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JPH08182310A - High voltage generator - Google Patents

High voltage generator

Info

Publication number
JPH08182310A
JPH08182310A JP32519894A JP32519894A JPH08182310A JP H08182310 A JPH08182310 A JP H08182310A JP 32519894 A JP32519894 A JP 32519894A JP 32519894 A JP32519894 A JP 32519894A JP H08182310 A JPH08182310 A JP H08182310A
Authority
JP
Japan
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voltage
piezoelectric element
electrode
resonance
full
Prior art date
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Granted
Application number
JP32519894A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3339224B2 (en
Inventor
Takeshi Tanaka
猛 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asmo Co Ltd
Original Assignee
Asmo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asmo Co Ltd filed Critical Asmo Co Ltd
Priority to JP32519894A priority Critical patent/JP3339224B2/en
Publication of JPH08182310A publication Critical patent/JPH08182310A/en
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Publication of JP3339224B2 publication Critical patent/JP3339224B2/en
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Abstract

PURPOSE: To suitably generate two types of high voltage by effectively using a piezoelectric element while restraining the employment of excess duplicate constituting members. CONSTITUTION: A piezoelectric element 40 is formed by sticking a disclike common electrode 41 to the lower surface of a disclike piezoelectric vibrator 41, and independently sticking semicircular split electrodes 43, 44 to the upper surface of the vibrator 41. In this case, a common electrode 42 is connected to the base of a transistor 21 via a capacitor 23, and the electrode 42 is grounded via the secondary coil 32 of a high-frequency transformer 30. A capacitor 50 forms a serial resonance circuit together with the secondary coil 32 of the transformer 30 and the electrode 43 of the element 40 and the parts of the element 41 and the electrode 42 opposed to the electrode 43. The capacitor 50 is grounded at the one end, and connected to the electrode 42 of the element 40 at the other end.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高電圧発生装置に係
り、特に、圧電素子を有効に活用してなる高電圧発生装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high voltage generator, and more particularly to a high voltage generator which effectively utilizes a piezoelectric element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の高電圧発生装置において
は、例えば、特開昭60−259770号公報にて示さ
れているように、発振回路、コンデンサ及び圧電素子に
より直列共振回路を構成し、この直列共振回路の共振周
波数にて圧電素子を発振回路の発振作用のもとに共振さ
せて圧電素子とコンデンサの共通端子から共振電圧を発
生させ、かつこの共振電圧をダイオードにより倍電圧半
波整流して高電圧を発生させるようにしたものがある。
2. Description of the Related Art Conventionally, in a high voltage generator of this type, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 60-259770, an oscillation circuit, a capacitor and a piezoelectric element constitute a series resonance circuit. , The resonance frequency of this series resonance circuit causes the piezoelectric element to resonate under the oscillating action of the oscillation circuit to generate a resonance voltage from the common terminal of the piezoelectric element and the capacitor, and this resonance voltage is doubled by a diode. There is one that is rectified to generate a high voltage.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
高電圧発生装置においては、接地電位に対し、正及び負
の2種類の高電圧を発生させるようにしたいという要請
がある。しかし、この要請に応えるためには、通常、正
及び負の各高電圧の発生に対し、圧電素子及び発振回路
をそれぞれ一組ずつ採用しなければならない。従って、
このような構成では、同一部品の重複採用を招き、構成
が複雑になり、製造コストが高くなるという不具合を生
ずる。
By the way, in such a high voltage generator, there is a demand to generate two kinds of high voltages, positive and negative, with respect to the ground potential. However, in order to meet this demand, it is usually necessary to employ one set of piezoelectric elements and one set of oscillation circuits for generation of positive and negative high voltages, respectively. Therefore,
In such a configuration, the same component is used repeatedly, the configuration becomes complicated, and the manufacturing cost increases.

【0004】また、上述のような高電圧発生装置のまま
では、ダイオードによる半波整流により倍電圧を発生で
きても、圧電素子からの共振電圧の取り出し端子が単一
のため、全波整流による倍電圧方式を採用することは困
難である。その結果、半波整流のままでは、全波整流の
場合に比べて、半減した高電圧しか得られないという不
具合がある。
Further, with the high voltage generator as described above, even if the double voltage can be generated by the half-wave rectification by the diode, the resonance voltage is taken out from the piezoelectric element by a single terminal, so that the full-wave rectification is performed. It is difficult to adopt the double voltage method. As a result, with half-wave rectification, there is a problem that only a high voltage that is half that of full-wave rectification can be obtained.

【0005】これに対し、本発明者は、上記直列共振回
路における圧電素子の両電極から正負の両共振電圧を直
接取り出すことにつき検討してみた。このような共振電
圧の取り出し方法によると、圧電素子のコンデンサ側電
極は、この圧電素子及びコンデンサにより発振回路から
直流的に遮断されているため、圧電素子のコンデンサ側
電極からの共振電圧の取り出しは可能である。しかし、
圧電素子の発振回路側電極は発振回路と直流的に直結さ
れているので、圧電素子の発振回路側電極から発振回路
の発振エネルギー中の直流成分まで取り出されてしま
う。このため、上記直列共振回路の共振に必要な直流レ
ベルがシフトし、その結果、直列共振回路の共振を適正
には維持できないことが分かった。
On the other hand, the present inventor has examined the direct extraction of both positive and negative resonance voltages from both electrodes of the piezoelectric element in the series resonance circuit. According to such a method of extracting the resonance voltage, since the capacitor-side electrode of the piezoelectric element is cut off from the oscillation circuit by the piezoelectric element and the capacitor, the resonance voltage is not extracted from the capacitor-side electrode of the piezoelectric element. It is possible. But,
Since the electrode on the oscillation circuit side of the piezoelectric element is directly connected to the oscillation circuit in terms of direct current, the DC component in the oscillation energy of the oscillation circuit is extracted from the electrode on the oscillation circuit side of the piezoelectric element. Therefore, it was found that the direct current level necessary for resonance of the series resonance circuit was shifted, and as a result, the resonance of the series resonance circuit could not be properly maintained.

【0006】一方、上記圧電素子の発振回路側電極から
コンデンサや他の圧電素子を通して共振電圧を取り出す
ようにした場合、発振回路の発振エネルギー中の直流成
分がコンデンサや他の圧電素子により遮断される。その
結果、発振エネルギー中の交流成分のみの取り出しが可
能となり、上記直列共振回路の共振を適正に維持し得る
ことが分かった。
On the other hand, when the resonance voltage is taken out from the oscillation circuit side electrode of the piezoelectric element through a capacitor or another piezoelectric element, the DC component in the oscillation energy of the oscillation circuit is blocked by the capacitor or another piezoelectric element. . As a result, it has been found that it is possible to extract only the AC component in the oscillation energy, and the resonance of the series resonant circuit can be properly maintained.

【0007】そこで、本発明は、以上のようなことに対
処すべく、余分な重複構成部材の採用を抑制しつつ、圧
電素子を有効に活用して2種類の高電圧を適正に発生さ
せるようにした高電圧発生装置を提供することを目的と
する。
Therefore, in order to deal with the above, the present invention suppresses the use of redundant overlapping members and effectively utilizes the piezoelectric element to appropriately generate two types of high voltages. It is an object of the present invention to provide a high voltage generator having the above structure.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明においては、共通電極(4
2)と、これに対向する両分割電極(43、44)とを
有し、共通電極(42)及び両分割電極(43、44)
の一方(43)を介して発振手段(20、30)及び容
量素子(50、50a、50b)と共に直列共振回路を
構成する圧電素子(40)と、前記直列共振回路の共振
に伴い圧電素子(40)からその共通電極(42)を介
し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し高電圧として発生
する第1の倍電圧全波整流手段(60、70)と、圧電
素子(40)からその両分割電極(43、44)の他方
(44)を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し高電
圧として発生する第2の倍電圧全波整流手段(80、9
0)とを備える高電圧発生装置が提供される。
In order to achieve the above object, in the invention described in claim 1, the common electrode (4
2) and two divided electrodes (43, 44) facing each other, and a common electrode (42) and both divided electrodes (43, 44)
A piezoelectric element (40) forming a series resonance circuit together with the oscillating means (20, 30) and the capacitive elements (50, 50a, 50b) via one side (43), and a piezoelectric element () due to resonance of the series resonance circuit. 40) a first double voltage full wave rectifying means (60, 70) for receiving a resonance voltage from the common electrode (42) through the common electrode (42) and performing double voltage full wave rectification to generate a high voltage; Second voltage-doubler full-wave rectifying means (80, 9) which receives the resonance voltage via the other (44) of both split electrodes (43, 44) and double-voltage full-wave rectifies it to generate a high voltage.
0) and a high voltage generator is provided.

【0009】また、請求項2に記載の発明においては、
共通電極(42)と、これに対向する両分割電極(4
3、44)とを有し、共通電極(42)及び分割両電極
(43、44)の一方(43)を介して発振手段(2
0、30)及び容量素子(50、50a、50b)と共
に直列共振回路を構成する圧電素子(40)と、前記直
列共振回路の共振に伴い圧電素子(40)からその一方
の分割電極(43)を介し共振電圧を受けて倍電圧全波
整流し高電圧として発生する第1の倍電圧全波整流手段
(60、70)と、圧電素子(40)からその他方の分
割電極(44)を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流
し高電圧として発生する第2の倍電圧全波整流手段(8
0、90)とを備える高電圧発生装置が提供される。
According to the second aspect of the invention,
The common electrode (42) and the divided electrodes (4
3, 44), and the oscillating means (2) via the common electrode (42) and one of the divided electrodes (43, 44) (43).
0, 30) and the capacitive elements (50, 50a, 50b) to form a series resonance circuit, and the one divided electrode (43) from the piezoelectric element (40) due to the resonance of the series resonance circuit. Via a first double voltage full wave rectifying means (60, 70) which receives a resonance voltage via the double voltage full wave rectification and generates a high voltage, and the piezoelectric element (40) via the other split electrode (44). Second voltage doubler full-wave rectifying means (8) that receives the resonant voltage and double-voltage full-wave rectifies it to generate a high voltage
0, 90) is provided.

【0010】また、請求項3に記載の発明においては、
発振手段(20、30)及び第1容量素子(50、50
a、50b)と共に直列共振回路を構成する圧電素子
(100)と、前記直列共振回路の共振に伴い圧電素子
(100)からその第1容量素子(50、50a、50
b)側電極(101)を介し共振電圧を受けて倍電圧全
波整流し高電圧して発生する第1の倍電圧全波整流手段
(60、70)と、圧電素子(100)からその発振手
段(20、30)側電極(102)及び第2容量素子
(110)を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し高
電圧として発生する第2の倍電圧全波整流手段(80、
90)とを備える高電圧発生装置が提供される。
Further, in the invention described in claim 3,
Oscillation means (20, 30) and first capacitive element (50, 50)
a, 50b) forming a series resonant circuit together with the first capacitive element (50, 50a, 50) from the piezoelectric element (100) due to resonance of the series resonant circuit.
b) First double voltage full-wave rectifying means (60, 70) generated by receiving a resonance voltage via the side electrode (101) and performing double voltage full-wave rectification to generate a high voltage, and its oscillation from the piezoelectric element (100). Second voltage doubler full-wave rectification means (80, which receives a resonance voltage through the means (20, 30) side electrode (102) and the second capacitor element (110) and double-voltage full-wave rectifies it to generate a high voltage.
90) is provided.

【0011】また、請求項4に記載の発明では、請求項
3に記載の高電圧発生装置において、第1及び第2の容
量素子(50、50a、50b、110、110a、1
10b)の少なくとも一方がコンデンサであることを特
徴とする。また、請求項5に記載の発明では、請求項3
に記載の高電圧発生装置において、第1及び第2の容量
素子(50、50a、50b、110、110a、11
0b)の少なくとも一方が圧電素子であることを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the invention, in the high voltage generator according to the third aspect, the first and second capacitance elements (50, 50a, 50b, 110, 110a, 1) are provided.
At least one of 10b) is a capacitor. In the invention described in claim 5, claim 3
In the high voltage generator described in paragraph 1, the first and second capacitive elements (50, 50a, 50b, 110, 110a, 11).
At least one of 0b) is a piezoelectric element.

【0012】また、請求項6に記載の発明では、請求項
1乃至5のいずれかに記載の高電圧発生装置において、
第1及び第2の倍電圧全波整流手段(60、70、8
0、90)が、互いに異極性の高電圧を発生することを
特徴とする。なお、上記各構成要素のカッコ内の符号
は、後述する実施例記載の具体的構成要素との対応関係
を示すものである。
According to a sixth aspect of the invention, in the high voltage generator according to any one of the first to fifth aspects,
First and second voltage doubler full-wave rectification means (60, 70, 8)
0, 90) generate high voltages having polarities different from each other. In addition, the reference numerals in parentheses of each of the above-described components indicate the corresponding relationship with the specific components described in the embodiments described later.

【0013】[0013]

【発明の作用効果】上記請求項1に記載の発明によれ
ば、圧電素子が、共通電極及び両分割電極を備えて、こ
れら共通電極及び一方の分割電極を介し、発振手段及び
容量素子と共に直列共振回路を構成する。そして、圧電
素子の共通電極から生ずる共振電圧が、第1の倍電圧全
波整流手段により、倍電圧全波整流し高電圧として発生
され、一方、圧電素子の他方の分割電極から生ずる共振
電圧が、第2の倍電圧全波整流手段により、倍電圧全波
整流し高電圧として発生される。
According to the invention described in claim 1, the piezoelectric element includes a common electrode and both split electrodes, and is connected in series with the oscillation means and the capacitive element via the common electrode and one split electrode. Configure a resonant circuit. Then, the resonance voltage generated from the common electrode of the piezoelectric element is rectified by the first voltage doubler full-wave rectifying means to generate a high voltage, and the resonance voltage generated from the other divided electrode of the piezoelectric element is generated. The second voltage-doubler full-wave rectifying means rectifies the voltage-doubler full-wave to generate a high voltage.

【0014】かかる場合、共通電極が容量素子により発
振手段から直流的し遮断され、かつ両分割電極が互いに
独立しているので、発振手段の発振エネルギーの直流成
分が、共通電極から取り出されたり、一方の分割電極を
通して他方の分割電極から取り出されたりすることはな
い。従って、余分な重複素子の採用を伴うことなく、直
列共振回路の共振を適正に維持しつつ、圧電素子の共通
電極及び他方の分割電極から共振電圧をそれぞれ同時に
取り出すことができる。
In such a case, since the common electrode is cut off from the oscillating means in a direct current manner by the capacitive element and both divided electrodes are independent of each other, the direct current component of the oscillation energy of the oscillating means is taken out from the common electrode, It is not taken out from the other divided electrode through one divided electrode. Therefore, it is possible to simultaneously take out the resonance voltage from the common electrode and the other divided electrode of the piezoelectric element at the same time, while properly maintaining the resonance of the series resonance circuit without employing an extra duplicate element.

【0015】また、圧電素子の共通電極及び一方の分割
電極が互いに独立しているので、上記各共振電圧に対す
る各倍電圧全波整流手段による倍電圧全波整流が可能と
なる。このため、これら倍電圧全波整流に基づき、上記
各共振電圧を適正な高電圧として得ることができる。そ
の結果、半波整流の場合に比べて十分な高電圧を確保で
きる。以上のような作用効果は、上記請求項2に記載の
発明によっても、達成できる。
Further, since the common electrode and one of the divided electrodes of the piezoelectric element are independent from each other, the voltage doubler full wave rectification can be performed by the voltage doubler full wave rectification means for each resonance voltage. Therefore, each of the resonant voltages can be obtained as an appropriate high voltage based on these voltage-doubled full-wave rectifications. As a result, a sufficiently high voltage can be secured as compared with the case of half-wave rectification. The function and effect as described above can also be achieved by the invention described in claim 2.

【0016】また、請求項3に記載の発明によれば、圧
電素子が発振手段及び第1容量素子と共に直列共振回路
を構成し、かつ第1の倍電圧全波整流手段が圧電素子の
第1容量素子側電極から生ずる共振電圧を倍電圧全波整
流し高電圧として発生し、一方、第2の倍電圧全波整流
手段が、圧電素子の発振手段側電極から生ずる共振電圧
を第2容量素子を通し受けて倍電圧全波整流し高電圧と
して発生する。
According to the third aspect of the present invention, the piezoelectric element constitutes the series resonance circuit together with the oscillation means and the first capacitance element, and the first voltage doubler full-wave rectification means is the first piezoelectric element. The resonant voltage generated from the electrode on the side of the capacitive element is double-voltage full-wave rectified to generate a high voltage, while the second voltage double-wave full-wave rectification means generates the resonant voltage generated from the electrode on the side of the oscillation means of the piezoelectric element to the second capacitive element. Generated as a high voltage by being doubled and full-wave rectified.

【0017】かかる場合、圧電素子並びに第1及び第2
の容量素子が互いに独立しているので、発振手段の発振
エネルギーの直流成分が、圧電素子の第1容量素子側電
極から取り出されたり、第2容量素子を通して取り出さ
れたりすることはない。従って、直列共振回路の共振を
適正に維持しつつ、圧電素子の第1容量素子側電極から
共振電圧を取り出すと同時に圧電素子の発振手段側電極
から第2容量素子を通して共振電圧を取り出すことがで
きる。
In such a case, the piezoelectric element and the first and second
Since the capacitance elements are independent of each other, the DC component of the oscillation energy of the oscillating means is not taken out from the first capacitance element side electrode of the piezoelectric element or taken out through the second capacitance element. Therefore, while properly maintaining the resonance of the series resonance circuit, it is possible to take out the resonance voltage from the electrode on the first capacitance element side of the piezoelectric element and at the same time take out the resonance voltage from the electrode on the oscillation means side of the piezoelectric element via the second capacitance element. .

【0018】また、圧電素子及び第2容量素子の各共振
電圧取り出し電極は互いに独立しているので、上記各共
振電圧に対する各倍電圧全波整流手段による倍電圧全波
整流が可能となる。その結果、これら倍電圧全波整流に
基づき、上記各共振電圧を、半波整流の場合に比べ、十
分は高電圧として得ることができる。かかる場合、第1
及び第2の容量素子の少なくとも一方が、請求項4に記
載の発明のように、コンデンサであっても、また、請求
項5に記載の発明のように、圧電素子であっても、請求
項3に記載の発明と同様の作用効果を達成できる。
Further, since the respective resonance voltage extracting electrodes of the piezoelectric element and the second capacitance element are independent of each other, the double voltage full wave rectification can be performed by the double voltage full wave rectifying means for the respective resonance voltages. As a result, based on these voltage-doubled full-wave rectifications, the above-mentioned resonant voltages can be obtained as sufficiently higher voltages than in the case of half-wave rectification. In such cases, the first
At least one of the second capacitive element and the second capacitive element may be a capacitor as in the invention described in claim 4, or a piezoelectric element as in the invention in claim 5. The same effects as those of the invention described in 3 can be achieved.

【0019】また、請求項6に記載の発明によれば、第
1及び第2の倍電圧全波整流手段が、互いに異極性の高
電圧を発生する。これにより、正及び負の両高電圧を単
一の高電圧発生装置から取り出すことができる。その結
果、正及び負の双方の高電圧を駆動電圧として必要とす
る静電アクチュエータ等のための有益な高電圧発生装置
の提供が可能となる。
According to the sixth aspect of the invention, the first and second voltage doubler full-wave rectification means generate high voltages having polarities different from each other. This allows both positive and negative high voltages to be extracted from a single high voltage generator. As a result, it is possible to provide a useful high voltage generator for an electrostatic actuator or the like that requires both positive and negative high voltages as drive voltages.

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明の第1実施例を図1乃至図3を
参照して説明する。図1は、本発明に係る高電圧発生装
置が静電アクチュエータ10に適用された例を示してい
る。静電アクチュエータ10は、高電圧発生装置から後
述のように発生する正及び負の高電圧を同時に受けて車
両のサンバイザ等の透光量を調整する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. FIG. 1 shows an example in which the high voltage generator according to the present invention is applied to an electrostatic actuator 10. The electrostatic actuator 10 simultaneously receives positive and negative high voltages generated as will be described later from the high voltage generator, and adjusts the light transmission amount of the sun visor or the like of the vehicle.

【0021】高電圧発生装置は、トランジスタ回路20
と、このトランジスタ回路20に接続した高周波トラン
ス30とを備えている。トランジスタ回路20は、トラ
ンジスタ21を備えており、このトランジスタ21は、
そのベースにて、抵抗22を介し直流電源の正側端子+
Bに接続されるようになっている。また、このトランジ
スタ21のベースは、コンデンサ23を介し後述する圧
電素子40とコンデンサ50と間に接続されている。な
お、トランジスタ21のエミッタは接地してある。
The high voltage generator includes a transistor circuit 20.
And a high frequency transformer 30 connected to the transistor circuit 20. The transistor circuit 20 includes a transistor 21, which is
At that base, the positive side terminal of the DC power supply +
B is connected. The base of the transistor 21 is connected via a capacitor 23 between a piezoelectric element 40 and a capacitor 50 described later. The emitter of the transistor 21 is grounded.

【0022】高周波トランス30は、フェライトコアに
1次側コイル31及び2次側コイル32を巻装したもの
で、1次側コイル31は、その一端にて、抵抗22を通
してトランジスタ21のベースに接続されている。ま
た、1次側コイル31の他端はトランジスタ21のコレ
クタに接続されている。圧電素子40は、図1乃至図3
にて示すごとく、円板状の圧電振動子41の下面に円板
状の共通電極42を形成し、一方、圧電振動子41の上
面に半円板状両分割電極43、44を、互いに独立して
形成して構成されている。そして、この圧電素子40
は、共通電極42と分割電極43との間への印加電圧に
応答して圧電振動子41を振動させて、共通電極42と
両分割電極43、44との間に圧電電圧を発生させる。
ここで、共通電極42は、コンデンサ23を通してトラ
ンジスタ21のベースに接続されており、分割電極43
は、高周波トランス30の2次側コイル32を通して接
地されている。
The high frequency transformer 30 has a ferrite core wound with a primary coil 31 and a secondary coil 32. The primary coil 31 has one end connected to the base of the transistor 21 through a resistor 22. Has been done. The other end of the primary coil 31 is connected to the collector of the transistor 21. The piezoelectric element 40 is shown in FIGS.
, A disk-shaped common electrode 42 is formed on the lower surface of the disk-shaped piezoelectric vibrator 41, while both semi-disk-shaped divided electrodes 43, 44 are formed on the upper surface of the piezoelectric vibrator 41 independently of each other. Are formed and configured. Then, the piezoelectric element 40
Causes the piezoelectric vibrator 41 to vibrate in response to the applied voltage between the common electrode 42 and the divided electrodes 43, and generates the piezoelectric voltage between the common electrode 42 and the divided electrodes 43 and 44.
Here, the common electrode 42 is connected to the base of the transistor 21 through the capacitor 23, and the split electrode 43
Are grounded through the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30.

【0023】コンデンサ50は、高周波トランス30の
2次側コイル32及び圧電素子40と共にその分割電極
43及び共通電極42を介し直列共振回路を構成するも
ので、このコンデンサ50は、その一端にて接地され、
その他端にて圧電素子40の共通電極42に接続されて
いる。以上のような構成によれば、上記直列共振回路
が、その共振周波数でもって、共振してコンデンサ23
を介しトランジスタ21をスイッチングさせる。これに
より、高周波トランス30が、トランジスタ21のスイ
ッチングに応答して自励発振し、1次側コイル31への
印加直流電圧を2次側コイル32から高周波電圧として
出力させる。このことは、圧電素子40が上記圧電電圧
を共振電圧として発生することを意味する。
The capacitor 50 constitutes a series resonance circuit together with the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30 and the piezoelectric element 40 via the divided electrode 43 and the common electrode 42. The capacitor 50 is grounded at one end thereof. Is
The other end is connected to the common electrode 42 of the piezoelectric element 40. According to the above configuration, the series resonance circuit resonates at its resonance frequency to cause the capacitor 23
The transistor 21 is switched via the. As a result, the high frequency transformer 30 self-excitedly oscillates in response to the switching of the transistor 21, and the DC voltage applied to the primary coil 31 is output from the secondary coil 32 as a high frequency voltage. This means that the piezoelectric element 40 generates the piezoelectric voltage as a resonance voltage.

【0024】両ダイオード60、70は、圧電素子40
と共に倍電圧全波整流回路を構成するもので、ダイオー
ド60は、そのアノードにて接地され、一方、そのカソ
ードにて圧電素子40の共通電極42に接続されてい
る。また、ダイオード70は、そのアノードにて圧電素
子40の共通電極42に接続されている。このため、両
ダイオード60、70は、圧電素子40の共通電極42
からの共振電圧を倍電圧全波整流し負の高電圧としてダ
イオード70のカソードから出力する。
Both diodes 60 and 70 are connected to the piezoelectric element 40.
A diode 60 is grounded at its anode, and is connected to the common electrode 42 of the piezoelectric element 40 at its cathode, together with a double voltage full-wave rectifier circuit. The diode 70 is connected to the common electrode 42 of the piezoelectric element 40 at its anode. Therefore, both diodes 60 and 70 are connected to the common electrode 42 of the piezoelectric element 40.
The full-wave rectification of the resonance voltage from the above is performed as a negative high voltage and output from the cathode of the diode 70.

【0025】また、両ダイオード80、90は、圧電素
子40と共に倍電圧全波整流回路を構成するもので、ダ
イオード80は、そのカソードにて接地され、一方、そ
のアノードにて圧電素子40の分割電極44に接続され
ている。また、ダイオード90は、そのカソードにて圧
電素子40の分割電極44に接続されている。このた
め、両ダイオード80、90は、圧電素子40の分割電
極からの共振電圧を倍電圧全波整流し正の高電圧として
ダイオード90のアノードから出力する。
Both diodes 80 and 90 form a voltage doubler full-wave rectifier circuit together with the piezoelectric element 40. The diode 80 is grounded at its cathode, while the anode of the diode 80 divides the piezoelectric element 40. It is connected to the electrode 44. The diode 90 is connected to the split electrode 44 of the piezoelectric element 40 at its cathode. Therefore, the diodes 80 and 90 double-wave full-wave rectify the resonance voltage from the divided electrodes of the piezoelectric element 40 and output it as a positive high voltage from the anode of the diode 90.

【0026】以上のように構成した本第1実施例におい
て、上記直流電源から高周波トランス30の1次側コイ
ル31に直流電圧が印加されると、高周波トランス30
の2次側コイル32、圧電素子40及びコンデンサ50
が直接共振回路を構成して共振する。このため、この共
振によるトランジスタ21のスイッチング作用に応答し
て高周波トランス30が自励発振して上記共振現象を維
持する。従って、圧電素子40が、共通電極42と分極
電極43との間に共振電圧を発生する。
In the first embodiment constructed as described above, when a DC voltage is applied to the primary coil 31 of the high frequency transformer 30 from the DC power source, the high frequency transformer 30
Secondary coil 32, piezoelectric element 40 and capacitor 50
Directly constitutes a resonance circuit and resonates. Therefore, in response to the switching action of the transistor 21 due to this resonance, the high frequency transformer 30 self-excitedly oscillates to maintain the above resonance phenomenon. Therefore, the piezoelectric element 40 generates a resonance voltage between the common electrode 42 and the polarized electrode 43.

【0027】この場合、共通電極42がコンデンサ50
により高周波トランス30から直流的に遮断されるとと
もに、分割電極44が分割電極43により高周波トラン
ス30から直流的に遮断されている。このため、高周波
トランス30の発振エネルギーのうち直流成分を除く交
流成分のみが共通電極42側及び分割電極44側に伝わ
る。
In this case, the common electrode 42 is the capacitor 50.
Thus, the high frequency transformer 30 is cut off from the high frequency transformer 30 in a direct current manner, and the split electrode 43 is cut off from the high frequency transformer 30 in a direct current manner. Therefore, only the AC component of the oscillation energy of the high frequency transformer 30 excluding the DC component is transmitted to the common electrode 42 side and the split electrode 44 side.

【0028】その結果、接地電位を基準として、共通電
極42には負の共振電圧が発生し、一方、分極電極44
には正の共振電圧が発生する。ここで、上述のごとく、
両ダイオード60、70が圧電素子40と共に倍電圧全
波整流回路を構成するため、この倍電圧全波整流回路に
より、共通電極42に生ずる負の共振電圧が倍電圧全波
整流されて負の高電圧としてダイオード70のカソード
から出力される。一方、上述のごとく、両ダイオード8
0、90が圧電素子40と共に倍電圧全波整流回路を構
成するため、この倍電圧全波整流回路により、共通電極
44に生ずる正の共振電圧が倍電圧全波整流されて正の
高電圧としてダイオード90のアノードから出力され
る。
As a result, a negative resonance voltage is generated in the common electrode 42 with reference to the ground potential, while the polarization electrode 44 is generated.
A positive resonance voltage is generated at. Here, as mentioned above,
Since both diodes 60 and 70 form a voltage doubler full-wave rectifier circuit together with the piezoelectric element 40, the negative voltage generated in the common electrode 42 is voltage-doubler full-wave rectified by the voltage doubler full-wave rectifier circuit to obtain a negative high voltage. The voltage is output from the cathode of the diode 70. On the other hand, as described above, both diodes 8
Since 0 and 90 form a voltage doubler full-wave rectifier circuit together with the piezoelectric element 40, the voltage doubler wave full-wave rectifier circuit double-voltage full-wave rectifies the positive resonance voltage generated in the common electrode 44 to obtain a positive high voltage. It is output from the anode of the diode 90.

【0029】以上説明したように、本第1実施例では、
圧電素子40の共通電極42に対向する電極を、互いに
独立した両分割電極43、44により構成したので、上
記直列共振回路の共振による高周波トランス30の自励
発振のもとに、圧電素子40の共通電極42及び分割電
極44から負及び正の共振電圧を同時に取り出すことが
できる。これにより、単一の圧電素子40という簡単な
構成でもって、正負の高電圧を同時に必要とする静電ア
クチュエータ10のための高電圧発生装置を提供でき
る。
As described above, in the first embodiment,
Since the electrode facing the common electrode 42 of the piezoelectric element 40 is composed of the divided electrodes 43 and 44 which are independent from each other, the piezoelectric element 40 is self-excited by the resonance of the series resonance circuit. Negative and positive resonance voltages can be simultaneously taken out from the common electrode 42 and the divided electrodes 44. Accordingly, with a simple structure of the single piezoelectric element 40, it is possible to provide a high voltage generator for the electrostatic actuator 10 that simultaneously requires positive and negative high voltages.

【0030】かかる場合、上述のごとく、互いに独立し
た両分割電極の一方44及び共通電極42から正及び負
の共振電圧を取り出すようにしているので、高周波トラ
ンス30の発振エネルギー中の直流成分の流出を伴うこ
となく、上記直列共振回路の共振現象を適正に維持でき
る。また、圧電素子40の共通電極42及び分割電極4
4が互いに異極性にて独立しているので、単一の圧電素
子たる圧電素子40から両倍電圧全波整流回路でもって
正負2種類の高電圧を同時に適正に取り出すことができ
る。また、このような正負の高電圧により、静電アクチ
ュエータ10を効率よく駆動できる。
In such a case, as described above, the positive and negative resonance voltages are extracted from one of the split electrodes 44 and the common electrode 42 which are independent of each other, so that the direct current component in the oscillation energy of the high frequency transformer 30 flows out. It is possible to properly maintain the resonance phenomenon of the series resonance circuit without causing the above. In addition, the common electrode 42 and the divided electrode 4 of the piezoelectric element 40
Since 4 are independent of each other with different polarities, positive and negative two types of high voltages can be properly taken out simultaneously from the single piezoelectric element 40 by the double voltage full-wave rectifier circuit. Moreover, the electrostatic actuator 10 can be efficiently driven by such positive and negative high voltages.

【0031】図4は、上記第1実施例の変形例を示して
おり、この変形例においては、上記第1実施例にて述べ
た圧電素子40の各電極が、上記第1実施例の場合とは
逆の極性でもって使用されていることにその構成上の特
徴がある。即ち、圧電素子40の共通電極42が高周波
トランス30の2次側コイル32を通して接地されてい
る。また、分割電極43が、コンデンサ50を通して接
地されるとともに、コンデンサ23を通してトランジス
タ21のベースに接続されている。一方、分割電極44
がダイオード80のアノード及びダイオード90のカソ
ードに接続されている。その他の構成は上記第1実施例
と同様である。
FIG. 4 shows a modification of the first embodiment. In this modification, each electrode of the piezoelectric element 40 described in the first embodiment is the case of the first embodiment. Its structural feature is that it is used with the opposite polarity. That is, the common electrode 42 of the piezoelectric element 40 is grounded through the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30. The split electrode 43 is grounded through the capacitor 50 and is also connected to the base of the transistor 21 through the capacitor 23. On the other hand, the split electrode 44
Are connected to the anode of the diode 80 and the cathode of the diode 90. The other structure is similar to that of the first embodiment.

【0032】しかして、このように構成した本変形例に
おいては、上記第1実施例にて述べたと同様の共振現象
のもとに、圧電素子40が、分極電極43とこれに対向
する圧電振動子41及び共通電極42の各部分との間に
共振電圧を発生する。これにより、接地電位を基準とし
て、分割電極43には負の共振電圧が発生し、一方、分
割電極44には正の共振電圧が発生する。
In this modified example thus constructed, the piezoelectric element 40 and the piezoelectric vibration facing the polarized electrode 43 are caused by the resonance phenomenon similar to that described in the first embodiment. A resonance voltage is generated between the child 41 and each part of the common electrode 42. As a result, a negative resonance voltage is generated at the split electrode 43, and a positive resonance voltage is generated at the split electrode 44, with reference to the ground potential.

【0033】そして、両ダイオード60、70の倍電圧
全波整流作用のもとに分割電極43からの共振電圧に基
づき負の高電圧が発生され、一方、両ダイオード80、
90の倍電圧全波整流作用のもとに分割電極44からの
共振電圧に基づき正の高電圧が発生される。その結果、
上記第1実施例にて述べた作用効果と同様の作用効果を
本変形例でも達成できる。
Then, a negative high voltage is generated based on the resonance voltage from the divided electrode 43 under the double voltage full-wave rectification action of both diodes 60, 70, while both diodes 80,
A positive high voltage is generated based on the resonance voltage from the divided electrode 44 under the double voltage full-wave rectification action of 90. as a result,
The same effects as those described in the first embodiment can also be achieved in this modification.

【0034】図5は、本発明の第2実施例を示してお
り、この第2実施例においては、上記第1実施例にて述
べた圧電素子40に代えて、一対の圧電素子100、1
10が採用されている。圧電素子100は、その負側電
極101にて、コンデンサ50を通して接地されるとと
もに、コンデンサ23を通してトランジスタ21のベー
スに接続されている。一方、この圧電素子100の正側
電極102は高周波トランス30の2次側コイル32を
通して接地されている。
FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In this second embodiment, instead of the piezoelectric element 40 described in the first embodiment, a pair of piezoelectric elements 100, 1 is used.
10 is adopted. The piezoelectric element 100 has its negative electrode 101 grounded through the capacitor 50 and connected to the base of the transistor 21 through the capacitor 23. On the other hand, the positive electrode 102 of the piezoelectric element 100 is grounded through the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30.

【0035】また、圧電素子110は、その負側電極1
11にて、圧電素子100の正側電極102に接続され
ており、この圧電素子110の正側電極112は、ダイ
オード80のアノード及びダイオード90のカソードに
接続されている。本第2実施例においては、圧電素子1
10はコンデンサと同様の静電容量素子として機能す
る。これにより、高周波トランス30の2次側コイル3
2と圧電素子100の正側電極102との共通接続点に
生ずる発振エネルギーのうち直流成分以外の交流成分の
みが圧電素子110を介し両ダイオード80、90側に
取り出される。
The piezoelectric element 110 has a negative electrode 1
At 11, the positive electrode 102 of the piezoelectric element 100 is connected, and the positive electrode 112 of the piezoelectric element 110 is connected to the anode of the diode 80 and the cathode of the diode 90. In the second embodiment, the piezoelectric element 1
10 functions as a capacitance element similar to a capacitor. Thereby, the secondary coil 3 of the high frequency transformer 30
Of the oscillation energy generated at the common connection point between the piezoelectric element 100 and the positive electrode 102 of the piezoelectric element 100, only the AC component other than the DC component is extracted to the both diodes 80, 90 side via the piezoelectric element 110.

【0036】但し、圧電素子は耐圧性及び容量性に優れ
ているため、圧電素子110の外形寸法はこれと同様の
耐圧性及び静電性を有するコンデンサの外形寸法よりも
かなり小さい。なお、その他の構成は上記第1実施例と
同様である。このように構成した本第2実施例において
は、コンデンサ50が高周波トランス30の2次側コイ
ル32及び圧電素子100と共に直列共振回路を構成す
る。このため、この直列共振回路の共振による高周波ト
ランス30の自励発振のもとに、圧電素子100が共振
電圧を発生する。このとき、電極101には、負の共振
電圧が現れ、一方、電極102には、正の共振電圧が現
れる。
However, since the piezoelectric element is excellent in pressure resistance and capacitance, the outer dimension of the piezoelectric element 110 is considerably smaller than the outer dimension of a capacitor having the same pressure resistance and electrostatic property. The other structure is the same as that of the first embodiment. In the second embodiment thus configured, the capacitor 50 constitutes the series resonance circuit together with the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30 and the piezoelectric element 100. Therefore, the piezoelectric element 100 generates a resonance voltage under the self-excited oscillation of the high frequency transformer 30 due to the resonance of the series resonance circuit. At this time, a negative resonance voltage appears on the electrode 101, while a positive resonance voltage appears on the electrode 102.

【0037】従って、両ダイオード60、70が圧電素
子100の電極101からの共振電圧を倍電圧全波整流
して負の高電圧を発生する。一方、両ダイオード80、
90が圧電素子110を介して圧電素子100の電極1
02から共振電圧を受けて倍電圧全波整流し正の高電圧
を発生する。かかる場合、高周波トランス30の発振エ
ネルギーのうち直流成分が、圧電素子110の静電容量
作用により、両ダイオード80、90から遮断される。
換言すれば、上記直列共振回路の共振現象を適正に維持
した状態にて、圧電素子100の電極102からの共振
電圧が圧電素子110を通して適正に取り出されるの
で、両倍電圧全波整流回路による正及び負の各高電圧の
適正な取り出しが可能となる。
Therefore, the diodes 60 and 70 double-wave full-wave rectify the resonance voltage from the electrode 101 of the piezoelectric element 100 to generate a negative high voltage. On the other hand, both diodes 80,
90 is the electrode 1 of the piezoelectric element 100 via the piezoelectric element 110.
02 receives the resonance voltage and performs double-wave full-wave rectification to generate a positive high voltage. In such a case, the DC component of the oscillation energy of the high frequency transformer 30 is blocked from both the diodes 80 and 90 by the electrostatic capacitance action of the piezoelectric element 110.
In other words, since the resonance voltage from the electrode 102 of the piezoelectric element 100 is properly taken out through the piezoelectric element 110 in a state where the resonance phenomenon of the series resonance circuit is properly maintained, the positive voltage generated by the double voltage full-wave rectification circuit is increased. It is possible to properly take out each negative voltage and negative high voltage.

【0038】ここで、圧電素子110は圧電素子100
の共振周波数から微妙にずれた周波数にて振動するた
め、僅かな損失があるが、略2倍の全波整流電流が得ら
れる。これを、両圧電素子100、110を並列接続し
た場合と比較してみると、両圧電素子100、110の
並列接続の場合(図6にて実線参照)に比べて、両圧電
素子100、110を直列接続した場合(図6にて破線
参照)の方が、発生出流が2倍の大きさで得られること
が確認された。
Here, the piezoelectric element 110 is the piezoelectric element 100.
Since it oscillates at a frequency that is slightly deviated from the resonance frequency of, there is a slight loss, but a full-wave rectified current that is approximately doubled can be obtained. When this is compared with the case where both piezoelectric elements 100 and 110 are connected in parallel, both piezoelectric elements 100 and 110 are compared with the case where both piezoelectric elements 100 and 110 are connected in parallel (see the solid line in FIG. 6). It has been confirmed that the generated outflow and the outflow can be obtained twice in the case of connecting in series (see the broken line in FIG. 6).

【0039】なお、両圧電素子100、110の並列接
続の場合、図6にて実線で示すように変化するのは、次
の理由による。通常、圧電素子の発生電流の大きさは圧
電素子の共振時の内部インピーダンスが小さい程大き
い。そして、圧電素子100或いは110の内部インピ
ーダンスは、当該圧電素子の直径や厚み等により決まる
が、この内部インピーダンスは、同圧電素子の表面積に
反比例してはおらず、表面積を2倍にしても1/2には
下がらないことによる。
When the two piezoelectric elements 100 and 110 are connected in parallel, the change as shown by the solid line in FIG. 6 is due to the following reason. Generally, the magnitude of the current generated by the piezoelectric element increases as the internal impedance at resonance of the piezoelectric element decreases. The internal impedance of the piezoelectric element 100 or 110 is determined by the diameter and thickness of the piezoelectric element, but this internal impedance is not inversely proportional to the surface area of the piezoelectric element, and even if the surface area is doubled, it is 1 / Because it does not go down to 2.

【0040】図7は上記第2実施例の第1変形例を示し
ており、この第1変形例においては、ダイオード70の
カソードが平滑用コンデンサ120を介して接地される
とともにこのコンデンサ120に抵抗130が並列接続
されている。一方、ダイオード90のアノードが平滑用
コンデンサ140を介して接地されるとともにこのコン
デンサ140に抵抗150が並列接続されている。
FIG. 7 shows a first modification of the second embodiment. In the first modification, the cathode of the diode 70 is grounded via the smoothing capacitor 120 and the capacitor 120 is resistive. 130 are connected in parallel. On the other hand, the anode of the diode 90 is grounded via the smoothing capacitor 140, and the resistor 150 is connected in parallel to this capacitor 140.

【0041】この第1変形例によれば、ダイオード7
0、90からの各高電圧をコンデンサ120、140に
よりそれぞれ平滑化するので、倍電圧全波整流した後の
電流の使用状態が良好となる。また、各抵抗130、1
50により負荷の有無による高電圧の変動を抑制でき
る。このことは、各抵抗130、150が高電圧発生装
置の内部インピーダンスを下げる役割をもつことを意味
する。
According to this first modification, the diode 7
Since the high voltages from 0 and 90 are smoothed by the capacitors 120 and 140, respectively, the usage state of the current after the double voltage full-wave rectification is good. Also, the resistors 130, 1
By 50, it is possible to suppress the fluctuation of the high voltage due to the presence or absence of a load. This means that the resistors 130 and 150 have a role of lowering the internal impedance of the high voltage generator.

【0042】このため、本第1変形例によれば、より一
層使い易い高電圧発生装置の提供が可能となる。なお、
本第1変形例における高電圧発生装置の入出力電圧特性
は図8にて示すごとく得られた。これによれば、正負両
側にて、例えば、入力電圧9Vに対し負荷抵抗1MΩ時
で600Vの出力電圧が得られた。
Therefore, according to the first modification, it is possible to provide a high voltage generator which is even easier to use. In addition,
The input / output voltage characteristics of the high voltage generator according to the first modified example were obtained as shown in FIG. According to this, an output voltage of 600 V was obtained on both positive and negative sides, for example, when the input voltage was 9 V and the load resistance was 1 MΩ.

【0043】図9は、上記第2実施例の第2変形例を示
しており、この第2変形例においては、上記第2実施例
における圧電素子110に代えて、この圧電素子110
と同様の静電容量を有するコンデンサ110aを採用し
たことにその構成上の特徴がある。これにより、本第2
変形例によっても、上記第2実施例と同様の作用効果を
達成できる。
FIG. 9 shows a second modification of the second embodiment. In this second modification, instead of the piezoelectric element 110 in the second embodiment, this piezoelectric element 110 is used.
The structure is characterized in that the capacitor 110a having the same electrostatic capacity as that of 1. is adopted. This makes the book second
The modified example can also achieve the same effect as the second embodiment.

【0044】図10は、上記第2実施例の第3変形例を
示しており、この第3変形例においては、上記第2実施
例におけるコンデンサ50及び圧電素子110に代え
て、圧電素子50a及びコンデンサ110bをそれぞれ
採用したことにその構成上の特徴がある。かかる場合、
圧電素子50a及びコンデンサ110bが、それぞれ、
コンデンサ50及び圧電素子110と同様の機能を有す
る。
FIG. 10 shows a third modification of the second embodiment. In this third modification, instead of the capacitor 50 and the piezoelectric element 110 in the second embodiment, a piezoelectric element 50a and a piezoelectric element 50a are provided. Each of the capacitors 110b has a feature in its configuration. In such cases,
The piezoelectric element 50a and the capacitor 110b are respectively
It has the same function as the capacitor 50 and the piezoelectric element 110.

【0045】これにより、本第3変形例によっても、上
記第2実施例と同様の作用効果を達成できる。図11
は、上記第2実施例の第4変形例を示しており、この第
4変形例においては、上記第2実施例におけるコンデン
サ50に代えて、このコンデンサ50と同様の静電容量
を有する圧電素子50bを採用したことにその構成上の
特徴がある。
As a result, the same operational effect as that of the second embodiment can be achieved by the third modification as well. Figure 11
Shows a fourth modification of the second embodiment. In this fourth modification, instead of the capacitor 50 in the second embodiment, a piezoelectric element having the same capacitance as this capacitor 50. The feature of the configuration is that the 50b is adopted.

【0046】これにより、本第4変形例によっても、上
記第2実施例と同様の作用効果を達成できる。なお、上
記第4変形例において、図12にて示すごとく、ダイオ
ード70のカソードを平滑用コンデンサ120aを介し
接地するとともにこのコンデンサ120aに抵抗130
aを並列接続し、一方、ダイオード90のアノードを平
滑用コンデンサ140aを介して接地するとともにこの
コンデンサ140aに抵抗150aを並列接続するよう
に実施してもよい。
As a result, the fourth modification can also achieve the same effects as the second embodiment. In the fourth modified example, as shown in FIG. 12, the cathode of the diode 70 is grounded via the smoothing capacitor 120a and the resistor 130 is connected to the capacitor 120a.
a may be connected in parallel, while the anode of the diode 90 may be grounded via the smoothing capacitor 140a and a resistor 150a may be connected in parallel to this capacitor 140a.

【0047】これにより、ダイオード70、90からの
各高電圧をコンデンサ120a、140aによりそれぞ
れ平滑化するので、倍電圧全波整流した後の電流の使用
状態が良好となる。また、各抵抗130a、150aに
より負荷の有無による高電圧の変動を抑制できる。この
ことは、各抵抗130a、150aが高電圧発生装置の
内部インピーダンスを下げる役割をもつことを意味す
る。その結果、より一層使い易い高電圧発生装置の提供
が可能となる。
As a result, the high voltages from the diodes 70 and 90 are smoothed by the capacitors 120a and 140a, respectively, so that the usage state of the current after the double voltage full-wave rectification becomes good. Further, the resistors 130a and 150a can suppress the fluctuation of the high voltage due to the presence or absence of the load. This means that the resistors 130a and 150a have a role of lowering the internal impedance of the high voltage generator. As a result, it is possible to provide a high voltage generator that is even easier to use.

【0048】図13乃至図15は本発明の第3実施例を
示しており、この第3実施例においては、上記第1実施
例において圧電素子40及びコンデンサ50に代えて圧
電素子160を採用したことにその構成上の特徴があ
る。圧電素子160は、円板状の圧電振動子161の下
面に負側の円弧板状の分割電極162、163を形成
し、一方、圧電振動子161の上面に正側の円弧板状の
分割電極164、165を形成して構成されている。
13 to 15 show a third embodiment of the present invention. In the third embodiment, a piezoelectric element 160 is adopted in place of the piezoelectric element 40 and the capacitor 50 in the first embodiment. In particular, there is a feature in its structure. In the piezoelectric element 160, the negative side arcuate plate-shaped divided electrodes 162 and 163 are formed on the lower surface of the disk-shaped piezoelectric vibrator 161, while the positive side arcuate plate-shaped divided electrode is formed on the upper surface of the piezoelectric vibrator 161. 164 and 165 are formed.

【0049】この場合、両分割電極162及び163の
各中心角が、それぞれ、例えば、240度及び120度
(図14参照)となっており、一方、両分割電極164
及び165の各中心角が、それぞれ、例えば、120度
及び240度(図15参照)となっている。また、分割
電極162は中心角120度の各円弧状部分162a、
162bからなり、一方、分割電極165は中心角12
0度の各円弧状部分165a、165bからなる。そし
て、円弧状部分162aが圧電振動子161を介して分
割電極164に対向し、円弧状部分162bが圧電振動
子161を介して円弧状部分165aに対向し、かつ、
分割電極163が圧電振動子161を介して円弧状部分
165bに対向している。
In this case, the central angles of the divided electrodes 162 and 163 are, for example, 240 ° and 120 °, respectively (see FIG. 14), while the divided electrodes 164 are formed.
The central angles of 165 and 165 are 120 degrees and 240 degrees, respectively (see FIG. 15). In addition, the divided electrode 162 has arcuate portions 162a having a central angle of 120 degrees,
162b, while the split electrode 165 has a central angle of 12
It consists of arcuate portions 165a, 165b of 0 degree. The arc-shaped portion 162a faces the divided electrode 164 via the piezoelectric vibrator 161, the arc-shaped portion 162b faces the arc-shaped portion 165a via the piezoelectric vibrator 161, and
The divided electrode 163 faces the arc-shaped portion 165b via the piezoelectric vibrator 161.

【0050】また、分割電極162は、ダイオード60
のカソード及びダイオード70のアノードに接続される
とともに、コンデンサ23を通してトランジスタ21の
ベースに接続されている。分割電極163は、ダイオー
ド80のアノード及びダイオード90のカソードに接続
されている。また、分割電極164は接地され、分割電
極165は高周波トランス30の2次側コイル32を通
して接地されている。
The split electrode 162 is composed of the diode 60.
And the anode of the diode 70, and is also connected to the base of the transistor 21 through the capacitor 23. The split electrode 163 is connected to the anode of the diode 80 and the cathode of the diode 90. The split electrode 164 is grounded, and the split electrode 165 is grounded through the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30.

【0051】このような圧電素子160においては、円
弧状部分162a、これに対向する圧電振動子161の
部分及び分割電極164が上記第1実施例におけるコン
デンサ50と同様の機能を有する。また、分割電極16
5、これに対向する圧電振動子161の部分、円弧状部
分162b及び分割電極163が上記第1実施例にて述
べた圧電素子40と同様に機能を有する。
In such a piezoelectric element 160, the arc-shaped portion 162a, the portion of the piezoelectric vibrator 161 facing the arc-shaped portion 162a, and the divided electrode 164 have the same function as the capacitor 50 in the first embodiment. In addition, the split electrode 16
5, the portion of the piezoelectric vibrator 161, the arc-shaped portion 162b, and the divided electrode 163 facing the same have the same function as the piezoelectric element 40 described in the first embodiment.

【0052】これにより、圧電素子160と高周波トラ
ンス30の2次側コイル32が、上記第1実施例にて述
べた圧電素子40、コンデンサ50及び高周波トランス
30の2次側コイル32からなる直列共振回路と同様の
直列共振回路を構成する。その結果、本第3実施例によ
れば、コンデンサ50を別部品として採用することな
く、単一の圧電素子160の採用のもとに、上記第1実
施例と同様の作用効果を達成できる。
As a result, the series resonance of the piezoelectric element 160 and the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30 is constituted by the piezoelectric element 40, the capacitor 50 and the secondary coil 32 of the high frequency transformer 30 described in the first embodiment. A series resonant circuit similar to the circuit is constructed. As a result, according to the third embodiment, it is possible to achieve the same effect as that of the first embodiment by adopting the single piezoelectric element 160 without using the capacitor 50 as a separate component.

【0053】なお、本発明の実施にあたっては、トラン
ジスタ回路20及び高周波トランス30からなる発振回
路に限ることなく、圧電素子が含まれる直列共振回路を
構成できる発振回路であれば、十分である。また、本発
明の実施にあたっては、上記各実施例における両倍電圧
整流回路からの正及び負の高電圧の一方の極性を反転さ
せて、共に、同一極性の高電圧として取り出すようにし
てもよい。これにより、高周波トランス30から直流的
に遮断した状態にて同一極性の2種類の高電圧の適正な
発生が可能となる。
In implementing the present invention, not only the oscillation circuit including the transistor circuit 20 and the high frequency transformer 30, but an oscillation circuit capable of forming a series resonance circuit including a piezoelectric element is sufficient. Further, in carrying out the present invention, one of the positive and negative high voltages from the double voltage rectifier circuit in each of the above embodiments may be inverted in polarity so that both of them are taken out as a high voltage having the same polarity. . As a result, it is possible to appropriately generate two types of high voltage having the same polarity while being cut off from the high frequency transformer 30 in terms of direct current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す回路構成図である。FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の圧電素子の下面図である。FIG. 2 is a bottom view of the piezoelectric element shown in FIG.

【図3】図1の圧電素子の上面図である。FIG. 3 is a top view of the piezoelectric element shown in FIG.

【図4】上記第1実施例の変形例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 4 is a circuit configuration diagram showing a modified example of the first embodiment.

【図5】本発明の第2実施例を示す回路構成図である。FIG. 5 is a circuit configuration diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図6】図5の直列接続した両圧電素子の場合の発生電
流を、両圧電素子を並列接続した場合と比較したグラフ
である。
FIG. 6 is a graph comparing generated currents in the case of both piezoelectric elements connected in series in FIG. 5 with those in the case of connecting both piezoelectric elements in parallel.

【図7】上記第2実施例の第1変形例を示す回路構成図
である。
FIG. 7 is a circuit configuration diagram showing a first modification of the second embodiment.

【図8】図7の構成における入出力電圧特性を示すグラ
フである。
8 is a graph showing input / output voltage characteristics in the configuration of FIG.

【図9】上記第2実施例の第2変形例を示す回路構成図
である。
FIG. 9 is a circuit configuration diagram showing a second modification of the second embodiment.

【図10】上記第2実施例の第3変形例を示す回路構成
図である。
FIG. 10 is a circuit configuration diagram showing a third modification of the second embodiment.

【図11】上記第2実施例の第4変形例を示す回路構成
図である。
FIG. 11 is a circuit configuration diagram showing a fourth modification of the second embodiment.

【図12】上記第4変形例の部分的変形例を示す回路構
成図である。
FIG. 12 is a circuit configuration diagram showing a partially modified example of the fourth modified example.

【図13】本発明の第3実施例を示す回路構成図であ
る。
FIG. 13 is a circuit configuration diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図14】図13の圧電素子の下面図である。FIG. 14 is a bottom view of the piezoelectric element shown in FIG.

【図15】図13の圧電素子の上面図である。FIG. 15 is a top view of the piezoelectric element shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

20・・・トランジスタ回路、30・・・高周波トラン
ス、40、50a、50b、110・・・圧電素子、4
2・・・共通電極、43、44・・・分割電極、50、
110a、110b・・・コンデンサ、60、70、8
0、90・・・ダイオード。
20 ... Transistor circuit, 30 ... High frequency transformer, 40, 50a, 50b, 110 ... Piezoelectric element, 4
2 ... common electrode, 43, 44 ... split electrode, 50,
110a, 110b ... capacitors, 60, 70, 8
0, 90 ... Diode.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 共通電極と、これに対向する両分割電極
とを有し、前記共通電極及び前記両分割電極の一方を介
して発振手段及び容量素子と共に直列共振回路を構成す
る圧電素子と、 前記直列共振回路の共振に伴い前記圧電素子からその共
通電極を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し高電圧
として発生する第1の倍電圧全波整流手段と、 前記圧電素子からその両分割電極の他方を介し共振電圧
を受けて倍電圧全波整流し高電圧として発生する第2の
倍電圧全波整流手段とを備える高電圧発生装置。
1. A piezoelectric element having a common electrode and both split electrodes facing the common electrode, the piezoelectric element forming a series resonance circuit together with an oscillation means and a capacitive element via one of the common electrode and the both split electrodes. A first voltage doubler full-wave rectifying unit that receives a resonance voltage from the piezoelectric element via the common electrode thereof due to resonance of the series resonance circuit and performs double-voltage full-wave rectification to generate a high voltage. A high voltage generator comprising a second voltage doubler full wave rectifying means for receiving a resonance voltage via the other of the split electrodes and performing double voltage full wave rectification to generate a high voltage.
【請求項2】 共通電極と、これに対向する両分割電極
とを有し、前記共通電極及び前記両分割電極の一方を介
して発振手段及び容量素子と共に直列共振回路を構成す
る圧電素子と、 前記直列共振回路の共振に伴い前記圧電素子からその一
方の分割電極を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し
高電圧として発生する第1の倍電圧全波整流手段と、 前記圧電素子からその他方の分割電極を介し共振電圧を
受けて倍電圧全波整流し高電圧として発生する第2の倍
電圧全波整流手段とを備える高電圧発生装置。
2. A piezoelectric element having a common electrode and both split electrodes facing the common electrode, the piezoelectric element forming a series resonance circuit together with an oscillating means and a capacitive element via one of the common electrode and the both split electrodes. First double voltage full-wave rectifying means for generating a high voltage by receiving a resonance voltage from the piezoelectric element through one of the divided electrodes and performing double-wave full-wave rectification with resonance of the series resonance circuit; A high voltage generator comprising a second voltage doubler full wave rectifying means for receiving a resonance voltage via the other divided electrode and performing double voltage full wave rectification to generate a high voltage.
【請求項3】 発振手段及び第1容量素子と共に直列共
振回路を構成する圧電素子と、 前記直列共振回路の共振に伴い前記圧電素子からその第
1容量素子側電極を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整
流し高電圧して発生する第1の倍電圧全波整流手段と、 前記圧電素子からその発振手段側電極及び第2容量素子
を介し共振電圧を受けて倍電圧全波整流し高電圧として
発生する第2の倍電圧全波整流手段とを備える高電圧発
生装置。
3. A piezoelectric element that forms a series resonance circuit together with an oscillating means and a first capacitance element, and a resonance voltage from the piezoelectric element that passes through the first capacitance element side electrode when the series resonance circuit resonates, and doubles the resonance voltage. A first voltage-doubler full-wave rectifier that is generated by voltage full-wave rectification and a high voltage, and a voltage-doubler full-wave rectifier that receives a resonance voltage from the piezoelectric element via its oscillation-side electrode and a second capacitor element. And a second voltage doubler full-wave rectifier that generates a voltage.
【請求項4】 前記第1及び第2の容量素子の少なくと
も一方がコンデンサであることを特徴とする請求項3に
記載の高電圧発生装置。
4. The high voltage generator according to claim 3, wherein at least one of the first and second capacitance elements is a capacitor.
【請求項5】 前記第1及び第2の容量素子の少なくと
も一方が圧電素子であることを特徴とする請求項3に記
載の高電圧発生装置。
5. The high voltage generator according to claim 3, wherein at least one of the first and second capacitance elements is a piezoelectric element.
【請求項6】 前記第1及び第2の倍電圧全波整流手段
が、互いに異極性の高電圧を発生することを特徴とする
請求項1乃至5のいずれかに記載の高電圧発生装置。
6. The high voltage generator according to claim 1, wherein the first and second voltage doubler full-wave rectifiers generate high voltages having polarities different from each other.
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