를 효율적으로 전송함으로써, 큰 출력 전력을 달성할 수 있다. 그러므로, 상기 압전-커패시터는 낮은 전압 내구성, 큰 누설 전류, 및 작은 출력 전력을 갖는 종래의 커패시터의 단점을 개선할 수 있다.
압전식 전원 변환기, 압전-커패시터, 고유 커패시턴스, 압전-발진기.

Description

압전식 전원 변환기{PIEZOELECTRIC POWER SUPPLY CONVERTER}
본 발명은 압전식 전원 변환기에 관한 것이고, 특히 압력 소자에 의해 자체의 출력 전력을 상승시킬 수 있는 전원 변환기에 관한 것이다.
오늘날에는, 점점 더 많은 휴대용 전자 장치가 다양한 진보된 기능, 예를 들어, 컬러 스크린, 스테레오 오디오, GPRS와 같은 하이퍼 링크, 무선 네트워크, 및 블루투스(Bluetooth), 및 포토 및 비디오 녹화를 제공할 수 있다. 기존에 있는 부피가 크고 성가신 휴대용 저장 장치와 대조하여 볼 때, 고객이 요구하는 것은 제품 설계가 컴팩트(compact)한 크기, 얇은 프로파일(profile), 가벼운 중량, 쉬운 동작법이어야 할 뿐만 아니라, 배터리가 또한 충분히 오랜 동작 기간 동안 전원을 제공할 수 있어야만 한다는 점이다. 고객의 이러한 요구는 회로 설계 기술자를 난관에 봉착하게 하였다: 그것은 시스템에 더 많은 전력 및 더 많은 세트의 전압을 공급할 수 있어야 하는데, 현재 전원 장치 및 휴대용 전자 장치에 의해 점유되는 공간은 계속해서 축소되어야 하기 때문이다.
이러한 모든 기술적인 요구를 완수하기 위해서, 설계 기술자는 보다 고효율의 전원을 채택하지만, 통상적인 전원 변환기의 회로에서, 통상적인 커패시터는 공 진 효과를 실현하기 위해서 인덕터에 직렬로 또는 병렬로 접속되지만, 통상적인 커패시터로의 입력 신호의 전압이 지나치게 큰 경우, 이는 아주 큰 누설 전류를 발생시킬 것이므로, 전력 전송의 효율은 대단히 만족스럽지 않다. 게다가, 통상적인 커패시터는 전압 내구성이 충분하지 않아서, 동작 실패는 커패시터의 폭발을 야기할 것이며, 이는 자칫하면 화재의 위험성으로 이어질 수 있다. 그러므로, 종래의 전원 컨버터의 기능 및 성능이 만족스럽지 않기 때문에, 종래의 전원 컨버터는 개선될 여지를 많이 가지고 있다.
종래 기술의 문제점 및 단점을 고려해서, 본 발명은 종래 기술의 문제점을 극복하기 위해 압전식 전원 변환기를 제공한다.
본 발명의 주목적은 단순한 구조의 압전 소자가 통상적인 변압기와 공동으로 여러 배의 출력 전력을 제공하여, 큰 전력 출력의 결과를 달성하는 압전식 전원 변환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 단순한 구조의 압전 소자가 통상적인 커패시터를 대신하여 사용되는 압전식 전원 변환기를 제공하는 것이다. 압전 소자에 있어서, 자체의 누설 전류가 적어서, 과열로 인해 유도되는 화재의 발생 위험성이 없으면서도, 자체의 전압 내구성이 높으므로, 그로 인해서 자체의 신뢰성이 높기 때문에, 압전소자는 자체의 낮은 전압 내구성 및 내부에 포함된 커패시터에 의해 발생되는 과열로 인한 종래 전원 변환기의 화재 위험의 문제를 해결하는데 사용될 수 있다. 게다가, 자체의 컴팩트한 크기 및 얇은 패키지(package) 프로파일로 인해, 압전 소자는 시장 경쟁에서 매우 훌륭한 장점을 갖는다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 AC 전류를 DC 전류로 변환하는데 사용되는 압전식 전원 변환기를 제공하고, 상기 변환기는: 변압기, 적어도 하나의 제 1 압전 소자, 적어도 하나의 제 2 압전 소자를 포함한다. 여기서, 상기 변압기에는 1차측 및 2차측이 제공되고, 상기 적어도 하나의 제 1 압전 소자의 하나의 종 단은 상기 1차측에 접속되고, 상기 제 1 압전 소자의 다른 종단은 펄스 전압을 수신하고 이를 상기 1차측으로 출력하는데 사용된다. 상기 전원 변환기의 출력단에는 상기 2차측에 위치하는 적어도 하나의 제 2 압전 소자가 제공되며, 상기 출력단은 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 DC 전압을 출력하는데 사용된다.
게다가, 본 발명은 AC 전류를 AC 전류로 변환하는데 사용되는 다른 압전식 전원 변환기를 제공하고, 상기 변환기는: 변압기, 적어도 하나의 제 1 압전 소자를 포함한다. 여기서, 상기 변압기에는 1차측 및 2차측이 제공되고, 상기 적어도 하나의 제 1 압전 소자의 하나의 종단은 상기 1차측에 접속되고, 상기 제 1 압전 소자의 다른 종단은 펄스 전압을 수신하고 이를 상기 1차측에 출력하는데 사용되고, 상기 2차측은 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 AC 전압을 출력하는데 사용된다.
본 발명의 응용 가능한 부가적인 범위는 이후에 제공되는 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명의 정신 및 범위 내에서 다양한 변화 및 변형이 본 상세한 설명으로부터 당업자에게 명확해질 것이기 때문에, 상세한 설명 및 특정한 예들은, 본 발명의 바람직한 실시예를 나타낼지라도, 단지 설명을 위해 제공되는 것임이 이해되어야 한다.
이후에 행해지는 본 발명의 상세한 설명에 관련된 관련 도면은 도면의 간단한 설명에서처럼 간략하게 설명된다.
본 발명은 변압기, 적어도 하나의 압전 소자, 적어도 하나의 제 1 압전 소자, 적어도 하나의 제 2 압전 소자를 포함하는 압전식 전원 변환기를 제공함으로 써, 신뢰성이 높고, 전압 내구성이 높으며, 컴팩트한 크기 및 얇은 패키지 프로파일을 제공할 수 있다.
본 발명의 목적, 구조, 특징, 기능 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 다음의 상세한 설명을 통해 더 철저하게 인식되고 이해될 수 있다.
먼저, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하프 브릿지(half-bridge) 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 계략도를 나타내는 도 1을 참조하자. 도 1에 도시된 바와 같이, 압전 전원 변환기는: 변압기(11), 적어도 하나의 제 1 압전 소자 및 적어도 하나의 제 2 압전 소자를 포함한다. 여기서, 변압기(11)에는 1차측(111) 및 2차측(112)이 제공된다. 변압기(11)의 1차측은 인덕터로서 이용될 수 있고, 공진 회로를 형성하기 위해 제 1 압전 소자와 직렬로 접속되고; 반면에 제 1 압전 소자의 고유 커패시턴스(intrinsic capacitance)는 압전-발진기(oscillator)(12)로 이용되고, 이는 종래의 전원 변환기에서 커패시터를 대체하는데 이용된다. 여기서, 도 2a에 도시된 바와 같이 본 실시예에 게시된 압전-발진기(12)는 압전 재료로 제작된 원형의 플레이트(plate) 형상의 기판(21)에 의해서 형성된다. 물론, 그 형상은 정방형, 직각형, 또는 다른 기하학적 형상일 수 있고: 그리고 은 페이스트(paste), 구리 페이스트 또는 니켈 페이스트로 제작된 동일한 원형의 두 개의 도전층(22, 23)이 기판(21)의 상부면 및 하부면의 전체 또는 일부에 각각 형성되어 전류를 인도하는 압전-발진기(12)의 두 전극을 형성한다. 본원에서, 압전-발진기(12)의 등가 회로에 대해서 도 2b에 도시한다. 이 등가 회로에서, 등가 저항(R), 등가 인덕터(L) 및 기계적 특성을 나타내는 등가 커패시터(Ca), 및 전기적 특성을 나타내는 정전 커패시터(Cb)가 각각 도시된다. 본 발명에서, 변압기(11)의 1차측(111)은 하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 인덕터로 사용된다. 이와 같으므로, 공진 회로가 공진하면, 압전-발진기(12)가 사용되어 전기 에너지를 저장하고 압전 특성을 지님으로써, 역률(power factor)을 조정하고나서 전력을 출력할 수 있다. 압전 소자의 기생 저항은 통상적인 커패시터의 기생 저항보다 더 작으므로, 이는 출력 전력을 크게 하는 효과를 달성할 수 있다. 여기서, 전기 특성을 나타내는 정전 커패시터(Cb)는 압전 플레이트의 차원에 의해서 결정되고; 등가 저항(R), 등가 인덕터(L) 및 기계적 특성을 나타내는 등가 커패시터(Ca)는 정전 커패시터(Cb)와 공동 동작하고 정전 커패시터(Cb)를 조력하여 압전 플레이트의 전체의 등가 커패시턴스를 증가시킨다. 등가 저항(R), 등가 인덕터(L) 및 등가 커패시터(Ca)의 가지(branch)는 구조 발진에서 도출되므로, 자신들의 동작 주파수 및 공진 주파수 사이의 차이가 더 작아지기 때문에, 등가 저항(R), 등가 인덕터(L) 및 등가 커패시터(Ca)의 더욱 효율적인 커패시턴스가 성취되고, 따라서, 압전 소자의 보다 큰 전체 등가 커패시턴스 역시 상승할 것이다. 통상적인 커패시터에 있어서, 압전-발진기(12)는 자체의 압전 발진에 의해서 도움을 받기 때문에, 통상적인 커패시터에는 정전 커패시터(Cb)의 특성이 제공되므로 더욱 큰 커패시턴스가 달성될 수 있다.
등가 저항(R)의 값이 매우 작을 때, 등가 회로에서의 L 및 Ca는
Figure 112009066922536-pat00001
의 커패시턴스의 값을 갖는 등가 커패시터를 형성하기 위해서 직렬로 접속될 수 있고, 여기서 ω는 동작 주파수(rad/s)를 나타낸다. 이와 같으므로,
Figure 112009066922536-pat00002
의 값은 압전 플레이트가 자체의 공진 주파수보다 작은 주파수에서 발진될 때 양이 되고,
Figure 112009066922536-pat00003
의 값은 압전 플레이트가 자체의 공진 주파수보다 더 큰 주파수에서 발진할 때 음이 된다. 이는, 압전 구조의 발진에 의해 형성된 L 및 Ca가 자체의 공진 주파수보다 작은 주파수에서 발진할 때 추가 등가 커패시터가 제공할 수 있다는 것을 의미한다. 그러므로, 압전 플레이트는 자체의 공진 주파수보다 작은 주파수에서 동작하고, 압전-발진기(12)의 전체의 커패시턴스는 (Cb)의 커패시턴스를 더한 (L) 및 (Ca)의
Figure 112009066922536-pat00004
의 합이다. 자체의 동작 주파수가 커질수록 자체의 공진 주파수에 더욱 가까워지기 때문에,
Figure 112009066922536-pat00005
의 더 큰 값이 달성될 수 있다. 이와 같으므로, 압전 플레이트는 자체의 공진 주파수 부근에서 동작할 때, 가능한 가장 큰 커패시턴스를 달성할 수 있다. 상술한 이유로 인해, 압전-발진기(12)는 통상적인 커패시터보다 더 높은 커패시턴스를 갖고, 압전 소자 자체의 기생 저항은 통상적인 커패시터의 기생 저항보다 더 낮으며, 그러함으로써, 압전-발진기(12)는 여러 배 증가된 출력 전력을 제공할 수 있기 때문에, 에너지 변환 효율을 향상시킨다.
제 2 압전 소자는 변압기의 2차측(112)에 위치되고, 제 2 압전 소자의 고유 커패시턴스는 압전-커패시터(13)로 이용되고, 이는 종래의 전원 변환기에서의 커패시터를 대체하는데 이용된다. 여기서, 도 2c에 도시된 바와 같이 본 실시예에 게시된 압전-커패시터(13)는 등가 회로에서의 압전-커패시터(13)이다. 등가 회로에서, 등가 저항(R), 등가 인덕터(L), 등가 커패시터(Ca) 및 정전 커패시터(Cb)가 도시된 다. 압전-커패시터(13)는 DC 출력 전압 측에 위치되며, 압전-커패시터(13) 및 압전-발진기(12) 사이의 전위차에 의해 압전-커패시터(13)가 극성을 갖는다(양 또는 음). 압전-커패시터(13) 및 통상적인 커패시터의 차이는 본 발명에서, 압전-발진기(12) 및 압전-커패시터(13)에 있어서, 이들의 누설 전류가 작고, 자체의 전압 내구성이 높고, 과열에 의한 화재 발생의 위험성 없으며, 따라서 그로 인해, 그것들의 신뢰성이 높아서, 그것들은 낮은 전압 내구성 및 내부에 포함된 커패시터에 의해 발생되는 과열로 인한 종래의 전원 공급 변환기의 화재 위험의 문제점을 해결하는데 사용될 수 있다. 게다가, 자체의 컴팩트한 크기 및 얇은 프로파일로 인해, 압전-발진기(12) 및 압전-커패시터(13)는 시장 경쟁에서 매우 훌륭한 장점을 갖는다.
변압기(11)의 2차측(112)은 두 다이오드(D1 및 D2)에 접속되고, 다이오드(D1 및 D2)는 각각 필터 인덕터(14)에 접속된다. 제 2 압전 소자는 출력 필터-정류기 회로를 형성하기 위해 필터 인덕터(14)에 접속된다. 다이오드(D1 및 D2)가 단일 방향 전류 전도 특성을 갖기 때문에, 이들은 교호하면서 방향 및 크기를 바꾸는 AC 전압을 DC 전류로 변환하는데 사용되고, 그로 인해, 이들은 전류를 정류할 목적으로 사용된다.
1차측(111)의 입력 전압이 양이면, 2차측(112)의 유도된 입력 전압은 또한 양이다. 입력 전압이 자체의 양의 1/2 주기에 있다면, 변압기(11)의 2차측(112)의 상부의 종단은 양이고, 그보다 하부의 종단은 음이며, 이때 다이오드(D1)는 순방향으로 바이어스(bias)되므로, 전류는 다이오드(D1)로부터 필터 인덕터(14)를 통해 압전-커패시터(13)로 흐를 수 있어서 압전-커패시터(13)의 충전을 계속한다; 그러 나, 이때 다이오드(D2)가 역방향으로 바이어스되며, 이는 등가의 개방 회로 상태가 되어, 흐르는 전류가 존재하지 않는다. 입력 전압이 자체의 음의 1/2 주기에 있다면, 변압기(11)의 2차측(112)의 상부 종단은 음이고, 그보다 낮은 종단은 양이며, 이때 다이오드(D1)는 역방향으로 바이어스되므로, 흐르는 전류가 존재하지 않지만, 이때 다이오드(D2)가 순방향으로 바이어스되므로, 전류는 다이오드(D2)로부터 필터 인덕터(14)를 통해 압전-커패시터(13)로 흐를 수 있어서 압전-커패시터(13)의 충전을 계속한다. 상술한 동작을 통해서, 압전-커패시터(13)는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 DC 전압을 출력하는데 사용될 수 있다.
도 1 및 3을 동시에 참고하자. 도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 풀 브릿지(full-bridge) 입력에서 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 2 실시예의 구조 및 동작은 도 1의 제 1 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 2 실시예에서는, 두 개의 제 1 압전 소자가 제공되고, 두 소자의 고유 커패시턴스 특성이 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)로 이용되며, 두 소자가 변압기(11)의 1차측(111)에 위치되며 변압기(11)의 1차측을 사용하여 풀 브릿지 공진 회로를 형성한다는 점이 다르다. 압전-발진기(31 및 32)는 1차측(111)의 두 종단에 위치된다. 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)는 펄스 전압을 수신하는데 사용된다. 공진 회로가 공진하면, 그것이 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고 그것을 1차측(111)으로 출력하며, 이 방식으로, 단일 압전-발진기를 사용하는 것보다 증가된 전력 출력이 달성될 수 있다.
도 3 및 4를 동시에 참고하자. 도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에서 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 3 실시예의 구조 및 동작은 도 3의 제 2 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 2 실시예에서는, 적어도 하나의 중앙 탭(tap)(41)이 제공되어 2차측(112)의 중앙에 위치되고, 중앙 탭(41)에서 두 종단까지의 전위차가 동일하다는 점이 다르다.
입력 전압이 자체의 양의 1/2 주기에 있다면, 다이오드(D1)는 순방향으로 바이어스되므로, 전류는 다이오드(D1)로부터 필터 인덕터(14)를 통해 압전-커패시터(13)로 흐를 수 있고, 이후에 전류는 중앙 탭(41)으로 회귀할 것이다; 그러나, 이때 다이오드(D2)가 역방향으로 바이어스되며, 이는 등가의 개방 회로 상태가 되어, 흐르는 전류가 존재하지 않는다. 입력 전압이 자체의 음의 1/2 주기에 있다면, 다이오드(D1)는 역방향으로 바이어스되므로, 흐르는 전류가 존재하지 않지만, 이때 다이오드(D2)가 순방향으로 바이어스되므로, 전류는 다이오드(D2)로부터 필터 인덕터(14)를 통해 압전-커패시터(13)로 흐를 수 있어서 압전-커패시터(13)의 충전을 계속하며, 이후에 전류는 중앙 탭(41)으로 회귀할 것이며, 이로 인해 음의 1/2 주기에서의 압전-커패시터(13)에 걸친 전압 강하의 극성은 양의 1/2 주기에서의 그것과 동일하다. 즉, 이는 압전-커패시터(13)를 흐르는 전류가 동일한 방향에 있다는 것을 나타낸다. 이때, 압전-커패시터(13)는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 DC 전압을 출력하는데 사용된다.
도 4 및 5를 동시에 참고하자. 도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에서 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 4 실시예의 구조 및 동작은 도 4의 제 3 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 4 실시예에서는, 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)가 제공되어 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)와 각각 직렬로 접속되어, 변압기(11)의 1차측(111)에 위치된 풀 브릿지 공진 회로를 형성하는 점이 다르다. 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)는 각각 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)를 통해 펄스 전압을 수신하는데 사용된다. 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)는 에너지 저장 능력이 있으므로, 따라서 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)에 더 높은 전압을 제공할 수 있다. 공진 회로가 공진하면, 상기 공진 회로가 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고, 그것이 1차측(111)에 출력되고, 이는 더 큰 출력 전력을 필요로 하는 동작을 수행하는 외부 부하에 제공하는데 사용된다. 게다가, 변압기(11)는 중앙 탭을 갖지 않도록 설계될 수 있다. 본 발명의 제 5 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 6을 참조하라. 도 6에 도시된 바와 같이, 변압기(11)의 2차측(112)의 두 종단은 각각 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는데 사용되는 다이오드(D1 및 D2)에 접속된다. 그리고나서, 압전-커패시터(13)는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 DC 전압을 출력하는데 사용된다.
도 5 및 7을 동시에 참고하자. 도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에서 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 6 실시예의 구조 및 동작은 도 6의 제 5 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 6 실시예에서는, 공진 인덕터(51)가 하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해 압전-발진기(31)에 직렬로 접속되고, 공진 인덕터(51)가 변압기(11)의 1차측(111)에 위치되는 점이 다르다. 공진 회로가 공진하면, 상기 공진 회로가 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고, 그것이 1차측(111)에 출력되고, 이는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 더 작은 출력 전력을 제공하는데 사용된다. 게다가, 변압기(11)는 중앙 탭을 갖지 않도록 설계될 수 있다. 본 발명의 제 7 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 6을 참조하라. 도 8에 도시된 바와 같이, 변압기(11)의 2차측(112)의 두 종단은 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는데 사용되는 다이오드(D1 및 D2)에 각각 접속된다. 그리고나서, 압전-커패시터(13)는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 DC 전압을 출력하는데 사용된다.
도 6 및 9를 동시에 참고하자. 도 9는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에서 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 8 실시예의 구조 및 동작은 도 6의 제 7 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 8 실시예에서는, 도 6에서의 제 1 공진-발진기(31) 및 제 2 공진-발진기(32)가 절연 압전-발진기(91)로 병합되어 대체되는 점이 다르다. 물론, 더 많은 압전-발진기가 실제 요청에 따라 절연 압전-발진기(91)를 형성하도록 병합될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 절연 압전-발진기(91)의 등가 회로를 나타내는 도 10a를 참조하면, 등가 회로는 도 2b에 도시된 바와 같이 두 등가 회로를 병합함으로써 실현되고, 그 자체로서, 제 1 입력 단자(911), 제 2 입력 단자(912), 제 1 출력 단자(913), 및 제 2 출력 단자(914)를 생성한다.
다음에, 본 발명의 실시예에 따른 절연 압전-발진기의 단면도를 나타내는 도 10b를 참조하라. 도 10b에 도시된 바와 같이, 절연 압전-발진기(91)는: 기판(92), 적어도 하나의 제 1 상부 전극(93), 적어도 하나의 제 1 하부 전극(94), 적어도 하나의 제 2 상부 전극(95), 적어도 하나의 제 2 하부 전극(96)을 포함한다. 기판(92)은 세라믹 재료로 제작되고, 상부면 및 하부면을 갖는다. 제 1 상부 전극(93)은 기판(92)의 상부면에 배치되고, 제 1 하부 전극(94)은 기판(92)의 하부면에 배치되며, 제 1 상부 전극(93)과 대응한다. 제 1 입력 단자(911)는 펄스 전압을 수신하는데 사용되어 상기 펄스 전압을 제 1 상부 전극(93)에 전송하고, 내부 압전 효과를 통해서 커패시턴스가 상승하면, 이후에 제 1 출력 단자(913)에 접속된 제 1 하부 전극(94)으로부터 상기 펄스 전압이 출력된다. 바꿔 말하면, 제 2 입력 단자(912)는 펄스 전압을 수신하는데 사용되어 상기 펄스 전압을 기판(92)의 상부면에 배치된 제 2 상부 전극(95)에 전송하고, 제 2 하부 전극(96)은 기판(92)의 하부면에 배치되고 제 2 상부 전극(95)에 대응한다. 제 2 입력 단자(912)는 펄스 전압을 수신하는데 사용되어 상기 펄스 전압을 제 2 상부 전극(95)에 전송하고, 내부 압전 효과를 통해 커패시턴스가 상승하면, 펄스 전압은 제 2 출력 단자(914)에 접속된 제 2 하부 전극(96)에서 출력된다. 제 1 상부 및 하부 전극(93 및 94) 사이의 기판 및 제 2 상부 및 하부 전극(95 및 96) 사이의 기판에는 AC 전압이 인가되어 각각 분극되므로, 그것들은 분극화 이후에 양극성 및 음극성을 갖고, 분극되지 않은 중앙 부분은 세라믹의 특성을 유지하므로, 극성을 갖지 않으며, AC 전압이 통과할 때, 중앙 부분은 절연 상태를 나타낸다. 그 다음에, 본 실시예에서, 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)는 각각 절연 압전-발진기(91)의 제 1 입력 단자(911) 및 제 2 입력 단자(912)에 접속됨으로써, 풀 브릿지 공진 회로를 형성하고, 이는 변압기(11)의 1차측(111)에 위치된다. 여기서, 공진 회로가 공진하면, 절연 압전-발진기(91)의 제 1 입력 단자(911) 및 제 2 입력 단자(912)는 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)에 접속될 것이고, 이로 인해 압전 효과를 생성하고 커패시턴스를 증가시킨다. 절연 압전-발진기(91)의 제 1 출력 단자(913) 및 제 2 출력 단자(914)가 1차측(111)의 두 종단에 접속되어서, 1차측(111)에는 압전 변화를 통해 AC 고전압이 제공됨으로써, 필요한 동작이 수행되는 외부 부하에 더 높은 출력 전력을 제공한다.
게다가, 본 발명의 제 9 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 11을 참조하면, 제 1 공지 인덕터(51)는 절연 압전-발진기(91)에 접속됨으로써, 풀 브릿지 공진 회로를 형성하고, 이는 변압기의 1차측(111)에 위치된다. 여기서, 공진 회로가 공진하면, 절연 압전-발진기(91)는 커패시턴스를 증가시키고 1차측(111)에 이를 출력하는 압전 효과를 생성하게 되며, 이는 필요한 동작이 수행되는 외부 부하에 더 적은 출력 전력을 제공하는데 사용된다.
상기에 언급된 실시예에서, 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 단 하나의 전압이 출력되도록 설계되고, 입력 전압 신호가 훨씬 더 많은 경우에, 그때 둘 이상의 출력이 설계될 수 있다. 즉, 둘 이상의 필터-정류기 회로와 공동 동작하도록 둘 이상의 중앙 탭이 제공될 수 있어서, 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 둘 이상의 전압 출력을 제공한다.
본 발명의 제 10 실시예에 따른 하프 브릿지 AC-대-AC 압전식 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 12를 참조하라. 제 10 실시예 및 도 1의 제 1 실시예는, 본 실시예가 AC-대-AC 전원 변환기에서 사용되는 반면에; 도 1의 제 1 실시예는 AC-대-DC 전원 변환기에서 사용되는 점에서 차이가 난다. 그러므로, 본 실시예에서, 변압기(11)의 2차측(112)에는 AC 전압을 DC 전압으로 변환하는 출력 필터-정류기 회로가 제공될 필요가 없다. AC-대-AC 압전식 전원 변환기는: 변압기(11) 및 적어도 하나의 제 1 압전 소자를 포함한다. 여기서, 본 발명에서, 변압기(11)에는 1차측(111) 및 2차측(112)이 제공된다. 변압기(11)의 1차측은 인덕터로서 사용되고, 하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 제 1 압전 소자와 직렬로 접속되고; 반면에 제 1 압전 소자의 고유 커패시턴스는 압전-발진기(12)로 사용되고, 이는 종래의 전원 변환기에서의 커패시터를 대체하는데 이용된다. 여기서, 본 실시예에 게시된 압전-발진기(12)의 구조 및 등가 회로는 도 2a 및 2b에 도시된 것과 같다. 본 실시예에서, 변압기(11)의 1차측(111)은 하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 인덕터로 사용된다. 이와 같으므로, 공지 회로가 공진하면, 압전-발진기(12)가 사용되어 전기 에너지를 저장하고 압전 특성을 가짐으로써, 역률을 조정하고나서 획득된 전력을 출력할 수 있다. 압전-발진기(12)에 있어서, 상기 압전-발진기(12)에 전압이 인가되면, 전압이 변형되어 역방향 압전 효과를 생성할 것이고, 반면에, 변형 이후에, 전압은 순방향 압전 효과를 생성할 것이며, 순방향 및 역방향 압전 효과 간 변환은 양의 전하를 생성하여, 전압을 증폭시키고 전압을 증폭시키는 결과를 실현하며, 이에 의해서, 큰 전력 출력의 효과를 달성할 것이다. 여기서, 등가 회로에서의 등가 커패시터(Cb)의 기계적 특성의 커패시턴스는 전기적 특성의 커패시터(Ca)의 커패시턴스에 약 세배이다. 그리고, 압전-발진기(12)가 높은 커패시턴스(Q=C*V)를 가질 수 있도록 (Ca) 및 (Cb)의 커패시턴스를 추가함으로써, 압전-발진기(12)는 여러 배 증가한 출력 전력을 제공해서, 에너지 변환 효율을 향상시킬 수 있다.
도 12 및 13을 동시에 참고하자. 도 13은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 11실시예의 구조 및 동작은 도 12의 제 10 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 11 실시예에서는, 두 제 1 압전 소자가 제공되고, 제 1 압전 소자의 고유 커패시턴스는 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)로 사용되고, 이는 변압기(11)의 1차측(111)에 위치되고, 변압기(11)의 1차측은 풀 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 인덕터로 사용되는 점이 다르다. 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)는 1차측(111)의 양단에 각각 접속되고, 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)는 펄스 전압을 수신하는데 사용된다. 공진 회로가 공진하면, 상기 공진 회로가 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고, 그것이 1차측(111)에 출력되므로, 단일 압전-발진기만을 사 용할 때보다 훨씬 더 출력 전력을 증가시킬 수 있다.
도 13 및 14를 동시에 참고하자. 도 14는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 12실시예의 구조 및 동작은 도 13의 제 11 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 변압기(11)에는 적어도 하나의 중앙 탭(41)이 제공되고, 이는 2차측(112)의 중앙에 위치되어, 2차측의 두 종단의 전위차가 같고, 이로 인해 외부 부하에 보다 큰 출력 전력을 제공하는데 사용되는 출력 전압의 두 세트를 생성하는 점이 다르다. 게다가, 본 발명의 제 13 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 15를 참조하자. 여기서, 변압기(11)에는 적어도 하나의 중앙 탭(41)이 제공되고, 이는 2차측(112)의 중앙에 위치되어, 2차측의 두 종단의 전위차가 같고, 이로 인해 외부 부하에 더 적은 출력 전력을 제공하는데 사용되는 출력 전압의 두 세트를 생성한다.
도 14 및 16을 동시에 참고하자. 도 16은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 14실시예의 구조 및 동작은 도 14의 제 12 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 14 실시예에서는, 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)가 제공되고, 이들은 각각 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전 발진기(32)에 직렬로 접속하여 대응함으로써, 변압기(11)의 1차측(111)에 풀 브릿지 공진 회로를 형성하는 점이 다르다. 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)는 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)를 통해 펄스 전압을 수 신하는데 각각 사용된다. 제 1 공진 인덕터(51) 및 제 2 공진 인덕터(52)가 에너지 저장 능력을 가지기 때문에, 따라서, 이는 제 1 압전-발진기(31) 및 제 2 압전-발진기(32)에 더 높은 전압을 제공할 수 있다. 공진 회로가 공진하면, 상기 공진 회로가 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고, 그것이 1차측(111)에 출력되며, 이는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 더 큰 출력 전력을 제공하는데 사용된다. 게다가, 변압기(11)는 중앙 탭을 갖지 않은 채로 설계될 수 있고, 본 발명의 제 15 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 17을 참고하라. 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 변압기(11)의 1차측(111)은 2차측(112)을 유도하는데 사용되고, AC 전압은 외부 부하에 필요한 동작을 수행하는 더 큰 출력 전력을 제공하는데 사용되는 2차측(112)으로부터 출력된다.
도 15 및 18을 동시에 참고하자. 도 18은 본 발명의 제 16 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도이다. 제 15실시예의 구조 및 동작은 도 15의 제 13 실시예의 것과 동일하다. 여기서, 간소화를 위해 유사한 부분들은 반복되지 않을 것이다. 그러나, 제 16 실시예에서는, 공진 인덕터(51)가 변압기(11)의 1차측(111)에 하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해 압전-발진기(31)에 직렬로 접속되는 점이 다르다. 공진 회로가 공진하면, 상기 공진 회로가 생성하는 압전 효과는 커패시턴스를 증가시키고, 그것이 1차측(111)에 출력되며, 이는 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 더 작은 출력 전력을 제공하는데 사용된다. 게다가, 변압기(11)는 중앙 탭을 갖지 않은 채로 설계될 수 있다. 본 발명의 제 17 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도를 나타내는 도 17을 참고하라. 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 변압기(11)의 1차측(111)은 2차측(112)을 유도하는데 사용되고, AC 전압은 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 더 큰 출력 전력을 외부 부하에 제공하는데 사용되는 2차측(112)으로부터 출력된다.
상기에 언급된 실시예에서, 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 단 하나의 전압이 출력되도록 설계되고, 입력 전압 신호가 훨씬 더 많은 경우에, 그때 둘 이상의 출력이 설계될 수 있다. 즉, 둘 이상의 중앙 탭이 제공되어, 필요한 동작을 수행하는 외부 부하에 둘 이상의 전압 출력을 제공한다.
바람직한 실시예의 상기의 상세한 설명은 본 발명의 특성 및 정신을 더욱 명확하게 설명하려고 의도된다. 그러나, 상기에 게시된 바람직한 실시예는 본 발명의 범위에 어떤 제한이 되도록 의도되지 않도록 의도된다. 반대로, 이의 목적은 첨부된 청구함의 범위 내에서 다양한 변화 및 등가적인 장치를 포함하는 것이다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 2a는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전-발진기의 개략도;
도 2b는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전-발진기의 등가 회로;
도 2c는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 압전-커패시터의 등가 회로;
도 3은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 4는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 5는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 6은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 7은 본 발명의 제 6 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 8은 본 발명의 제 7 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 9는 본 발명의 제 8 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 10a는 본 발명의 실시예에 따른 절연 압전-발진기의 등가 회로;
도 10b는 본 발명의 실시예에 따른 절연 압전-발진기의 단면도;
도 11은 본 발명의 제 9 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 12는 본 발명의 제 10 실시예에 따른 하프 브릿지 AC-대-AC 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 13은 본 발명의 제 11 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 14는 본 발명의 제 12 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 15는 본 발명의 제 13 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 16은 본 발명의 제 14 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 17은 본 발명의 제 15 실시예에 따른 풀 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도;
도 18은 본 발명의 제 16 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도; 및
도 19는 본 발명의 제 17 실시예에 따른 하프 브릿지 입력에 사용되는 압전식 전원 변환기의 개략도.

Claims (22)

  1. 4압전식 전원 변환기에 있어서:
    1차측 및 2차측이 제공되는 변압기;
    하나의 종단은 상기 1차측에 접속되고, 다른 종단은 펄스 전압을 수신하고 상기 1차측으로 출력하는데 사용되는, 적어도 하나의 제 1 압전 소자; 및
    상기 2차측에 위치하고, 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 DC 전압을 출력하는데 사용되는, 적어도 하나의 제 2 압전 소자를 포함하고,
    상기 제 2 압전 소자는 압전-커패시터이며,
    상기 압전-커패시터의 등가 회로는 등가 저항(R), 등가 인덕터(L), 등가 커패시터(Ca) 및 정전 커패시터(Cb)를 포함하고, 상기 압전-커패시터의 상기 등가 커패시턴스는:
    Figure 112012102171795-pat00006
    로 표현되며, 여기서 ω는 동작 주파수(rad/s)인 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 압전 소자는 압전-발진기 또는 절연 압전 발진기인 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 압전-발진기의 등가 회로는 상기 등가 저항(R), 상기 등가 인덕터(L), 상기 등가 커패시터(Ca) 및 정전 커패시터(Cb)를 포함하고, 상기 압전-발진기의 상기 등가 커패시턴스는:
    Figure 112012102171795-pat00007
    로 표현되며, 여기서 ω는 동작 주파수(rad/s)인 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 압전-발진기는 기판 및 두 도전층을 포함하고, 상기 기판에는 상부면 및 하부면이 제공되고, 상기 두 도전층은 상기 상부면 및 상기 하부면에 각각 형성되어, 상기 압전-발진기의 두 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 기판의 형상은 원형, 정방형, 직각형, 또는 다른 기하학적 형상인 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 절연 압전-발진기는: 기판, 적어도 하나의 제 1 상부 전극, 적어도 하나의 제 1 하부 전극, 적어도 하나의 제 2 상부 전극, 적어도 하나의 제 2 하부 전극을 포함하고, 상기 기판은 세라믹 재료로 제작되고, 상부면 및 하부면을 가지며, 상기 제 1 상부 전극은 상기 기판의 상기 상부면에 배치되고, 상기 제 1 하부 전극은 상기 기판의 상기 하부면에 배치되며 상기 제 1 상부 전극과 대응하고, 상기 제 2 상부 전극은 상기 기판의 상기 상부면에 배치되고, 상기 제 2 하부 전극은 상기 기판의 상기 하부면에 배치되며 상기 제 2 상부 전극과 대응하고, 상기 제 1 상부 및 하부 전극 사이의 상기 기판, 및 상기 제 2 상부 및 하부 전극 사이의 사이 기판은 각각 상기 펄스 전압이 인가되어 분극되고, 인가된 입력 전압이 존재하지 않을 때 중앙 비-분극 부분은 절연 상태를 제공하는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해 상기 제 1 압전 소자와 직렬로 접속되고, 상기 변압기의 상기 1차측에 위치되는 공진 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  8. 제 7 항에 있어서,
    풀 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 두 개의 상기 제 1 압전 소자와 각각 대응하여 직렬로 접속되고, 상기 변압기의 상기 1차측에 위치되는 두 개의 상기 공진 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 풀 브릿지 공진 회로는 두 개의 상기 공진 인덕터 및 두 개의 상기 제 1 압전 소자를 포함하고, 두 개의 상기 공진 인덕터는 두 개의 상기 제 1 압전 소자와 각각 직렬로 접속되는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  10. 제 1 항에 있어서,
    두 개의 다이오드 및 필터 인덕터를 포함하고, 상기 필터 인덕터의 한 종단은 상기 두 개의 다이오드에 접속되고, 상기 필터 인덕터의 다른 종단은 필터-정류기 회로를 형성하기 위해 상기 제 2 압전 소자에 접속되고, 상기 필터-정류기 회로는 상기 변압기의 2차측에 위치되는 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 변압기에는 상기 2차측의 중앙에 위치된, 적어도 하나의 중앙 탭이 제공되어 상기 2차측의 양 종단의 전위차가 같은 것을 특징으로 하는 압전식 전원 변환기.
  12. AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기에 있어서:
    1차측 및 2차측이 제공되는 변압기;
    하나의 종단은 상기 1차측에 접속되고, 다른 종단은 펄스 전압을 수신하고 이를 상기 1차측에 출력하는데 사용되고, 상기 2차측은 필요한 동작을 수행하는 외부 부하로 AC 전압을 출력하는데 사용되는, 적어도 하나의 제 1 압전 소자를 포함하고,
    상기 제 1 압전 소자는 압전-발진기 또는 절연 압전 발진기인 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되며,
    상기 압전-발진기의 등가 회로는 등가 저항(R), 등가 인덕터(L), 등가 커패시터(Ca) 및 정전 커패시터(Cb)를 포함하고, 상기 압전-발진기의 상기 등가 커패시턴스는:
    Figure 112012102171795-pat00008
    로 표현되며, 여기서 ω는 동작 주파수(rad/s)인 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 압전-발진기는 기판 및 두 도전층을 포함하고, 상기 기판에는 상부면 및 하부면이 제공되고, 상기 두 도전층은 상기 상부면 및 상기 하부면에 각각 형성되어, 상기 압전-발진기의 두 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판의 형상은 원형, 정방형, 직각형, 또는 다른 기하학적 형상인 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  15. 제 12 항에 있어서,
    상기 절연 압전-발진기는: 기판, 적어도 하나의 제 1 상부 전극, 적어도 하나의 제 1 하부 전극, 적어도 하나의 제 2 상부 전극, 적어도 하나의 제 2 하부 전극을 포함하고, 상기 기판은 세라믹 재료로 제작되고, 상부면 및 하부면을 가지며, 상기 제 1 상부 전극은 상기 기판의 상기 상부면에 배치되고, 상기 제 1 하부 전극은 상기 기판의 상기 하부면에 배치되며 상기 제 1 상부 전극과 대응하고, 상기 제 2 상부 전극은 상기 기판의 상기 상부면에 배치되고, 상기 제 2 하부 전극은 상기 기판의 상기 하부면에 배치되며 상기 제 2 상부 전극과 대응하고, 상기 제 1 상부 및 하부 전극 사이의 상기 기판, 및 상기 제 2 상부 및 하부 전극 사이의 사이 기판은 각각 상기 펄스 전압이 인가되어 분극되고, 인가된 입력 전압이 존재하지 않을 때 중앙 비-분극 부분은 절연 상태를 제공하는 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  16. 제 12 항에 있어서,
    하프 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해 상기 제 1 압전 소자와 직렬로 접속되고, 상기 변압기의 상기 1차측에 위치되는 공진 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  17. 제 16 항에 있어서,
    풀 브릿지 공진 회로를 형성하기 위해서 두 개의 상기 제 1 압전 소자와 각각 대응하여 직렬로 접속되고, 상기 변압기의 상기 1차측에 위치되는 두 개의 상기 공진 인덕터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
  18. 제 12 항에 있어서,
    상기 변압기에는 상기 2차측의 중앙에 위치된, 적어도 하나의 중앙 탭이 제공되어 상기 2차측의 양 종단의 전위차가 같은 것을 특징으로 하는 AC-대-AC 변환기에 사용되는 압전식 전원 변환기.
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