JPH1022538A - High voltage equipment - Google Patents
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- JPH1022538A JPH1022538A JP8188210A JP18821096A JPH1022538A JP H1022538 A JPH1022538 A JP H1022538A JP 8188210 A JP8188210 A JP 8188210A JP 18821096 A JP18821096 A JP 18821096A JP H1022538 A JPH1022538 A JP H1022538A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】より小型で低電圧で駆動できる圧電トランスを
使用した高電圧装置を提供する。
【解決手段】高電圧装置100は、圧電トランス200
と、圧電トランス200の一次側に接続された電源80
と、二次側に接続された高電圧発生部である負荷90と
を備える。圧電トランス200は圧電セラミックス基板
210を備え、圧電セラミックス基板210の上面21
2には一次側電極222、226、二次側電極242を
設け、下面214には一次側電極224、228、二次
側電極244を設け、一次側電極222、224間を上
向きに分極し、一次側電極226、228間を下向きに
分極する。二次側領域dを左向きに分極する。一次側電
極222、226を電源80の一端に接続し、電源80
の他端を一次側電極224、228、負荷90の一端に
接続し、負荷90の他端を二次側電極242に接続す
る。
(57) Abstract: Provided is a high-voltage device using a piezoelectric transformer that is smaller and can be driven at a low voltage. A high-voltage device includes a piezoelectric transformer.
And a power supply 80 connected to the primary side of the piezoelectric transformer 200
And a load 90 that is a high-voltage generating unit connected to the secondary side. The piezoelectric transformer 200 includes a piezoelectric ceramic substrate 210, and an upper surface 21 of the piezoelectric ceramic substrate 210.
2 is provided with primary electrodes 222, 226, and secondary electrodes 242, and the lower surface 214 is provided with primary electrodes 224, 228, and secondary electrodes 244, and the primary electrodes 222, 224 are polarized upward. The space between the primary electrodes 226 and 228 is polarized downward. The secondary region d is polarized leftward. The primary electrodes 222 and 226 are connected to one end of the power
Is connected to the primary electrodes 224 and 228 and one end of the load 90, and the other end of the load 90 is connected to the secondary electrode 242.
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は高電圧装置に関し、
特に圧電トランスを使用した高電圧装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a high voltage device,
In particular, it relates to a high voltage device using a piezoelectric transformer.
【0002】[0002]
【従来の技術】高電圧装置に使用するトランスとして
は、高昇圧巻線トランス等が用いられてきたが、効率や
大きさ等の点で高性能化の限界に近づきつつある。ま
た、より小型で低電圧で駆動できるトランスを使用した
高電圧装置が求められている。2. Description of the Related Art High voltage step-up winding transformers and the like have been used as transformers for use in high voltage devices, but are approaching the limit of high performance in terms of efficiency and size. There is also a need for a high-voltage device that uses a transformer that can be driven with a smaller size and a lower voltage.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、より小型で低電圧で駆動できるトランスを使用した
高電圧装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high-voltage device using a transformer which can be driven with a smaller size and a lower voltage.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】本発明によれば、圧電ト
ランスと、前記圧電トランスの一次側に接続された電源
と、前記圧電トランスの二次側に接続された高電圧発生
部とを備える高電圧装置において、前記圧電トランスが
互いに対向する第1の主面と第2の主面とを有する圧電
基板を備え、前記第1の主面および前記第2の主面が延
在する方向のうちの所定の一方向である第1の方向の縦
振動共振モードを利用する圧電トランスであって、前記
共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長以上
の応力分布が存在する共振モードであり、前記第1の方
向において互いに離間する第1の一次側領域と第2の一
次側領域と二次側領域とを少なくとも有し、前記第1の
一次側領域が前記第1の方向において前記共振時の前記
応力分布のほぼ半波長の長さを有し前記共振時に前記第
1の方向において正または負のうちいずれか一つの応力
が生じる領域であり、前記第1の一次側領域の前記第1
の主面および第2の主面には第1の一次側電極および第
2の一次側電極がそれぞれ互いに対向して設けられ、前
記第1の一次側領域の前記第1の一次側電極と前記第2
の一次側電極間が前記第1の主面と前記第2の主面間の
第2の方向において第1の所定の方向に分極され、前記
第2の一次側領域が前記第1の方向において前記共振時
の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振時に
前記第1の方向において正または負のうちいずれか一つ
の応力が生じる領域であり、前記第1の一次側領域の前
記第1の主面および前記第2の主面に第3の一次側電極
および第4の一次側電極がそれぞれ互いに対向して設け
られ、前記第2の一次側領域の前記第3の一次側電極と
前記第4の一次側電極間が前記第2の方向において第2
の所定の方向に分極され、前記第1の一次側領域および
前記第2の一次側領域のいずれの一方も前記第1の一次
側領域および前記第2の一次側領域の他方の領域によっ
て励振される共振を増大すべく振動するように、前記共
振時に前記第1の一次側領域と前記第2の一次側領域と
にそれぞれ生じる応力の方向に応じて前記第1の一次側
領域と前記第2の一次側領域とが前記第2の方向の所定
の方向にそれぞれ分極されていると共に前記第3の一次
側電極および前記第4の一次側電極と前記第1の一次側
電極および前記第2の一次側電極とが所定の接続状態に
電気的に接続可能とされているかまたは接続されてお
り、前記二次側領域に二次側電極が設けられ、前記二次
側領域が所定の方向に分極されている圧電トランスであ
ることを特徴とする第1の高電圧装置が提供される。According to the present invention, there is provided a piezoelectric transformer, a power supply connected to a primary side of the piezoelectric transformer, and a high voltage generator connected to a secondary side of the piezoelectric transformer. In the high-voltage device, the piezoelectric transformer includes a piezoelectric substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, and a piezoelectric substrate in a direction in which the first main surface and the second main surface extend. A piezoelectric transformer using a longitudinal vibration resonance mode in a first direction, which is a predetermined direction, wherein the resonance mode is a resonance mode in which a stress distribution of at least one wavelength or more exists in the first direction. And having at least a first primary region, a second primary region, and a secondary region separated from each other in the first direction, wherein the first primary region is the first region in the first direction. Almost half of the stress distribution at resonance Positive or negative of the said first direction when the resonance has a length long a region where any one of the stresses occurring, the first of said first primary-side region
A first primary electrode and a second primary electrode are provided on the main surface and the second main surface, respectively, so as to face each other, and the first primary electrode and the first primary electrode in the first primary region are provided. Second
Are polarized in a first predetermined direction in a second direction between the first main surface and the second main surface, and the second primary region is polarized in the first direction. A region having a length equal to or less than a half wavelength of the stress distribution at the time of the resonance and in which one of positive or negative stress is generated in the first direction at the time of the resonance, wherein the first primary region is A third primary electrode and a fourth primary electrode are provided on the first main surface and the second main surface, respectively, facing each other, and the third primary side of the second primary region is provided. Between the electrode and the fourth primary electrode in the second direction.
, And one of the first primary region and the second primary region is excited by the other of the first primary region and the second primary region. The first primary region and the second primary region in accordance with the directions of the stresses generated in the first primary region and the second primary region at the time of the resonance so as to vibrate so as to increase the resonance. And the third primary electrode, the fourth primary electrode, the first primary electrode, and the second primary electrode are polarized in predetermined directions of the second direction. The primary side electrode is electrically connectable or connected in a predetermined connection state, a secondary side electrode is provided in the secondary side region, and the secondary side region is polarized in a predetermined direction. Characterized by a piezoelectric transformer 1 of the high voltage device is provided.
【0005】圧電トランスは、高電圧、高効率、小型、
薄型、不燃性、低ノイズ、耐熱等の優れた特性を持って
いる。[0005] The piezoelectric transformer has a high voltage, a high efficiency, a small size,
It has excellent characteristics such as thinness, non-combustibility, low noise and heat resistance.
【0006】そして、本発明の第1の高電圧装置で使用
される圧電トランスにおいては、第1の一次側電極と第
2の一次側電極とに加えて第3の一次側電極および第4
の一次側電極を設けているから、一次側の電極面積がよ
り大きくなって、圧電トランスの入力インピーダンスが
小さくなる。その結果、圧電トランスに電源から電気エ
ネルギーが供給されやすくなる。In the piezoelectric transformer used in the first high-voltage device of the present invention, the third primary electrode and the fourth primary electrode are provided in addition to the first primary electrode and the second primary electrode.
Since the primary-side electrode is provided, the primary-side electrode area becomes larger, and the input impedance of the piezoelectric transformer decreases. As a result, electric energy is easily supplied from the power supply to the piezoelectric transformer.
【0007】また、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も第1の一次側領域および第2の
一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増大
すべく振動するように、共振時に第1の一次側領域と第
2の一次側領域とにそれぞれ生じる応力の方向に応じて
第1の一次側領域と第2の一次側領域とが第2の方向の
所定の方向にそれぞれ分極されていると共に第3の一次
側電極および第4の一次側電極と第1の一次側電極およ
び第2の一次側電極とが所定の接続状態に電気的に接続
可能とされているか接続されているから、この第1の一
次側領域および第2の一次側領域によって圧電基板の共
振がさらに増大され、一次側において入力の電気エネル
ギーをより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換でき
る。Further, one of the first primary region and the second primary region vibrates to increase the resonance excited by the other of the first primary region and the second primary region. As a result, the first primary region and the second primary region are set in the second direction in accordance with the directions of the stresses generated in the first primary region and the second primary region at the time of resonance. And the third primary electrode and the fourth primary electrode and the first primary electrode and the second primary electrode can be electrically connected in a predetermined connection state. Or the primary side region, the resonance of the piezoelectric substrate is further increased by the first primary side region and the second primary side region, and the input electric energy is more efficiently converted into mechanical elastic energy on the primary side. it can.
【0008】なお、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、共振時に第1の一次
側領域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域
に生じる応力の方向と反対である場合には、好ましく
は、第2の一次側領域の第3の一次側電極と第4の一次
側電極間の分極方向を、第1の一次側領域の第1の一次
側電極と第2の一次側電極間の分極方向と同じとすると
共に、第3の一次側電極および第2の一次側電極を電気
的に接続し、第4の一次側電極および第1の一次側電極
を電気的に接続する。Note that either one of the first primary region and the second primary region is connected to the first primary region and the second primary region.
In order to vibrate so as to increase the resonance excited by the other region of the primary region, the direction of the stress generated in the first primary region at the time of the resonance is the stress generated in the second primary region at the time of the resonance. Is preferably opposite to the direction of polarization between the third primary electrode and the fourth primary electrode of the second primary region, the direction of polarization of the first primary region of the first primary region. The direction of polarization between the side electrode and the second primary electrode is the same, and the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the fourth primary electrode and the first primary electrode are connected. The side electrodes are electrically connected.
【0009】また、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、共振時に第1の一次
側領域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域
に生じる応力の方向と反対である場合には、第2の一次
側領域の第3の一次側電極と第4の一次側電極間の分極
方向を、第1の一次側領域の第1の一次側電極と第2の
一次側電極間の分極方向と反対とすると共に、第3の一
次側電極および第1の一次側電極を電気的に接続し、第
4の一次側電極および第2の一次側電極を電気的に接続
することも好ましい。Further, either one of the first primary region and the second primary region is connected to the first primary region and the second primary region.
In order to vibrate so as to increase the resonance excited by the other region of the primary region, the direction of the stress generated in the first primary region at the time of the resonance is the stress generated in the second primary region at the time of the resonance. When the direction is opposite to that of the first primary electrode of the first primary region, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode of the second primary region is changed to the first primary electrode of the first primary region. The third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected while the direction of polarization between the second primary electrodes is opposite, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are connected to each other. It is also preferable to electrically connect.
【0010】また、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、共振時に第1の一次
側領域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域
に生じる応力の方向と同じ場合には、第2の一次側領域
の第3の一次側電極と第4の一次側電極間の分極方向
を、第1の一次側領域の第1の一次側電極と第2の一次
側電極間の分極方向と同じとすると共に、第3の一次側
電極および第1の一次側電極を電気的に接続し、第4の
一次側電極および第2の一次側電極を電気的に接続する
ことが好ましい。Further, either one of the first primary side region and the second primary side region is connected to the first primary side region and the second primary side region.
In order to vibrate so as to increase the resonance excited by the other region of the primary region, the direction of the stress generated in the first primary region at the time of the resonance is the stress generated in the second primary region at the time of the resonance. In the case of the same direction, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second primary region is changed to the first primary electrode in the first primary region and the second primary electrode in the second primary region. And the third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected. It is preferable to connect to.
【0011】また、本発明によれば、圧電トランスと、
前記圧電トランスの一次側に接続された電源と、前記圧
電トランスの二次側に接続された高電圧発生部とを備え
る高圧装置において、前記圧電トランスが、互いに対向
する第1の主面と第2の主面とを有する圧電基板を備
え、前記第1の主面および前記第2の主面が延在する一
方向を第1の方向とし、前記圧電基板が、前記第1の方
向を分割する第1の一次側領域、第2の一次側領域およ
び二次側領域を少なくとも有し、前記圧電基板の前記第
1の一次側領域は前記圧電基板の前記第1の方向の長さ
のほぼ1/n(nは2以上の整数である。)の長さを有
し、前記第1の一次側領域の前記第1の主面および第2
の主面に第1の一次側電極および第2の一次側電極がそ
れぞれ互いに対向して設けられ、前記第1の一次側領域
の前記第1の一次側電極と前記第2の一次側電極間が前
記第1の主面と前記第2の主面間の第2の方向において
第1の所定の方向に分極され、前記圧電基板の前記第2
の一次側領域は、前記圧電基板の前記第1の方向の長さ
の1/n以下の長さを有し、前記第2の一次側領域の前
記第1の主面および前記第2の主面に第3の一次側電極
および第4の一次側電極がそれぞれ互いに対向して設け
られ、前記第2の一次側領域の前記第3の一次側電極と
前記第4の一次側電極間が前記第2の方向において第2
の所定の方向に分極され、前記第3の一次側電極および
前記第4の一次側電極と前記第1の一次側電極および前
記第2の一次側電極とが所定の接続状態に電気的に接続
可能とされているかまたは接続されており、前記二次側
領域に二次側電極が設けられ、前記二次側領域が所定の
方向に分極されている圧電トランスであることを特徴と
する第2の高電圧装置が提供される。According to the present invention, there is provided a piezoelectric transformer,
In a high-voltage device including a power supply connected to a primary side of the piezoelectric transformer and a high-voltage generating unit connected to a secondary side of the piezoelectric transformer, the piezoelectric transformer has a first main surface and a second main surface facing each other. And a piezoelectric substrate having a second main surface, wherein one direction in which the first main surface and the second main surface extend is a first direction, and the piezoelectric substrate divides the first direction. At least a first primary region, a second primary region and a secondary region, wherein the first primary region of the piezoelectric substrate is substantially equal to the length of the piezoelectric substrate in the first direction. 1 / n (n is an integer of 2 or more), and the first main surface and the second main surface of the first primary region
A first primary side electrode and a second primary side electrode are provided on the main surface of the first primary side electrode so as to face each other, and a first primary side electrode and a second primary side electrode in the first primary side region are provided between Are polarized in a first direction in a second direction between the first main surface and the second main surface, and the second direction of the piezoelectric substrate is
Has a length equal to or less than 1 / n of a length of the piezoelectric substrate in the first direction, and has a first main surface and a second main surface of the second primary region. A third primary side electrode and a fourth primary side electrode are provided on the surface so as to face each other, and the distance between the third primary side electrode and the fourth primary side electrode in the second primary side region is the above-mentioned. The second in the second direction
And the third primary electrode and the fourth primary electrode are electrically connected to the first primary electrode and the second primary electrode in a predetermined connection state. A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric transformer is enabled or connected, a secondary electrode is provided in the secondary region, and the secondary region is polarized in a predetermined direction. Are provided.
【0012】圧電トランスは、高電圧、高効率、小型、
薄型、不燃性、低ノイズ、耐熱等の優れた特性を持って
いる。The piezoelectric transformer has high voltage, high efficiency, small size,
It has excellent characteristics such as thinness, non-combustibility, low noise and heat resistance.
【0013】そして、本発明の第2の高電圧装置で使用
される圧電トランスにおいては、一次側電極への入力周
波数と圧電基板の物性および振動方向の長さで共振モー
ドが決まるが、ここで圧電基板の第1の方向の1/nの
長さは共振モードの半波長に相当する。したがって、例
えば、共振モードが1.5波長であればnは3、1波長
であればnは2となる。圧電トランスでの共振モードは
いくらでも大きな波数をとれるため、nは2以上の整数
をとり得る。In the piezoelectric transformer used in the second high voltage device of the present invention, the resonance mode is determined by the input frequency to the primary electrode, the physical properties of the piezoelectric substrate, and the length in the vibration direction. The length of 1 / n of the piezoelectric substrate in the first direction corresponds to a half wavelength of the resonance mode. Therefore, for example, n is 3 when the resonance mode is 1.5 wavelengths, and 2 when the resonance mode is 1 wavelength. Since the resonance mode in the piezoelectric transformer can take any large wave number, n can be an integer of 2 or more.
【0014】この本発明の第2の高電圧装置で使用され
る圧電トランスにおいては、第1の一次側電極と第2の
一次側電極とに加えて第3の一次側電極および第4の一
次側電極を設けているから、一次側の電極面積がより大
きくなって、圧電トランスの入力インピーダンスが小さ
くなる。その結果、圧電トランスに電源から電気エネル
ギーが供給されやすくなる。In the piezoelectric transformer used in the second high-voltage device of the present invention, in addition to the first primary electrode and the second primary electrode, a third primary electrode and a fourth primary electrode are provided. Since the side electrodes are provided, the primary-side electrode area becomes larger, and the input impedance of the piezoelectric transformer decreases. As a result, electric energy is easily supplied from the power supply to the piezoelectric transformer.
【0015】また、第1の一次側領域が圧電基板の第1
の方向の長さのほぼ1/n(nは2以上の整数であ
る。)の長さを有しているから、第1の一次側領域は、
圧電基板の第1の方向において、共振時の応力分布の半
波長の長さを有し共振時に第1の方向において正または
負のうちいずれか一つの応力が生じる圧電基板の領域と
なる。また、第2の一次側領域は圧電基板の第1の方向
の長さの1/n以下の長さを有するから、第2の一次側
領域は圧電基板の第1の方向において、共振時の応力分
布の半波長以下の長さを有し、共振時に第1の方向にお
いて正または負のうちいずれか一つの応力が生じる領域
となる。そして、第1の一次側領域の第1の主面および
第2の主面に第1の一次側電極および第2の一次側電極
をそれぞれ互いに対向して設け、第1の一次側領域の第
1の一次側電極と第2の一次側電極間を第2の方向にお
いて第1の所定の方向に分極し、第2の一次側領域の第
1の主面および第2の主面に第3の一次側電極および第
4の一次側電極をそれぞれ互いに対向して設け、第2の
一次側領域の第3の一次側電極と第4の一次側電極間を
第2の方向において第2の所定の方向に分極していると
共に第3の一次側電極および第4の一次側電極と第1の
一次側電極および前記第2の一次側電極とを所定の接続
状態に電気的に接続可能であるとするか接続しているか
ら、共振時に第1の一次側領域および第2の一次側領域
にそれぞれ生じる応力の方向に応じて、第1の一次側領
域および第2の一次側領域のいずれの一方も、第1の一
次側領域および第2の一次側領域の他方の領域によって
励振される共振を増大すべく振動するようにすることが
でき、その結果、一次側において入力の電気エネルギー
をより効率よく機械的な弾性エネルギーに変換できるよ
うになる。Further, the first primary region is the first region of the piezoelectric substrate.
Has a length of about 1 / n (n is an integer of 2 or more) in the direction of
In the first direction of the piezoelectric substrate, a region of the piezoelectric substrate which has a half wavelength length of the stress distribution at the time of resonance and in which one of positive and negative stresses occurs in the first direction at the time of resonance. Since the second primary region has a length of 1 / n or less of the length of the piezoelectric substrate in the first direction, the second primary region has a length in the first direction of the piezoelectric substrate at the time of resonance. It is a region having a length equal to or less than a half wavelength of the stress distribution and generating any one of positive and negative stresses in the first direction at resonance. Then, a first primary electrode and a second primary electrode are provided on the first main surface and the second main surface of the first primary region so as to be opposed to each other, and the first primary electrode and the second primary electrode are provided on the first primary region. The first primary electrode and the second primary electrode are polarized in the second direction in the first predetermined direction in the second direction, and the first primary surface and the second primary surface of the second primary region have third polarities. The first primary electrode and the fourth primary electrode are provided to face each other, and a second predetermined direction is provided between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second primary region in the second direction. And the third primary electrode and the fourth primary electrode and the first primary electrode and the second primary electrode can be electrically connected in a predetermined connection state. Or the stresses generated in the first primary side region and the second primary side region at the time of resonance. Either one of the first primary region and the second primary region vibrates to increase the resonance excited by the other of the first primary region and the second primary region. As a result, the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy on the primary side.
【0016】なお、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、共振時に第1の一次
側領域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域
に生じる応力の方向と反対である場合には、好ましく
は、第2の一次側領域の第3の一次側電極と第4の一次
側電極間の分極方向を、第1の一次側領域の第1の一次
側電極と第2の一次側電極間の分極方向と同じとすると
共に、第3の一次側電極および第2の一次側電極を電気
的に接続し、第4の一次側電極および第1の一次側電極
を電気的に接続する。Note that either one of the first primary region and the second primary region is connected to the first primary region and the second primary region.
In order to vibrate so as to increase the resonance excited by the other region of the primary region, the direction of the stress generated in the first primary region at the time of the resonance is the stress generated in the second primary region at the time of the resonance. Is preferably opposite to the direction of polarization between the third primary electrode and the fourth primary electrode of the second primary region, the direction of polarization of the first primary region of the first primary region. The direction of polarization between the side electrode and the second primary electrode is the same, and the third primary electrode and the second primary electrode are electrically connected, and the fourth primary electrode and the first primary electrode are connected. The side electrodes are electrically connected.
【0017】また、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、共振時に第1の一次
側領域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域
に生じる応力の方向と反対である場合には、第2の一次
側領域の第3の一次側電極と第4の一次側電極間の分極
方向を、第1の一次側領域の第1の一次側電極と第2の
一次側電極間の分極方向と反対とすると共に、第3の一
次側電極および第1の一次側電極を電気的に接続し、第
4の一次側電極および第2の一次側電極を電気的に接続
することも好ましい。Further, either one of the first primary region and the second primary region is connected to the first primary region and the second primary region.
In order to vibrate so as to increase the resonance excited by the other region of the primary region, the direction of the stress generated in the first primary region at the time of the resonance is the stress generated in the second primary region at the time of the resonance. When the direction is opposite to that of the first primary electrode of the first primary region, the polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode of the second primary region is changed to the first primary electrode of the first primary region. The third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected while the direction of polarization between the second primary electrodes is opposite, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are connected to each other. It is also preferable to make an electrical connection.
【0018】また、第1の一次側領域および第2の一次
側領域のいずれの一方も、第1の一次側領域および第2
の一次側領域の他方の領域によって励振される共振を増
大すべく振動するようにするには、第1の一次側領域と
第2の一次側領域との間の距離が圧電基板の第2の方向
の長さの1/n以上離れており共振時に第1の一次側領
域に生じる応力の方向が共振時に第2の一次側領域に生
じる応力の方向と同じ場合には、第2の一次側領域の第
3の一次側電極と第4の一次側電極間の分極方向を、第
1の一次側領域の第1の一次側電極と第2の一次側電極
間の分極方向と同じとすると共に、第3の一次側電極お
よび第1の一次側電極を電気的に接続し、第4の一次側
電極および第2の一次側電極を電気的に接続することが
好ましい。Further, either one of the first primary region and the second primary region is connected to the first primary region and the second primary region.
In order to vibrate to increase the resonance excited by the other region of the primary region of the piezoelectric substrate, the distance between the first primary region and the second primary region should be equal to the second distance of the piezoelectric substrate. If the direction of the stress generated in the first primary region at resonance is the same as the direction of the stress generated in the second primary region at resonance, the second primary side The polarization direction between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the region is the same as the polarization direction between the first primary electrode and the second primary electrode in the first primary region. Preferably, the third primary electrode and the first primary electrode are electrically connected, and the fourth primary electrode and the second primary electrode are electrically connected.
【0019】また、好ましくは、前記第2の一次側領域
が前記第1の一次側領域と前記二次側領域との間に設け
られている。Preferably, the second primary region is provided between the first primary region and the secondary region.
【0020】このように、第2の一次側領域を第1の一
次側領域と二次側領域との間に設けることによって、二
次側領域を第1の方向において短くでき、その結果、二
次側を第1の方向において分極する場合には、出力イン
ピーダンスを小さくできる。圧電トランスの出力インピ
ーダンスが小さくなると、圧電トランスの二次側に接続
される負荷に印加できる電圧が大きくなる。As described above, by providing the second primary region between the first primary region and the secondary region, the secondary region can be shortened in the first direction. When the secondary side is polarized in the first direction, the output impedance can be reduced. As the output impedance of the piezoelectric transformer decreases, the voltage that can be applied to the load connected to the secondary side of the piezoelectric transformer increases.
【0021】また、このように、第2の一次側領域を第
1の一次側領域と二次側領域間に設けることによって二
次側領域を第1の方向において短くでき、二次側領域を
第1の方向において分極する場合には、この第2の一次
側領域を設けない場合と比べて、分極の際に印加する絶
対電圧が小さくなる。その結果、高圧の対策が容易とな
り、分極用の電源もより低圧のものを使用できるように
なる。Also, by providing the second primary region between the first primary region and the secondary region, the secondary region can be shortened in the first direction, and the secondary region can be reduced. When polarization is performed in the first direction, the absolute voltage applied during polarization is smaller than when the second primary region is not provided. As a result, it is easy to take measures against high voltage, and it is possible to use a power supply for polarization at a lower voltage.
【0022】さらに、圧電トランスの二次側に接続され
る負荷が冷陰極管(CFL)である場合には、より有効
に作用する。CFLは、放電開始時には1kV以上の高
電圧を必要とする。一方圧電トランスの昇圧比は共振子
の品質係数であるQmに比例する。放電開始前において
はCFLのインピーダンスは無限大に近いから、圧電ト
ランスそのもののQmに昇圧比が比例することになり、
昇圧比を大きくとれる。従って、このように第2の一次
側領域を設けることによって二次側領域が短くなって二
次側の形状から決まる昇圧比は小さくなっても、上述の
ように、放電開始時には共振子そのもののQmが昇圧比
に大きく寄与するから、放電を開始できる電圧までの昇
圧は容易にできる。そして放電が開始すると、CFLの
インピーダンスは下がるが、このような第2の一次側領
域を設けることによって上述のように圧電トランスの出
力インピーダンスは小さくなるから、その分CFLに印
加される電圧を大きくすることができる。Further, when the load connected to the secondary side of the piezoelectric transformer is a cold cathode fluorescent lamp (CFL), it works more effectively. CFL requires a high voltage of 1 kV or more at the start of discharge. On the other hand, the step-up ratio of the piezoelectric transformer is proportional to Qm, which is the quality factor of the resonator. Before the discharge starts, the impedance of the CFL is close to infinity, so that the step-up ratio is proportional to Qm of the piezoelectric transformer itself.
The boost ratio can be increased. Therefore, even if the secondary region is shortened by providing the second primary region in this manner, and the boosting ratio determined by the shape of the secondary side becomes small, as described above, at the start of discharge, the resonance of the resonator itself is started. Since Qm greatly contributes to the boost ratio, boosting to a voltage at which discharge can be started can be easily performed. When the discharge starts, the impedance of the CFL decreases, but the output impedance of the piezoelectric transformer decreases as described above by providing such a second primary region, so that the voltage applied to the CFL increases accordingly. can do.
【0023】また、好ましくは、上記圧電トランスの二
次側領域は、第1の主面および第2の主面と平行な前記
第1の方向において分極されている。また、上記第1の
圧電トランスまたは第2の圧電トランスの二次側領域
を、第1の主面および第2の主面と平行な方向であっ
て、前記第1の方向とほぼ直角な方向において分極して
もよい。Preferably, the secondary region of the piezoelectric transformer is polarized in the first direction parallel to the first main surface and the second main surface. In addition, the secondary region of the first piezoelectric transformer or the second piezoelectric transformer is defined as a direction parallel to the first main surface and the second main surface and substantially perpendicular to the first direction. May be polarized.
【0024】なお、上記第1および第2の高電圧装置
は、エンジン点火装置、着火装置、プラズマディスプレ
イ、イオナイザー、空気清浄機(集塵機)、脱臭機(ト
イレ、ゴミ)、オゾン発生器、ブラウン管用フライバッ
クトランス、コンバータ、インバータ、複写機、FA
X、プリンタ、充電機、防虫灯、ACアダプタ、アイソ
レータ、発電機、充電機またはスタンガン(護身具)に
好適に適用される。The first and second high voltage devices are used for an engine ignition device, an ignition device, a plasma display, an ionizer, an air purifier (dust collector), a deodorizer (toilet, garbage), an ozone generator, and a cathode ray tube. Flyback transformer, converter, inverter, copier, FA
It is suitably applied to X, printers, chargers, insect-proof lamps, AC adapters, isolators, generators, chargers or stun guns (personal protection equipment).
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
【0026】(第1の実施の形態)図1は、本発明の第
1の実施の形態の高電圧装置100を説明するための図
であり、図1(A)は斜視図、図1(B)は断面図、図
1(C)は応力分布を示す図、図1(D)は振幅分布を
示す図である。(First Embodiment) FIG. 1 is a view for explaining a high-voltage device 100 according to a first embodiment of the present invention. FIG. 1A is a perspective view, and FIG. 1B is a cross-sectional view, FIG. 1C is a diagram showing a stress distribution, and FIG. 1D is a diagram showing an amplitude distribution.
【0027】本実施の形態の高電圧装置100は、圧電
トランス200と、圧電トランス200の一次側に接続
された電源80と、圧電トランス200の二次側に接続
された高電圧発生部である負荷90とを備えている。The high-voltage device 100 according to the present embodiment is a piezoelectric transformer 200, a power supply 80 connected to the primary side of the piezoelectric transformer 200, and a high-voltage generator connected to the secondary side of the piezoelectric transformer 200. And a load 90.
【0028】本実施の形態の高電圧装置100は、エン
ジン点火装置、着火装置、プラズマディスプレイ、イオ
ナイザー、空気清浄機(集塵機)、脱臭機(トイレ、ゴ
ミ)、オゾン発生器、ブラウン管用フライバックトラン
ス、コンバータ、インバータ、複写機、FAX、プリン
タ、充電機、防虫灯、ACアダプタ、アイソレータまた
はスタンガン(護身具)に好適に適用される。The high-voltage device 100 according to the present embodiment includes an engine ignition device, an ignition device, a plasma display, an ionizer, an air purifier (dust collector), a deodorizer (toilet, dust), an ozone generator, a flyback transformer for a cathode ray tube. , A converter, an inverter, a copying machine, a facsimile, a printer, a charger, an insect lamp, an AC adapter, an isolator or a stun gun (self-defense equipment).
【0029】圧電トランス200は圧電セラミックス基
板210を備え、圧電セラミックス基板210の上面2
12の左側1/3には一次側電極222が設けられ、一
次側電極222と対向して圧電セラミックス基板210
の下面214にも一次側電極224が設けられている。
圧電セラミックス基板210の上面212には、一次側
端面216から圧電セラミックス基板210の長手方向
Lの長さの1/3の距離離間した位置から、一次側端面
216から圧電セラミックス基板210の長手方向Lの
長さの2/3の距離離間した位置まで、一次側電極22
6が設けられ、一次側電極226と対向して圧電セラミ
ックス基板210の下面214にも一次側電極228が
設けられている。一次側電極222は一次側電極226
と離間して設けられ、一次側電極224は一次側電極2
28と離間して設けられている。The piezoelectric transformer 200 has a piezoelectric ceramic substrate 210, and an upper surface 2 of the piezoelectric ceramic substrate 210.
12 is provided with a primary electrode 222 on the left-hand side of the piezoelectric ceramic substrate 210 facing the primary electrode 222.
The primary side electrode 224 is also provided on the lower surface 214 of the.
On the upper surface 212 of the piezoelectric ceramic substrate 210, from a position separated from the primary end surface 216 by a distance of 3 of the length of the longitudinal direction L of the piezoelectric ceramic substrate 210, from the primary end surface 216 to the longitudinal direction L of the piezoelectric ceramic substrate 210. Up to a distance of 2/3 of the length of the primary electrode 22
6, a primary electrode 228 is also provided on the lower surface 214 of the piezoelectric ceramic substrate 210 so as to face the primary electrode 226. The primary electrode 222 is a primary electrode 226
And the primary electrode 224 is separated from the primary electrode 2.
28.
【0030】一次側電極222と一次側電極224との
間の圧電セラミックス基板210は厚み方向Tにおいて
上向きに分極されている。一次側電極226と一次側電
極228との間の圧電セラミックス基板210は厚み方
向Tにおいて下向きに分極されている。The piezoelectric ceramic substrate 210 between the primary electrode 222 and the primary electrode 224 is polarized upward in the thickness direction T. The piezoelectric ceramic substrate 210 between the primary electrode 226 and the primary electrode 228 is polarized downward in the thickness direction T.
【0031】二次側端面217近傍の上面212には二
次側電極242が設けられ、二次側端面217近傍の下
面214には二次側電極244が設けられている。圧電
セラミックス基板210の二次側領域dは上面212お
よび下面214の延在方向である長手方向Lにおいて左
向きに分極されている。A secondary electrode 242 is provided on the upper surface 212 near the secondary end surface 217, and a secondary electrode 244 is provided on the lower surface 214 near the secondary end surface 217. The secondary region d of the piezoelectric ceramic substrate 210 is polarized leftward in the longitudinal direction L, which is the direction in which the upper surface 212 and the lower surface 214 extend.
【0032】なお、一次側電極222、224、22
6、228および二次側電極242、244は長手方向
端面218から長手方向端面219まで圧電基板210
の幅方向Wの全幅にわたって延在して設けられている。The primary electrodes 222, 224, 22
6, 228 and the secondary electrodes 242, 244 extend from the longitudinal end face 218 to the longitudinal end face 219.
Extending over the entire width in the width direction W.
【0033】一次側電極222、226は電源80の一
端に接続され、電源80の他端は一次側電極224およ
び228ならびに負荷90の一端に接続され、負荷90
の他端は二次側電極242に接続されている。The primary electrodes 222 and 226 are connected to one end of a power supply 80, and the other end of the power supply 80 is connected to primary electrodes 224 and 228 and one end of a load 90.
Is connected to the secondary electrode 242.
【0034】この圧電トランス200では一次側端面2
16と2次側端面217との間に、例えば1.5波長の
振動モードが立つように駆動することができる。この場
合には、一次側端面216から圧電セラミックス基板2
10の長手方向Lの長さの1/6、3/6および5/6
の箇所がそれぞれ長手方向の振動の節201、202、
203となる。なお、この圧電トランス200において
は、左側の2/3が一次側領域cであり、右側の1/3
が二次側領域dである。In the piezoelectric transformer 200, the primary end face 2
Driving can be performed such that, for example, a 1.5-wavelength vibration mode is set between the secondary end face 217 and the secondary side end face 217. In this case, the piezoelectric ceramic substrate 2
1/6, 3/6 and 5/6 of the length in the longitudinal direction L of 10
Are the nodes 201, 202, 202 of the longitudinal vibration, respectively.
203. In the piezoelectric transformer 200, the left-hand 2 is the primary side region c, and the right-hand 1 /
Is the secondary region d.
【0035】この圧電トランス200においては、一次
側電極222、224間および一次側電極226、22
8間に電圧が印加されると、一次側領域cでは、厚み方
向Tに電界が加わり、分極方向とは垂直方向に変位する
圧電横効果で長手方向Lの縦振動が励振されて、圧電ト
ランス200全体が振動する。さらに二次側では、長手
方向Lに機械的歪みが生じ、分極方向に電位差が発生す
る圧電縦効果により、二次側電極242、244から一
次側電極222、224間および一次側電極226、2
28間に印加された一次電圧と同じ周波数の電圧が取り
出される。圧電トランス200の共振周波数に等しい周
波数の駆動電圧を一次側電極222、224間および一
次側電極226、228間に印加すると、非常に高い昇
圧比を得ることができる。In the piezoelectric transformer 200, the primary electrodes 222 and 224 and the primary electrodes 226 and
When a voltage is applied between the piezoelectric transformers 8, an electric field is applied in the thickness direction T in the primary side region c, and the longitudinal vibration in the longitudinal direction L is excited by the piezoelectric transverse effect displaced in the direction perpendicular to the polarization direction. The whole 200 vibrates. Further, on the secondary side, a mechanical strain is generated in the longitudinal direction L, and a potential difference is generated in the polarization direction, so that the secondary electrodes 242 and 244 and the primary electrodes 222 and 224 and the primary electrodes 226 and
A voltage having the same frequency as the primary voltage applied between 28 is extracted. When a drive voltage having a frequency equal to the resonance frequency of the piezoelectric transformer 200 is applied between the primary electrodes 222 and 224 and between the primary electrodes 226 and 228, a very high step-up ratio can be obtained.
【0036】また、この圧電トランス200において
は、一次側電極222と一次側電極224に加えて、一
次側電極226と一次側電極228とを設けているか
ら、一次側の電極面積がより大きくなって、圧電トラン
ス200の入力インピーダンスが小さくなる。その結
果、圧電トランス200に電源80から電気エネルギー
が供給されやすくなる。Further, in the piezoelectric transformer 200, since the primary side electrode 226 and the primary side electrode 224 are provided in addition to the primary side electrode 222 and the primary side electrode 224, the primary side electrode area becomes larger. Thus, the input impedance of the piezoelectric transformer 200 decreases. As a result, electric energy is easily supplied to the piezoelectric transformer 200 from the power supply 80.
【0037】さらに、一次側電極222と一次側電極2
24との間の圧電セラミックス基板210は厚み方向T
において上向きに分極され、一次側電極226と一次側
電極228との間の圧電セラミックス基板210は厚み
方向Tにおいて下向きに分極され、一次側電極222と
226が共通に接続され、一次側電極224と228が
共通に接続されているから、一次側電極222と一次側
電極224との間の圧電セラミックス基板210によっ
て励振される圧電セラミックス基板210全体の共振
と、一次側電極226と一次側電極228との間の圧電
セラミックス基板210によって励振される圧電セラミ
ックス基板210全体の共振とが互いに他の共振を増大
する。従って、一次側において入力の電気エネルギーを
より効率よく機械的な弾性エネルギーに変換できる。Further, the primary electrode 222 and the primary electrode 2
24, the piezoelectric ceramic substrate 210 has a thickness direction T
, The piezoelectric ceramic substrate 210 between the primary electrode 226 and the primary electrode 228 is polarized downward in the thickness direction T, and the primary electrodes 222 and 226 are connected in common, and the primary electrode 224 and Since the 228 is connected in common, the resonance of the entire piezoelectric ceramics substrate 210 excited by the piezoelectric ceramics substrate 210 between the primary side electrode 222 and the primary side electrode 224 and the primary side electrode 226 and the primary side electrode 228 The resonance of the entire piezoelectric ceramic substrate 210 which is excited by the piezoelectric ceramic substrate 210 during the period increases the other resonance with each other. Therefore, the input electric energy can be more efficiently converted into mechanical elastic energy on the primary side.
【0038】また、一次側電極226と228とが、一
次側電極222、224と二次側電極242、244と
の間に設けられている。The primary electrodes 226 and 228 are provided between the primary electrodes 222 and 224 and the secondary electrodes 242 and 244.
【0039】一次側電極226と228とをこのように
設けることによって、二次側領域dを長手方向Lにおい
て短くでき、その結果、圧電トランス200の出力イン
ピーダンスを小さくできる。圧電トランス200の出力
インピーダンスが小さくなると、圧電トランス200の
二次側に接続される負荷90に印加できる電圧が大きく
なる。By providing the primary electrodes 226 and 228 in this manner, the secondary region d can be shortened in the longitudinal direction L, and as a result, the output impedance of the piezoelectric transformer 200 can be reduced. When the output impedance of the piezoelectric transformer 200 decreases, the voltage that can be applied to the load 90 connected to the secondary side of the piezoelectric transformer 200 increases.
【0040】また、一次側電極226と228とをこの
ように設けることによって、二次側領域dを長手方向L
において短くでき、二次側領域dを長手方向Lにおいて
分極する場合には、この一次側電極226と228とを
設けない場合と比べて、分極の際に印加する絶対電圧が
小さくなる。その結果、高圧の対策が容易となり、分極
用の電源もより低圧のものを使用できるようになる。Further, by providing the primary electrodes 226 and 228 in this manner, the secondary region d can be moved in the longitudinal direction L.
When the secondary region d is polarized in the longitudinal direction L, the absolute voltage applied during polarization is smaller than when the primary electrodes 226 and 228 are not provided. As a result, it is easy to take measures against high voltage, and it is possible to use a power supply for polarization at a lower voltage.
【0041】さらに、圧電トランス200の二次側に接
続される負荷90がCFLである場合には、この圧電ト
ランス100はより有効に作用する。CFLは、放電開
始時には1kV以上の高電圧を必要とする。一方、圧電
トランス200の昇圧比は共振子の品質係数であるQm
に比例する。放電開始前においてはCFLのインピーダ
ンスは無限大に近いから、圧電トランス200そのもの
のQmに昇圧比が比例することになり、昇圧比を大きく
とれる。従って、一次側電極226と228とをこのよ
うに設けることによって二次側領域dが短くなって二次
側の形状から決まる昇圧比は小さくなっても、放電開始
時には共振子そのもののQmが昇圧比に大きく寄与する
から、放電を開始できる電圧までの昇圧は容易にでき
る。そして放電が開始すると、CFLのインピーダンス
は下がるが、一次側電極226と228とをこのように
設けることによって圧電トランス30の出力インピーダ
ンスは小さくなるから、その分CFLに印加される電圧
を大きくすることができる。Further, when the load 90 connected to the secondary side of the piezoelectric transformer 200 is a CFL, the piezoelectric transformer 100 operates more effectively. CFL requires a high voltage of 1 kV or more at the start of discharge. On the other hand, the step-up ratio of the piezoelectric transformer 200 is Qm which is the quality factor of the resonator.
Is proportional to Before the discharge starts, the impedance of the CFL is close to infinity, so that the step-up ratio is proportional to Qm of the piezoelectric transformer 200 itself, and the step-up ratio can be increased. Therefore, by providing the primary electrodes 226 and 228 in this way, even if the secondary region d is shortened and the boosting ratio determined by the shape of the secondary side is reduced, the Qm of the resonator itself increases at the start of discharge. Since this greatly contributes to the ratio, the voltage can be easily increased to a voltage at which discharge can be started. When the discharge starts, the impedance of the CFL decreases. However, by providing the primary electrodes 226 and 228 in this manner, the output impedance of the piezoelectric transformer 30 decreases. Therefore, the voltage applied to the CFL must be increased accordingly. Can be.
【0042】[0042]
【発明の効果】本発明によれば、高電圧、高効率、小
型、薄型、不燃性、低ノイズ、耐熱等の圧電トランスの
優れた特性を利用すると共に、より小型で低電圧で駆動
できる圧電トランスを使用した高電圧装置が提供され
る。そして、本発明よれば、このような優れた特性を持
つ圧電トランスを利用したエンジン点火装置、着火装
置、プラズマディスプレイ、イオナイザー、空気清浄機
(集塵機)、脱臭機(トイレ、ゴミ)、オゾン発生器、
ブラウン管用フライバックトランス、コンバータ、イン
バータ、複写機、FAX、プリンタ、充電機、防虫灯、
ACアダプタ、アイソレータ、発電機、充電機またはス
タンガン(護身具)が提供される。According to the present invention, while utilizing the excellent characteristics of a piezoelectric transformer such as high voltage, high efficiency, small size, thin shape, nonflammability, low noise, heat resistance, etc., a piezoelectric device which can be driven with a smaller size and a lower voltage is used. A high voltage device using a transformer is provided. According to the present invention, an engine ignition device, an ignition device, a plasma display, an ionizer, an air purifier (dust collector), a deodorizer (toilet, garbage), an ozone generator using a piezoelectric transformer having such excellent characteristics. ,
CRT flyback transformer, converter, inverter, copier, FAX, printer, charger, insect-proof light,
An AC adapter, isolator, generator, charger or stun gun is provided.
【図1】本発明の高電圧発生装置の一実施の形態を説明
するための図であり、図1(A)は斜視図、図1(B)
は断面図、図1(C)は応力分布を示す図、図1(D)
は振幅分布を示す図である。FIG. 1 is a view for explaining one embodiment of a high voltage generator of the present invention, FIG. 1 (A) is a perspective view, and FIG. 1 (B).
Is a cross-sectional view, FIG. 1C is a view showing a stress distribution, and FIG.
Is a diagram showing an amplitude distribution.
【符号の説明】 80…電源 90…負荷 100…高電圧装置 200…圧電トランス 201〜203…振動の節 210…圧電セラミックス基板 212…上面 214…下面 216…一次側端面 217…二次側端面 218、219…長手方向端面 222、224、226、228…一次側電極 242、244…二次側電極 c…一次側領域 d…二次側領域 W…幅方向 T…厚さ方向 L…長手方向[Description of Signs] 80 power supply 90 load 100 high voltage device 200 piezoelectric transformer 201 to 203 node of vibration 210 piezoelectric ceramic substrate 212 upper surface 214 lower surface 216 primary end surface 217 secondary end surface 218 219 ... Longitudinal end surface 222,224,226,228 ... Primary electrode 242,244 ... Secondary electrode c ... Primary region d ... Secondary region W ... Width direction T ... Thickness direction L ... Longitudinal direction
Claims (3)
側に接続された電源と、前記圧電トランスの二次側に接
続された高電圧発生部とを備える高電圧装置において、 前記圧電トランスが 互いに対向する第1の主面と第2の主面とを有する圧電
基板を備え、前記第1の主面および前記第2の主面が延
在する方向のうちの所定の一方向である第1の方向の縦
振動共振モードを利用する圧電トランスであって、 前記共振モードが、前記第1の方向に少なくとも1波長
以上の応力分布が存在する共振モードであり、 前記第1の方向において互いに離間する第1の一次側領
域と第2の一次側領域と二次側領域とを少なくとも有
し、 前記第1の一次側領域が前記第1の方向において前記共
振時の前記応力分布のほぼ半波長の長さを有し前記共振
時に前記第1の方向において正または負のうちいずれか
一つの応力が生じる領域であり、前記第1の一次側領域
の前記第1の主面および第2の主面には第1の一次側電
極および第2の一次側電極がそれぞれ互いに対向して設
けられ、前記第1の一次側領域の前記第1の一次側電極
と前記第2の一次側電極間が前記第1の主面と前記第2
の主面間の第2の方向において第1の所定の方向に分極
され、 前記第2の一次側領域が前記第1の方向において前記共
振時の前記応力分布の半波長以下の長さを有し前記共振
時に前記第1の方向において正または負のうちいずれか
一つの応力が生じる領域であり、前記第1の一次側領域
の前記第1の主面および前記第2の主面に第3の一次側
電極および第4の一次側電極がそれぞれ互いに対向して
設けられ、前記第2の一次側領域の前記第3の一次側電
極と前記第4の一次側電極間が前記第2の方向において
第2の所定の方向に分極され、 前記第1の一次側領域および前記第2の一次側領域のい
ずれの一方も前記第1の一次側領域および前記第2の一
次側領域の他方の領域によって励振される共振を増大す
べく振動するように、前記共振時に前記第1の一次側領
域と前記第2の一次側領域とにそれぞれ生じる応力の方
向に応じて前記第1の一次側領域と前記第2の一次側領
域とが前記第2の方向の所定の方向にそれぞれ分極され
ていると共に前記第3の一次側電極および前記第4の一
次側電極と前記第1の一次側電極および前記第2の一次
側電極とが所定の接続状態に電気的に接続可能とされて
いるかまたは接続されており、 前記二次側領域に二次側電極が設けられ、前記二次側領
域が所定の方向に分極されている圧電トランスであるこ
とを特徴とする高電圧装置。1. A high-voltage device comprising a piezoelectric transformer, a power supply connected to a primary side of the piezoelectric transformer, and a high-voltage generator connected to a secondary side of the piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric transformers are connected to each other. A piezoelectric substrate having a first main surface and a second main surface opposed to each other, and a first direction which is a predetermined one of directions in which the first main surface and the second main surface extend. Wherein the resonance mode is a resonance mode in which a stress distribution of at least one wavelength or more exists in the first direction, and is separated from each other in the first direction. At least a first primary region, a second primary region, and a secondary region, wherein the first primary region is substantially half-wavelength of the stress distribution at the time of resonance in the first direction. At the time of resonance The first primary region is a region where one of positive or negative stress is generated in the first direction, and the first primary surface and the second primary surface of the first primary region are the first primary electrode. And a second primary electrode are provided to face each other, and between the first primary electrode and the second primary electrode in the first primary region, the first main surface and the second primary electrode are separated from each other. 2
Is polarized in a first predetermined direction in a second direction between the main surfaces of the first and second surfaces, and the second primary region has a length in the first direction that is equal to or less than a half wavelength of the stress distribution at the time of the resonance. And a region in which any one of positive and negative stresses is generated in the first direction at the time of the resonance, and wherein the first main surface and the second main surface of the first primary region have a third stress. Primary electrode and a fourth primary electrode are provided to face each other, and a distance between the third primary electrode and the fourth primary electrode in the second primary region is the second direction. Wherein one of the first primary region and the second primary region is the other of the first primary region and the second primary region. Vibrates to increase the resonance excited by the The first primary region and the second primary region are set in a predetermined direction in the second direction in accordance with the directions of the stresses generated in the first primary region and the second primary region, respectively. And the third primary electrode and the fourth primary electrode are electrically connected to the first primary electrode and the second primary electrode in a predetermined connection state. High voltage, which is enabled or connected, is a piezoelectric transformer in which a secondary electrode is provided in the secondary region, and the secondary region is polarized in a predetermined direction. apparatus.
側に接続された電源と、前記圧電トランスの二次側に接
続された高電圧発生部とを備える高圧装置において、 前記圧電トランスが、 互いに対向する第1の主面と第2の主面とを有する圧電
基板を備え、前記第1の主面および前記第2の主面が延
在する一方向を第1の方向とし、前記圧電基板が、前記
第1の方向を分割する第1の一次側領域、第2の一次側
領域および二次側領域を少なくとも有し、 前記圧電基板の前記第1の一次側領域は前記圧電基板の
前記第1の方向の長さのほぼ1/n(nは2以上の整数
である。)の長さを有し、前記第1の一次側領域の前記
第1の主面および第2の主面に第1の一次側電極および
第2の一次側電極がそれぞれ互いに対向して設けられ、
前記第1の一次側領域の前記第1の一次側電極と前記第
2の一次側電極間が前記第1の主面と前記第2の主面間
の第2の方向において第1の所定の方向に分極され、 前記圧電基板の前記第2の一次側領域は、前記圧電基板
の前記第1の方向の長さの1/n以下の長さを有し、前
記第2の一次側領域の前記第1の主面および前記第2の
主面に第3の一次側電極および第4の一次側電極がそれ
ぞれ互いに対向して設けられ、前記第2の一次側領域の
前記第3の一次側電極と前記第4の一次側電極間が前記
第2の方向において第2の所定の方向に分極され、 前記第3の一次側電極および前記第4の一次側電極と前
記第1の一次側電極および前記第2の一次側電極とが所
定の接続状態に電気的に接続可能とされているかまたは
接続されており、 前記二次側領域に二次側電極が設けられ、前記二次側領
域が所定の方向に分極されている圧電トランスであるこ
とを特徴とする高電圧装置。2. A high-voltage device comprising: a piezoelectric transformer; a power supply connected to a primary side of the piezoelectric transformer; and a high-voltage generator connected to a secondary side of the piezoelectric transformer. A piezoelectric substrate having a first main surface and a second main surface facing each other, wherein one direction in which the first main surface and the second main surface extend is defined as a first direction; Has at least a first primary region, a second primary region and a secondary region that divide the first direction, and the first primary region of the piezoelectric substrate is the first primary region of the piezoelectric substrate. The first main surface and the second main surface of the first primary region have a length of about 1 / n (n is an integer of 2 or more) of the length in the first direction. A first primary electrode and a second primary electrode are provided to face each other,
A first predetermined distance between the first primary electrode and the second primary electrode in the first primary region in a second direction between the first main surface and the second main surface. The second primary region of the piezoelectric substrate has a length of 1 / n or less of the length of the piezoelectric substrate in the first direction, and the second primary region of the second primary region is A third primary electrode and a fourth primary electrode are provided on the first main surface and the second main surface, respectively, facing each other, and the third primary side of the second primary region is provided. Between the electrode and the fourth primary electrode is polarized in the second direction in a second predetermined direction, the third primary electrode, the fourth primary electrode, and the first primary electrode And the second primary electrode is electrically connectable or connected in a predetermined connection state, Secondary electrodes are provided in the following side region, a high-voltage device, wherein the secondary side area is a piezoelectric transformer is polarized in a predetermined direction.
領域と前記二次側領域との間に設けられていることを特
徴とする請求項1または2記載の高電圧装置。3. The high-voltage device according to claim 1, wherein said second primary region is provided between said first primary region and said secondary region.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8188210A JPH1022538A (en) | 1996-06-29 | 1996-06-29 | High voltage equipment |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8188210A JPH1022538A (en) | 1996-06-29 | 1996-06-29 | High voltage equipment |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH1022538A true JPH1022538A (en) | 1998-01-23 |
Family
ID=16219702
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8188210A Withdrawn JPH1022538A (en) | 1996-06-29 | 1996-06-29 | High voltage equipment |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH1022538A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007006298A3 (en) * | 2005-07-14 | 2007-08-02 | Je Plasmaconsult Gmbh | Device for producing an atmospheric pressure plasma |
JP2011511617A (en) * | 2008-02-07 | 2011-04-07 | ルノー・エス・アー・エス | High voltage generator |
JP2012009708A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Taiheiyo Cement Corp | Piezoelectric transformer |
-
1996
- 1996-06-29 JP JP8188210A patent/JPH1022538A/en not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007006298A3 (en) * | 2005-07-14 | 2007-08-02 | Je Plasmaconsult Gmbh | Device for producing an atmospheric pressure plasma |
KR101303711B1 (en) * | 2005-07-14 | 2013-09-04 | 마쉬넨파브릭 레인하우센 게엠베하 | Device for producing an atmospheric pressure plasma |
JP2011511617A (en) * | 2008-02-07 | 2011-04-07 | ルノー・エス・アー・エス | High voltage generator |
JP2012009708A (en) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Taiheiyo Cement Corp | Piezoelectric transformer |
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