JPH11330580A - Piezoelectric transformer, its manufacture and its driving method - Google Patents
Piezoelectric transformer, its manufacture and its driving methodInfo
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- JPH11330580A JPH11330580A JP10138802A JP13880298A JPH11330580A JP H11330580 A JPH11330580 A JP H11330580A JP 10138802 A JP10138802 A JP 10138802A JP 13880298 A JP13880298 A JP 13880298A JP H11330580 A JPH11330580 A JP H11330580A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランス、例
えば、液晶ディスプレイのバックライト用インバータや
DC−DCコンバータなどの電力変換装置に用いられる
圧電トランス、圧電トランスの製造方法および圧電トラ
ンスの駆動方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a piezoelectric transformer, for example, a piezoelectric transformer used in a power converter such as a backlight inverter of a liquid crystal display or a DC-DC converter, a method of manufacturing the piezoelectric transformer, and a method of driving the piezoelectric transformer. It is about.
【0002】[0002]
【従来の技術】圧電トランスは、入力した電気エネルギ
ーを逆圧電効果によって、機械エネルギーに変換し、そ
の機械エネルギーを再び、圧電効果によって電気エネル
ギーに変換することで、電圧の昇圧または降圧を行って
いる。2. Description of the Related Art A piezoelectric transformer converts input electric energy into mechanical energy by an inverse piezoelectric effect, and converts the mechanical energy into electric energy again by a piezoelectric effect, thereby increasing or decreasing a voltage. I have.
【0003】圧電トランスの一例として、現在、最も一
般的な構成とされているローゼン型圧電トランスを図1
6に示す。このローゼン型圧電トランスを参照して、原
理及び動作を説明する。圧電素子は、PZT(チタン酸
ジルコン酸鉛)セラミック等の圧電体で作成されており
板形状をしている。この圧電素子は駆動部81と発電部
82として約半分ずつ構成されている。駆動部81は主
平面上に、例えば銀焼き付けなどにより、入力電極83
及び共通電極85が形成されており、厚み方向に分極さ
れている。発電部82は、端面に出力電極84が形成さ
れており、長軸方向に分極されている。[0003] As an example of a piezoelectric transformer, a Rosen type piezoelectric transformer, which is currently the most common configuration, is shown in FIG.
6 is shown. The principle and operation will be described with reference to this Rosen-type piezoelectric transformer. The piezoelectric element is made of a piezoelectric material such as PZT (lead zirconate titanate) ceramic and has a plate shape. This piezoelectric element is constituted by about half each as a drive section 81 and a power generation section 82. The drive unit 81 is provided on the main plane by, for example, silver printing, so that the input electrodes 83
And a common electrode 85, which is polarized in the thickness direction. The power generation section 82 has an output electrode 84 formed on an end face, and is polarized in the long axis direction.
【0004】このように形成された圧電トランスにおい
て、入力電極83−共通電極85間に交流電気信号を印
可すると、逆圧電効果によって機械振動が発生する。こ
の機械振動により、発電部82には応力を受け、圧電効
果によって出力電極84−共通電極85間に高電圧が発
生し、電気振動として取り出される。印可される交流電
気信号を圧電素子の長軸方向の共振周波数近傍とする事
により、強い機械振動が得られる。In the piezoelectric transformer thus formed, when an AC electric signal is applied between the input electrode 83 and the common electrode 85, a mechanical vibration is generated by an inverse piezoelectric effect. Due to this mechanical vibration, a stress is applied to the power generation unit 82, and a high voltage is generated between the output electrode 84 and the common electrode 85 by a piezoelectric effect, and is taken out as electric vibration. By setting the applied AC electric signal near the resonance frequency in the long axis direction of the piezoelectric element, a strong mechanical vibration can be obtained.
【0005】また、別のタイプとして、提案されている
厚み縦振動の圧電トランスを図17に示す。この圧電ト
ランスは、入力電極93a、共通電極95a、入力電極
93b、共通電極95b、出力電極94の間に圧電体が
挟まれて積層されて、焼結されたものである。入力電極
93aから共通電極95bまでの積層体が圧電体駆動部
91を形成し、共通電極95bから出力電極94までの
積層体が圧電体発電部92を形成している。圧電体駆動
部91と圧電体発電部92は、厚み方向に分極されてお
り、図17中の矢印で分極軸の方向を表している。この
タイプは、圧電体駆動部91および圧電体発電部92の
厚み方向、すなわち、分極方向と同じ方向の振動によっ
て、駆動される。FIG. 17 shows another proposed type of piezoelectric transformer having a thickness-longitudinal vibration. This piezoelectric transformer is formed by laminating and sintering a piezoelectric body sandwiched between an input electrode 93a, a common electrode 95a, an input electrode 93b, a common electrode 95b, and an output electrode 94. The stacked body from the input electrode 93a to the common electrode 95b forms a piezoelectric body driving unit 91, and the stacked body from the common electrode 95b to the output electrode 94 forms a piezoelectric body power generation unit 92. The piezoelectric body driving section 91 and the piezoelectric body power generation section 92 are polarized in the thickness direction, and the direction of the polarization axis is indicated by an arrow in FIG. This type is driven by vibration in the thickness direction of the piezoelectric body driving section 91 and the piezoelectric body power generation section 92, that is, in the same direction as the polarization direction.
【0006】現在、圧電トランスは液晶デスプレイのバ
ックライトとしての冷陰極管を発光させるインバータと
してよく用いられているが、その他の用途として、DC
−DCコンバータとしても検討されている。At present, a piezoelectric transformer is often used as an inverter for emitting light from a cold cathode tube as a backlight of a liquid crystal display.
Also considered as a DC converter.
【0007】圧電トランスは、電磁トランスと比較し
て、(1)より大きな電力密度で使用でき小型化に適し
ている、(2)不燃化が図れる、(3)電磁誘導による
ノイズが減少する、というメリットを持つ。電磁トラン
スでは高周波化することで電力密度は向上するが、高周
波化に伴い磁気的な損失が増大するため、効率の低下が
問題とされている。As compared with the electromagnetic transformer, the piezoelectric transformer (1) can be used with a higher power density and is suitable for miniaturization, (2) non-combustibility can be achieved, (3) noise due to electromagnetic induction is reduced, It has the advantage. In the electromagnetic transformer, the power density is improved by increasing the frequency, but the magnetic loss increases with the increase in the frequency, so that the efficiency is reduced.
【0008】[0008]
【発明が解決しようとする課題】DC−DCコンバータ
等の大電力用途に圧電トランスを用いる際に要求される
性能として、大電力が印加しやすいこと、すなわち電流
を流しやすくすることが挙げられる。そのためには、圧
電トランス入力インピーダンスを低く(=入力容量が大
きく)する必要がある。DC−DCコンバータの場合は
出力インピーダンスも低くする必要がある。また、大電
力を印加しても破壊しにくい、耐電力性が高い特性も圧
電トランスに要求される。従来のローゼン型圧電トラン
スは、昇圧を主たる目的としているため、出力部の容量
を大きくできない構造であり、電流を多く取り出すこと
ができない。また、駆動部と発電部との境界で分極軸の
境界層があるため破壊しやすく耐電力性も低い。The performance required when a piezoelectric transformer is used for high power applications such as a DC-DC converter is that high power can be easily applied, that is, current can easily flow. For this purpose, it is necessary to lower the input impedance of the piezoelectric transformer (= increase the input capacitance). In the case of a DC-DC converter, it is necessary to lower the output impedance. In addition, the piezoelectric transformer is required to have a property of being resistant to destruction even when a large power is applied and having high power durability. Since the conventional Rosen-type piezoelectric transformer has a main purpose of boosting the voltage, the capacity of the output unit cannot be increased, and a large amount of current cannot be taken out. In addition, since there is a boundary layer of the polarization axis at the boundary between the driving unit and the power generation unit, it is easily broken and has low power durability.
【0009】また、DC−DCコンバータに用いる時
は、駆動周波数を高くすると、スイッチダイオードやコ
イル、制御回路といったDC−DCコンバータに用いら
れる部品の効率低下という問題が生じることになる。In addition, when used in a DC-DC converter, increasing the driving frequency causes a problem that the efficiency of components used in the DC-DC converter such as a switch diode, a coil, and a control circuit is reduced.
【0010】図17で示した従来の厚み縦振動の圧電ト
ランスは、主平面で圧電体駆動部91と圧電体発電部9
2とを積層していることにより、出力部の容量を大きく
取ることができるが、振動が厚みで決まるため、主平面
全面の厚みが均一にならない、周波数が高いため他の高
次振動みーども励振されやすい(すなわち、不要な振動
が生じる)等の問題があり、伝播される振動波形が乱れ
てしまい、トランスとしての信頼性が十分ではなかっ
た。また、厚み方向の振動は、周波数が高くなるなるた
め、関連部品でのロスが大きく、本圧電トランスを用い
た場合の装置全体の効率の低下が問題となっている。The conventional piezoelectric transformer of thickness longitudinal vibration shown in FIG. 17 has a piezoelectric driving portion 91 and a piezoelectric power generating portion 9 on a main plane.
By laminating 2 and 2, the capacity of the output section can be increased, but the vibration is determined by the thickness, so the thickness of the entire main plane is not uniform, and the frequency is high, and other higher-order vibrations However, there are problems such as easy excitation (in other words, unnecessary vibration is generated), and the transmitted vibration waveform is disturbed, and the reliability as a transformer is not sufficient. In addition, since the vibration in the thickness direction has a high frequency, the loss in the related parts is large, and there is a problem that the efficiency of the entire device is reduced when the present piezoelectric transformer is used.
【0011】本発明は、従来の圧電トランスが有する上
述した課題を考慮し、破壊強度に対する安全率の増加に
よる耐電力性の向上、静電容量の増加による電流の印加
しやすさを向上させた大電力用に適した圧電トランス、
圧電トランスの製造方法および圧電トランスの駆動方法
を提供することを目的とするものである。In view of the above-mentioned problems of the conventional piezoelectric transformer, the present invention improves the power durability by increasing the safety factor against the breaking strength, and improves the ease of applying a current by increasing the capacitance. Piezoelectric transformer suitable for high power,
It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a piezoelectric transformer and a method for driving a piezoelectric transformer.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、第1の本発明(請求項1に記載の本発明に対応)
は、厚み方向に分極され、対向する主平面上にそれぞれ
電極を有する少なくとも2枚以上の圧電体を備え、前記
圧電体が、互いに前記主平面で重ね合わされており、広
がり振動モードで駆動されることを特徴とする圧電トラ
ンスである。これにより、主平面全面に入出力電極が形
成でき、静電容量を大きくすることが可能となる。ま
た、使用周波数の上昇を防ぐことが可能となる。また、
破壊強度に対する安全率を増加させることが可能とな
る。Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, a first present invention (corresponding to the first aspect of the present invention).
Comprises at least two or more piezoelectric bodies polarized in the thickness direction and having electrodes on opposing main planes, wherein the piezoelectric bodies are superimposed on each other on the main plane, and are driven in a spreading vibration mode. A piezoelectric transformer characterized in that: Thus, input / output electrodes can be formed over the entire main plane, and the capacitance can be increased. In addition, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Also,
It is possible to increase the safety factor against the breaking strength.
【0013】第2の本発明(請求項2に記載の本発明に
対応)は、前記電極のうち、互いに重なり合うもの同士
が、一体に形成されたものであることを特徴とする第1
の本発明の圧電トランスである。これにより、電極を共
通電極として共用できるので、製造コストの低減を図れ
る。According to a second aspect of the present invention (corresponding to the second aspect of the present invention), in the first aspect, the electrodes overlapping each other are integrally formed.
Of the present invention. As a result, the electrodes can be shared as a common electrode, so that the manufacturing cost can be reduced.
【0014】第3の本発明(請求項3に記載の本発明に
対応)は、前記圧電体が、絶縁層を介して重ね合わされ
ていることを特徴とする第1の本発明の圧電トランスで
ある。これにより、駆動部と発電部を電気的に分離した
状態で使用が可能となり、出力電流が取り出しやすくD
C−DCコンバータに用いやすくなる。According to a third aspect of the present invention (corresponding to the third aspect of the present invention), the piezoelectric transformer according to the first aspect of the present invention is characterized in that the piezoelectric bodies are superposed via an insulating layer. is there. As a result, the drive unit and the power generation unit can be used in a state where they are electrically separated, and the output current can be easily taken out.
It becomes easy to use for a C-DC converter.
【0015】第4の本発明(請求項4に記載の本発明に
対応)は、前記絶縁層は、接着材、セラミック、前記圧
電体と同じ材質で未分極のもののいずれかであることを
特徴とする第3の本発明の圧電トランスである。絶縁層
を接着材とすることにより、重ね合わせと発電部、駆動
部の電気的分離が同時にできる。絶縁層をセラミックと
することにより、一体で焼成でき、製造が容易となる。
絶縁層を前記圧電体と同じ材質で未分極とすることによ
り、熱膨張等圧電体部との特性を同じにできる。A fourth aspect of the present invention (corresponding to the fourth aspect of the present invention) is characterized in that the insulating layer is made of any one of the same material as the adhesive, ceramic, and piezoelectric material and is unpolarized. The third aspect of the present invention is a piezoelectric transformer according to the present invention. When the insulating layer is made of an adhesive, superposition and electrical separation of the power generation unit and the drive unit can be performed simultaneously. When the insulating layer is made of ceramic, it can be integrally fired, and the production becomes easy.
When the insulating layer is made of the same material as that of the piezoelectric body and is not polarized, characteristics such as thermal expansion of the piezoelectric body can be made the same.
【0016】第5の本発明(請求項5に記載の本発明に
対応)は、前記圧電体のうち少なくとも一つが、一方の
前記主平面の前記電極が前記圧電体の側面を介して反対
側の前記主平面上にまで形成されていることを特徴とす
る第1〜第4のいずれかの本発明の圧電トランスであ
る。これにより、電極を振動方向である側面からではな
く、主平面から引き出せるため、製作が容易になり、圧
電トランスの固定も行いやすくなる。According to a fifth aspect of the present invention (corresponding to the fifth aspect of the present invention), at least one of the piezoelectric bodies has one of the electrodes on the main plane on the opposite side via a side surface of the piezoelectric body. The piezoelectric transformer according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, wherein the piezoelectric transformer is formed up to the main plane. Thus, the electrodes can be drawn out from the main plane, not from the side surface that is the vibration direction, so that the manufacturing is facilitated and the piezoelectric transformer is easily fixed.
【0017】第6の本発明(請求項6に記載の本発明に
対応)は、厚み方向に分極され、対向する主平面上にそ
れぞれ入力電極および出力電極を有する圧電体を備え、
前記入力電極、前記出力電極のうち、いずれか一方が、
実質的に前記主平面の中心に配置され、他方が、前記一
方を取り囲むように配置されており、広がり振動モード
で駆動されることを特徴とする圧電トランスである。こ
れにより、より単純な構成で圧電トランスが製作でき
る。A sixth aspect of the present invention (corresponding to the sixth aspect of the present invention) comprises a piezoelectric body polarized in a thickness direction and having an input electrode and an output electrode on opposing main planes,
Either the input electrode or the output electrode,
A piezoelectric transformer is disposed substantially at the center of the main plane, and the other is disposed so as to surround the one, and is driven in a spread vibration mode. Thereby, the piezoelectric transformer can be manufactured with a simpler configuration.
【0018】第7の本発明(請求項7に記載の本発明に
対応)は、広がり振動モードで駆動されることを特徴と
する第6の本発明の圧電トランスである。これにより、
使用周波数の上昇を防ぐことが可能となる。また、破壊
強度に対する安全率を増加させることも可能となる。A seventh aspect of the present invention (corresponding to the seventh aspect of the present invention) is the piezoelectric transformer according to the sixth aspect of the present invention, which is driven in a spread vibration mode. This allows
It is possible to prevent the use frequency from rising. Also, it is possible to increase the safety factor against the breaking strength.
【0019】第8の本発明(請求項8に記載の本発明に
対応)は、前記主平面の形状が、実質的に、円、リング
状、多角形、多角形から前記多角形と相似な図形を打ち
抜いた図形のいずれかであることを特徴とする第1〜第
7のいずれかの本発明の圧電トランスである。前記主平
面の形状を、実質的に、円またはリング状とすることに
より、効率の良い圧電トランスを提供できる。また、形
状を、多角形、または、多角形から前記多角形と相似な
図形を打ち抜いた図形、特に正方形、正6角形にするこ
とで切断による加工が容易となり、生産性が向上する。According to an eighth aspect of the present invention (corresponding to the eighth aspect of the present invention), the shape of the main plane is substantially similar to the polygon from a circle, ring, polygon, or polygon. The piezoelectric transformer according to any one of the first to seventh aspects of the present invention, which is one of a figure obtained by punching a figure. By making the shape of the main plane substantially a circle or a ring, an efficient piezoelectric transformer can be provided. Further, by making the shape into a polygon or a figure obtained by punching out a figure similar to the polygon from the polygon, in particular, a square or a regular hexagon, the processing by cutting becomes easy, and the productivity is improved.
【0020】第9の本発明(請求項9に記載の本発明に
対応)は、前記圧電体が、圧電セラミックであることを
特徴とする第1〜第8のいずれかの本発明の圧電トラン
スである。これにより、圧電定数が大きく、安価な圧電
トランスを提供することができる。A ninth aspect of the present invention (corresponding to the ninth aspect of the present invention) is the piezoelectric transformer according to any one of the first to eighth aspects, wherein the piezoelectric body is a piezoelectric ceramic. It is. Thus, an inexpensive piezoelectric transformer having a large piezoelectric constant can be provided.
【0021】第10の本発明(請求項10に記載の本発
明に対応)は、広がり振動モードで駆動される圧電トラ
ンスの製造方法において、圧電体を厚み方向に分極する
分極工程と、前記分極工程後、少なくとも2枚以上の前
記圧電体をその主平面同士が重ね合わさるように積層す
る積層工程とを含むことを特徴とする圧電トランスの製
造方法である。これにより、圧電特性や強度特性はよい
が、焼結温度が高く、グリーンシートの積層法が使えな
い圧電材料においても、圧電トランスが製造できる。According to a tenth aspect of the present invention (corresponding to the tenth aspect of the present invention), in a method of manufacturing a piezoelectric transformer driven in a spread vibration mode, a polarizing step of polarizing a piezoelectric body in a thickness direction; After the step, a laminating step of laminating at least two or more of the piezoelectric bodies so that their main planes are overlapped with each other. As a result, a piezoelectric transformer can be manufactured even with a piezoelectric material that has good piezoelectric characteristics and strength characteristics but has a high sintering temperature and cannot be used with a green sheet lamination method.
【0022】第11の本発明(請求項11に記載の本発
明に対応)は、広がり振動モードで駆動される圧電トラ
ンスの製造方法において、少なくとも2枚以上の圧電体
をその主平面同士が重ね合わさるように積層する積層工
程と、前記積層工程後、前記圧電体の焼結を行う焼結工
程を含むことを特徴とする圧電トランスの製造方法であ
る。これにより、圧電体駆動部または、圧電体発電部の
積層が容易になり、静電容量を増加しやすくなる。According to an eleventh aspect of the present invention (corresponding to the eleventh aspect of the present invention), in a method of manufacturing a piezoelectric transformer driven in a spread vibration mode, at least two or more piezoelectric bodies are overlapped on their main planes. A method for manufacturing a piezoelectric transformer, comprising: a laminating step of laminating so as to be combined with each other; and a sintering step of sintering the piezoelectric body after the laminating step. This facilitates the lamination of the piezoelectric body driving unit or the piezoelectric body power generation unit, and makes it easy to increase the capacitance.
【0023】第12の本発明(請求項12に記載の本発
明に対応)は、厚み方向に分極され、対向する主平面上
にそれぞれ電極を有する少なくとも2枚以上の圧電体を
備え、前記圧電体が、互いに前記主平面で重ね合わされ
ている圧電トランスを、広がり振動モードで駆動させる
ことを特徴とする圧電トランスの駆動方法である。これ
により、使用周波数の上昇を防ぐことが可能となる。ま
た、破壊強度に対する安全率を増加させることも可能と
なる。A twelfth aspect of the present invention (corresponding to the twelfth aspect of the present invention) comprises at least two or more piezoelectric bodies which are polarized in the thickness direction and have electrodes on opposing main planes, respectively. A driving method of a piezoelectric transformer, wherein a piezoelectric transformer whose bodies are overlapped on the main plane is driven in a spread vibration mode. As a result, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Also, it is possible to increase the safety factor against the breaking strength.
【0024】第13の本発明(請求項13に記載の本発
明に対応)は、厚み方向に分極され、対向する主平面上
にそれぞれ入力電極および出力電極を有する圧電体を備
え、前記入力電極、前記出力電極のうち、いずれか一方
が、実質的に前記主平面の中心に配置され、他方が、前
記一方を取り囲むように配置されている圧電トランス
を、広がり振動モードで駆動させることを特徴とする圧
電トランスの駆動方法である。これにより、使用周波数
の上昇を防ぐことが可能となる。また、破壊強度に対す
る安全率を増加させることも可能となる。A thirteenth aspect of the present invention (corresponding to the thirteenth aspect of the present invention) comprises a piezoelectric body polarized in the thickness direction and having an input electrode and an output electrode on opposing main planes, respectively. One of the output electrodes is disposed substantially at the center of the main plane, and the other drives a piezoelectric transformer disposed to surround the one in a spread vibration mode. Is a driving method of the piezoelectric transformer. As a result, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Also, it is possible to increase the safety factor against the breaking strength.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0026】(第1の実施の形態)まず、本発明の第1
の実施の形態を図面を参照して説明する。(First Embodiment) First, the first embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings.
【0027】図1は、本発明の第1の実施の形態におけ
る圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態に
おける圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセラ
ミックであり、円板形状に焼結後、研磨を行い、圧電体
駆動部11は、φ16mm、厚さ0.25mm、圧電体
発電部12はφ16mm、厚さ0.75mmの外形寸法
にしたものである。さらに、それぞれ、両主平面上に、
クロム−金を蒸着することにより電極を形成し、厚み方
向に分極したものである。図1中の矢印で分極軸の方向
を表している。この圧電体駆動部11と圧電体発電部1
2を導電性接着剤を用いて主平面で積層すると、圧電ト
ランスの全体の外形はφ16mm、厚さ1mmとなる。
積層面の電極は導電性接着剤で導通が取られており、こ
れを共通電極15としている。また、共通電極15以外
の電極は圧電体駆動部11、圧電体発電部12それぞれ
入力電極13、出力電極14としている。入力電極1
3、出力電極14、共通電極15、からのリード線の取
り出しも導電性接着剤を用いている。こうして得られた
圧電トランスは、円板の径方向広がり振動で駆動させ、
共振周波数は約145kHzである。FIG. 1 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a first embodiment of the present invention. The piezoelectric body used in the piezoelectric transformer according to the present embodiment is a PZT-based ceramic, which is sintered into a disk shape and then polished, and the piezoelectric body driving unit 11 is φ16 mm, has a thickness of 0.25 mm, and has a piezoelectric power generation. The part 12 has an outer size of φ16 mm and a thickness of 0.75 mm. Furthermore, on each main plane,
An electrode is formed by evaporating chromium-gold and polarized in the thickness direction. Arrows in FIG. 1 indicate the directions of the polarization axes. The piezoelectric body driving section 11 and the piezoelectric body power generation section 1
When 2 is laminated on the main plane using a conductive adhesive, the overall outer shape of the piezoelectric transformer is φ16 mm and the thickness is 1 mm.
The electrodes on the laminated surface are electrically connected by a conductive adhesive, and are used as common electrodes 15. The electrodes other than the common electrode 15 are an input electrode 13 and an output electrode 14, respectively, of the piezoelectric body driving unit 11 and the piezoelectric body power generation unit 12. Input electrode 1
3. The conductive adhesive is also used for taking out the lead wire from the output electrode 14 and the common electrode 15. The piezoelectric transformer thus obtained is driven by the radially expanding vibration of the disk,
The resonance frequency is about 145 kHz.
【0028】圧電トランスは、従来の技術で述べたよう
に、電気信号を入力し、駆動部で機械振動に変換し、発
電部で再び電気信号に変換して昇圧、降圧を行う構成で
ある。そのため、従来のローゼン型トランスや厚み縦型
トランス、円盤形のトランスでは駆動部の振動方向に発
電部を設け、振動を伝搬する構成である。本実施の形態
においては、主平面で積層することにより、駆動部の径
方向振動を振動方向ではなく、発電部に面として伝搬す
る構成をしている。また、径方向振動は、分極軸に垂直
な振動であるため、大電力印加時の大きな振動に対し
て、圧電特性等の減少を抑制できる。As described in the background art, the piezoelectric transformer has a configuration in which an electric signal is input, converted into mechanical vibration by a drive unit, converted into an electric signal again by a power generation unit, and stepped up and down. Therefore, the conventional Rosen type transformer, thickness vertical type transformer, and disk type transformer have a configuration in which the power generation unit is provided in the vibration direction of the drive unit and the vibration is propagated. In the present embodiment, the configuration is such that the radial vibration of the drive unit is propagated not as the vibration direction but as a surface to the power generation unit by laminating on the main plane. Further, since the radial vibration is a vibration perpendicular to the polarization axis, it is possible to suppress a decrease in piezoelectric characteristics and the like against a large vibration when a large power is applied.
【0029】比較のために従来のローゼン型圧電トラン
スも同体積となるように長さ20mm、幅10mm、厚
み1mmで製作した。駆動部81は厚み方向に、発電部
82は長軸方向に分極している。入力電極83、出力電
極84、共通電極85はクロム−金を蒸着することによ
り作成した。ローゼン型トランスは長軸方向の伸び振動
のλモードで駆動し、共振周波数は150kHzであ
る。For comparison, a conventional Rosen-type piezoelectric transformer was manufactured to have the same volume and a length of 20 mm, a width of 10 mm, and a thickness of 1 mm. The drive section 81 is polarized in the thickness direction, and the power generation section 82 is polarized in the long axis direction. The input electrode 83, the output electrode 84, and the common electrode 85 were formed by evaporating chromium-gold. The Rosen-type transformer is driven in the λ mode of elongational vibration in the major axis direction, and has a resonance frequency of 150 kHz.
【0030】静電容量は従来のローゼン型圧電トランス
は入力部1nF、出力部0.12Fであるが、本トラン
スは入力部、出力部とも全面積を使用でき、入力部8n
F、出力部2.7nFと大幅に増加できていることが確
認された。The capacitance of the conventional Rosen-type piezoelectric transformer is 1 nF for the input section and 0.12 F for the output section. However, this transformer can use the entire area of the input section and the output section, and the input section 8 nF.
F, it was confirmed that the output portion was significantly increased to 2.7 nF.
【0031】出力電極14、共通電極15間に1kΩの
負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を図2に示
す。共振周波数の145kHzの時、効率96%、降圧
比は1/2倍であった。FIG. 2 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 1 kΩ is applied between the output electrode 14 and the common electrode 15. At a resonance frequency of 145 kHz, the efficiency was 96% and the step-down ratio was 1/2.
【0032】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、圧電ト
ランスが破壊するまで、振動速度を増大させた。ローゼ
ン型トランスは印可電力が19Wになったとき、出力部
の中央部で破壊した。本圧電トランスは50Wの印加時
にも破壊は見られず、耐電力を約2.5倍以上にする事
ができていることが確認された。ローゼン型圧電トラン
スが出力部の中央部で破壊した理由は、λモードの時
は、圧電体の入出力部の中央が応力最大の点となるため
である。本トランスでは中央部の応力が最も高いが径方
向広がりのモードなので、ローゼン型と比較すると応力
が分散され、破壊には至っていない。In order to check the safety factor against the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased until the piezoelectric transformer was destroyed. When the applied power became 19 W, the Rosen transformer was broken at the center of the output section. This piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power was able to be increased about 2.5 times or more. The reason that the Rosen-type piezoelectric transformer is broken at the center of the output unit is that, in the λ mode, the center of the input / output unit of the piezoelectric body is the point of maximum stress. In this transformer, the stress in the central portion is the highest, but since it is a mode that expands in the radial direction, the stress is dispersed as compared with the Rosen type, and the transformer has not been destroyed.
【0033】なお、本実施の形態において、圧電体とし
て、PZT系のセラミックを用いるとしたが、圧電性を
持つ物質、例えばLiNo3の圧電体単結晶でも同様の
効果が得られる。In this embodiment, a PZT-based ceramic is used as the piezoelectric material. However, the same effect can be obtained by using a piezoelectric material, for example, a piezoelectric single crystal of LiNo3.
【0034】なお、本実施の形態において、圧電体の主
平面全面に電極を形成しているが、主平面の一部に電極
を形成しても同様の効果が得られる。In this embodiment, the electrodes are formed on the entire surface of the main surface of the piezoelectric body. However, the same effect can be obtained by forming the electrodes on a part of the main surface.
【0035】なお、本実施の形態において、分極軸を同
方向にして積層しているが、逆向きに積層しても同様の
効果が得られる。In this embodiment, the layers are stacked with the polarization axes in the same direction. However, similar effects can be obtained by stacking in the opposite direction.
【0036】なお、本実施の形態において、圧電体駆動
部、圧電体発電部を円板形状にしているが、圧電体駆動
部、または、圧電体発電部のどちらか一つ、もしくは両
方をリング形状としても径方向振動で駆動できるため同
様の効果が得られる。In the present embodiment, the piezoelectric body driving section and the piezoelectric body power generation section are formed in a disk shape. However, one or both of the piezoelectric body driving section and the piezoelectric body power generation section are connected to a ring. The same effect can be obtained because the shape can be driven by radial vibration.
【0037】なお、本実施の形態においては、圧電トラ
ンスを降圧に使用するとしたが、昇圧を目的として設計
しても同じ効果が得られる。In the present embodiment, the piezoelectric transformer is used for step-down, but the same effect can be obtained even if the piezoelectric transformer is designed for step-up.
【0038】(第2の実施の形態)次に、本発明の第2
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、その平面形状と分極方向に関
する点以外は、上述した第1の実施の形態における圧電
トランスと同様である。したがって、本実施の形態にお
いて、特に説明のないものについては、第1の実施の形
態と同じとし、第1の実施の形態と同じ呼称の構成部材
については、特に説明のない限り、第1の実施の形態と
同様の機能を持つものとする。(Second Embodiment) Next, a second embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described first embodiment except for the planar shape and the polarization direction. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are assumed to be the same as those in the first embodiment, and the components having the same names as those in the first embodiment will be the same as those in the first embodiment unless otherwise described. It has the same function as the embodiment.
【0039】図3は、本発明の第2の実施の形態におけ
る圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態に
おける圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセラ
ミックであり、焼結後、正方形状に切断、研磨を行い、
圧電体駆動部21は、14mm角、厚さ0.25mm、
圧電体発電部22は14mm角、厚さ0.75mmの外
形寸法にしたものである。分極、電極、積層等は第1の
実施の形態における圧電トランスと同様であり、入力電
極23、出力電極24、共通電極25を構成し、圧電ト
ランスの全体の外形は14mm角、厚さ1mmである。
体積は第1の実施の形態における圧電トランスとほぼ同
じである。こうして得られた圧電トランスは、広がり振
動で駆動し、共振周波数は約165kHzである。FIG. 3 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention. The piezoelectric body used for the piezoelectric transformer in the present embodiment is a PZT-based ceramic, and after sintering, cutting and polishing into a square shape,
The piezoelectric body drive unit 21 is 14 mm square, 0.25 mm thick,
The piezoelectric power generation section 22 has an outer size of 14 mm square and 0.75 mm thickness. The polarization, electrodes, lamination, and the like are the same as those of the piezoelectric transformer in the first embodiment, and constitute the input electrode 23, the output electrode 24, and the common electrode 25. The overall outer shape of the piezoelectric transformer is 14 mm square and 1 mm thick. is there.
The volume is almost the same as the piezoelectric transformer in the first embodiment. The thus obtained piezoelectric transformer is driven by spread vibration, and has a resonance frequency of about 165 kHz.
【0040】本圧電トランスにおいて、静電容量は入力
部8nF、出力部2.7nFであり、第1の実施の形態
における圧電トランスと同様にローゼン型のトランスと
比較して大幅に増加できていることが確認された。In the present piezoelectric transformer, the capacitance is 8 nF at the input part and 2.7 nF at the output part, and can be greatly increased as compared with the Rosen-type transformer like the piezoelectric transformer in the first embodiment. It was confirmed that.
【0041】出力電極24、共通電極25間に1kΩの
負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を図4に示
す。共振周波数の165kHzの時、効率92%、降圧
比は約1/2倍であった。FIG. 4 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 1 kΩ is applied between the output electrode 24 and the common electrode 25. At a resonance frequency of 165 kHz, the efficiency was 92% and the step-down ratio was about 1/2 times.
【0042】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to examine the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0043】(第3の実施の形態)次に、本発明の第3
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、絶縁層を介して重ね合わされ
ていることに関する点以外は、上述した第1の実施の形
態における圧電トランスと同様である。したがって、本
実施の形態において、特に説明のないものについては、
第1の実施の形態と同じとし、第1の実施の形態と同じ
呼称の構成部材については、特に説明のない限り、第1
の実施の形態と同様の機能を持つものとする。(Third Embodiment) Next, a third embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described first embodiment except that the piezoelectric transformer is overlapped with an insulating layer interposed therebetween. Therefore, in this embodiment, unless otherwise specified,
The same components as those of the first embodiment are designated by the same reference numerals as those of the first embodiment, unless otherwise specified.
It has the same function as that of the embodiment.
【0044】図5は、本発明の第3の実施の形態におけ
る圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態に
おける圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセラ
ミックであり、円板形状に焼結後、研磨を行い、圧電体
駆動部31は、φ16mm、厚さ0.25mm、圧電体
発電部32はφ16mm、厚さ0.75mmの外形寸法
にしたものである。さらに、それぞれ、両主平面上に、
クロム−金を蒸着することにより電極を形成し、厚み方
向に分極している。図5中の矢印で分極軸の方向を表し
ている。また、絶縁層35として同じセラミックでφ1
6mm、厚さ0.1mmのものも形成されている。この
絶縁層35については、分極は行っていない。この圧電
体駆動部31と圧電体発電部32及び、絶縁層35を絶
縁性の接着剤を用いて主平面で積層すると、圧電トラン
スの全体の外形はφ16mm、厚さ1.1mmとなる。
圧電体駆動部31、圧電体発電部32のそれぞれの電極
を入力電極33a、b、出力電極34a、bとしてい
る。それぞれの電極からのリード線の取り出しは導電性
接着剤を用いている。こうして得られた圧電トランス
は、円板の径方向広がり振動で駆動し、共振周波数は約
145kHzである。FIG. 5 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention. The piezoelectric body used in the piezoelectric transformer according to the present embodiment is a PZT-based ceramic, which is polished after sintering into a disc shape, and the piezoelectric body driving unit 31 has a diameter of 16 mm, a thickness of 0.25 mm, and a piezoelectric power generation. The portion 32 has an outer size of φ16 mm and a thickness of 0.75 mm. Furthermore, on each main plane,
An electrode is formed by depositing chromium-gold, and is polarized in the thickness direction. Arrows in FIG. 5 indicate the directions of the polarization axes. In addition, the same ceramic as the insulating layer 35 has a diameter of φ1.
6 mm and a thickness of 0.1 mm are also formed. The insulating layer 35 is not polarized. When the piezoelectric driving unit 31, the piezoelectric power generating unit 32, and the insulating layer 35 are laminated on the main plane using an insulating adhesive, the overall outer shape of the piezoelectric transformer is φ16 mm and the thickness is 1.1 mm.
The electrodes of the piezoelectric body driving unit 31 and the piezoelectric body power generation unit 32 are input electrodes 33a and 33b and output electrodes 34a and 34b, respectively. The lead wire is taken out from each electrode using a conductive adhesive. The thus obtained piezoelectric transformer is driven by the radially expanding vibration of the disk, and has a resonance frequency of about 145 kHz.
【0045】本圧電トランスにおいて、圧電体駆動部3
1と圧電体発電部32の間に、絶縁層35を介して積層
する事により、入力電圧と出力電圧間の電位を分離した
状態で使えるようになっている。In the present piezoelectric transformer, the piezoelectric driving unit 3
By laminating the piezoelectric element 1 and the piezoelectric power generating section 32 with an insulating layer 35 interposed therebetween, it can be used in a state where the potential between the input voltage and the output voltage is separated.
【0046】本圧電トランスにおいて、静電容量は入力
部8nF、出力部2.7nFと第1の実施の形態におけ
る圧電トランスと同様にローゼン型のトランスと比較し
て大幅に増加できていることが確認された。In the present piezoelectric transformer, the capacitance is 8 nF at the input part and 2.7 nF at the output part, which is much larger than that of the Rosen-type transformer like the piezoelectric transformer in the first embodiment. confirmed.
【0047】出力電極24、共通電極25間に1kΩの
負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を図3に示
す。共振周波数の145kHzの時、効率92%、降圧
比は約1/2倍であった。FIG. 3 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 1 kΩ is applied between the output electrode 24 and the common electrode 25. At a resonance frequency of 145 kHz, the efficiency was 92% and the step-down ratio was about 1/2 times.
【0048】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to examine the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0049】なお、本実施の形態において、絶縁層をセ
ラミックで作成するとしたが、否導電性の接着剤等でも
絶縁性が保たれていれば同様の効果が得られる。In this embodiment, the insulating layer is made of ceramic. However, the same effect can be obtained as long as the insulating property is maintained by a non-conductive adhesive or the like.
【0050】(第4の実施の形態)次に、本発明の第4
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、対向する主平面上にそれぞれ
入力電極および出力電極を有する圧電体を一枚のみ備え
ることに関する点以外は、上述した第1の実施の形態に
おける圧電トランスと同様である。したがって、本実施
の形態において、特に説明のないものについては、第1
の実施の形態と同じとし、第1の実施の形態と同じ呼称
の構成部材については、特に説明のない限り、第1の実
施の形態と同様の機能を持つものとする。(Fourth Embodiment) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described first embodiment, except that only one piezoelectric body having an input electrode and an output electrode is provided on the opposing main plane. is there. Therefore, in the present embodiment, those not particularly described are the same as those in the first embodiment.
The components having the same names as those of the first embodiment have the same functions as those of the first embodiment unless otherwise specified.
【0051】本発明の第4の実施の形態における圧電ト
ランスの外観図を図7に、中央横断面図を図8に示す。
本実施の形態において作成した圧電体はPZT系のセラ
ミックであり、円板形状に焼結後、研磨を行い、φ16
mm、厚さ1mmの外径寸法にしたものである。さら
に、それぞれ、両主平面上全面に、クロム−金を蒸着す
ることにより電極を形成し、厚み方向に分極した。その
後、両主平面の電極とも、内径φ8.5mm、外径φ1
0.5mmのリング部分の電極を落とし、内径φ10.
5、外径φ16mmのリング状電極を入力電極43a、
b、φ8.5mmの円電極を出力電極44a、bとした
ものである。すなわち、入力電極43a、bに挟まれた
部分が、圧電体駆動部41、出力電極44a、bに挟ま
れた部分が圧電体発電部42となる。図7中の矢印で分
極軸の方向を表している。それぞれの電極からのリード
線の取り出しは導電性接着剤を用いている。こうして得
られた圧電トランスは、円板の径方向広がり振動で駆動
し、共振周波数は外形寸法で決定され、約145kHz
である。FIG. 7 is an external view of a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a central cross-sectional view thereof.
The piezoelectric body produced in the present embodiment is a PZT-based ceramic, which is sintered into a disc shape, polished,
mm and a thickness of 1 mm. Further, electrodes were formed by depositing chromium-gold on the entire surfaces on both main planes, and were polarized in the thickness direction. After that, the electrodes on both main planes have an inner diameter of 8.5 mm and an outer diameter of 1 mm.
Drop the electrode of the 0.5 mm ring part and set the inside diameter φ10.
5, a ring-shaped electrode having an outer diameter of φ16 mm is connected to the input electrode 43a,
b, φ8.5 mm circular electrodes are output electrodes 44a, b. In other words, the portion sandwiched between the input electrodes 43a and 43b becomes the piezoelectric driving unit 41, and the portion sandwiched between the output electrodes 44a and 44b becomes the piezoelectric power generating unit 42. Arrows in FIG. 7 indicate the directions of the polarization axes. The lead wire is taken out from each electrode using a conductive adhesive. The piezoelectric transformer thus obtained is driven by the radially expanding vibration of the disk, and the resonance frequency is determined by the external dimensions, and is approximately 145 kHz.
It is.
【0052】本圧電トランスにおいて、静電容量は入力
部3.5nF、出力部1.7nFと第1の実施の形態と
同様にローゼン型のトランスより増加できていることが
確認された。In the present piezoelectric transformer, it was confirmed that the capacitance could be increased by 3.5 nF in the input section and 1.7 nF in the output section as in the Rosen type transformer as in the first embodiment.
【0053】出力電極44a、b間に1.6kΩの負荷
抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を図9に示す。共
振周波数の145kHzの時、効率94%、降圧比は約
1/2倍であった。FIG. 9 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 1.6 kΩ is applied between the output electrodes 44a and 44b. At a resonance frequency of 145 kHz, the efficiency was 94% and the step-down ratio was about 1/2 times.
【0054】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to check the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0055】なお、本実施の形態においては、径方向広
がり振動で駆動したが、駆動部から発電部に振動が伝わ
るモードであれば、厚み縦振動等であっても、同一圧電
体での駆動、発電が行われるため、従来の厚み縦振動の
圧電トランスのような振動波形の乱れが生じないため、
トランスとしての信頼性が向上するという効果が得られ
る。In the present embodiment, the driving is performed by the radially expanding vibration. However, as long as the vibration is transmitted from the driving unit to the power generation unit, the driving by the same piezoelectric body is possible even in the case of the thickness vertical vibration. Since the power generation is performed, the disturbance of the vibration waveform unlike the conventional piezoelectric transformer of the thickness longitudinal vibration does not occur,
The effect of improving the reliability as a transformer is obtained.
【0056】(第5の実施の形態)次に、本発明の第5
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、電極の構成と分極方向に関す
る点以外は、上述した第1の実施の形態における圧電ト
ランスと同様である。したがって、本実施の形態におい
て、特に説明のないものについては、第1の実施の形態
と同じとし、第1の実施の形態と同じ呼称の構成部材に
ついては、特に説明のない限り、第1の実施の形態と同
様の機能を持つものとする。(Fifth Embodiment) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described first embodiment except for the configuration of the electrodes and the polarization direction. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are assumed to be the same as those in the first embodiment, and the components having the same names as those in the first embodiment will be the same as those in the first embodiment unless otherwise described. It has the same function as the embodiment.
【0057】図10は、本発明の第5の実施の形態にお
ける圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態
における圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセ
ラミックであり、円板形状に焼結後、研磨を行い、φ1
6mm、厚さ1mmの外径寸法にしたものである。さら
に、それぞれ、両主平面上全面に、クロム−金を蒸着す
ることにより電極を形成し、厚み方向に分極している。
圧電体駆動部51は、φ16mm、厚さ0.25mm、
圧電体発電部52はφ16mm、厚さ0.75mmの外
形寸法にしたものである。図10中の矢印で分極軸の方
向を表している。分極後、圧電体駆動部51、圧電体発
電部52共に、片側の電極を落とし、新たに、中心にφ
13の円電極と、反対側の主平面と側面を通じて、導通
を持たせたリング状の電極を形成したものである。この
圧電体駆動部51と圧電体発電部52を導電性の接着剤
を用いて主平面で積層し、圧電体駆動部51の円電極を
入力電極53、圧電体発電部52の円電極を出力電極5
4とし、側面を通じて引き出した電極を共通電極55と
したものである。それぞれの電極からのリード線の取り
出しは導電性接着剤を用いている。こうして得られた圧
電トランスは、円板の径方向広がり振動で駆動し、共振
周波数は外形寸法で決定され、約145kHzである。FIG. 10 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a fifth embodiment of the present invention. The piezoelectric body used for the piezoelectric transformer in the present embodiment is a PZT-based ceramic, which is sintered into a disc shape, polished,
The outer diameter is 6 mm and the thickness is 1 mm. Further, electrodes are formed by depositing chromium-gold on the entire surface on both main planes, and are polarized in the thickness direction.
The piezoelectric body driving section 51 has a diameter of 16 mm, a thickness of 0.25 mm,
The piezoelectric power generation section 52 has an outer size of φ16 mm and a thickness of 0.75 mm. Arrows in FIG. 10 indicate the directions of the polarization axes. After the polarization, the electrodes on one side of both the piezoelectric body driving unit 51 and the piezoelectric body power generation unit 52 were dropped, and φ was newly added to the center.
A ring-shaped electrode having electrical conduction is formed through thirteen circular electrodes and the opposite main plane and side surfaces. The piezoelectric body driving section 51 and the piezoelectric body power generation section 52 are laminated on the main plane using a conductive adhesive, and the circular electrode of the piezoelectric body driving section 51 is used as the input electrode 53 and the circular electrode of the piezoelectric body power generation section 52 is used as the output. Electrode 5
4, and the electrode led out through the side surface is used as the common electrode 55. The lead wire is taken out from each electrode using a conductive adhesive. The piezoelectric transformer thus obtained is driven by the radially expanding vibration of the disk, and the resonance frequency is determined by the external dimensions, and is about 145 kHz.
【0058】本圧電トランスにおいて、共通電極55を
主平面上に引き出すことにより、電極の取り出しを容易
にしており、圧電トランスの実装がしやすくなってい
る。In the present piezoelectric transformer, by taking out the common electrode 55 on the main plane, it is easy to take out the electrode, and it is easy to mount the piezoelectric transformer.
【0059】本圧電トランスにおいて、静電容量は入力
部6.5nF、出力部2.2Fと第1の実施の形態にお
ける圧電トランスと同様にローゼン型のトランスと比較
して大幅に増加できていることが確認された。In the present piezoelectric transformer, the capacitance can be greatly increased as compared with the Rosen type transformer like the piezoelectric transformer in the first embodiment with the input part 6.5 nF and the output part 2.2 F. It was confirmed that.
【0060】出力電極54、共通電極55間に1.2k
Ωの負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を図11
に示す。共振周波数の145kHzの時、効率94%、
降圧比は約1/2倍であった。1.2 k between output electrode 54 and common electrode 55
Fig. 11 shows the frequency characteristics of efficiency when a load resistance of Ω is applied.
Shown in When the resonance frequency is 145 kHz, the efficiency is 94%,
The step-down ratio was about 1/2.
【0061】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to check the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0062】(第6の実施の形態)次に、本発明の第6
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、圧電体の積層枚数と分極方向
に関する点以外は、上述した第1の実施の形態における
圧電トランスと同様である。したがって、本実施の形態
において、特に説明のないものについては、第1の実施
の形態と同じとし、第1の実施の形態と同じ呼称の構成
部材については、特に説明のない限り、第1の実施の形
態と同様の機能を持つものとする。(Sixth Embodiment) Next, a sixth embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described first embodiment except for the number of stacked piezoelectric bodies and the polarization direction. Therefore, in the present embodiment, components that are not particularly described are assumed to be the same as those in the first embodiment, and the components having the same names as those in the first embodiment will be the same as those in the first embodiment unless otherwise described. It has the same function as the embodiment.
【0063】図12は、本発明の第6の実施の形態にお
ける圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態
における圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセ
ラミックであり、厚さ約30μmのグリーンシートをド
クターブレード法により作成し、スクリーン印刷法を用
いて、出力電極64、共通電極65a、b、を銀・パラ
ジウムペーストで形成後、駆動部61a、bは3層、発
電部62は15層積層後、圧着した後、円形状に打ち抜
き焼結したものである。また、その後、研磨を行い、銀
焼き付けにより、入力電極63a、bを設けたものであ
る。焼結後の外見寸法は、φ16mm、厚さ1mmであ
る。電極形成後、駆動部、発電部とも厚み方向に分極さ
れている。図12中の矢印で分極方向を示す。入力電極
63a、b、出力電極64、共通電極65a、bからの
リード線の取り出しは導電性接着剤にて行い、入力電極
63a、b間、共通電極65a、b間はリード線を繋ぐ
ことで導通を持たしている。FIG. 12 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a sixth embodiment of the present invention. The piezoelectric body used in the piezoelectric transformer in the present embodiment is a PZT-based ceramic, and a green sheet having a thickness of about 30 μm is formed by a doctor blade method, and the output electrode 64, the common electrode 65a, After b. is formed of a silver / palladium paste, the drive units 61a and 61b are laminated in three layers, and the power generation unit 62 is laminated in 15 layers. Thereafter, the input electrodes 63a and 63b are provided by polishing and silver baking. The external dimensions after sintering are φ16 mm and thickness 1 mm. After the electrodes are formed, both the driving section and the power generation section are polarized in the thickness direction. Arrows in FIG. 12 indicate polarization directions. The lead wires are taken out of the input electrodes 63a, b, the output electrode 64, and the common electrodes 65a, b with a conductive adhesive, and the lead wires are connected between the input electrodes 63a, b and between the common electrodes 65a, b. Has continuity.
【0064】共振周波数は第1の実施の形態における圧
電トランスと同様に、径方向広がり振動モードで、共振
周波数は約145kHzである。The resonance frequency is in the radially expanding vibration mode, similar to the piezoelectric transformer in the first embodiment, and the resonance frequency is about 145 kHz.
【0065】静電容量は圧電体駆動部を薄く、積層数も
2層にしたため、駆動部33nF、出力部8.5nFと
従来のローゼン型圧電トランスと比較してかなり大きく
なっている。 出力電極64、共通電極65a、b間に
500Ωの負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を
図13に示す。共振周波数の145kHzの時、効率9
4%、降圧比は1/2倍であった。The capacitance is considerably larger than that of the conventional Rosen-type piezoelectric transformer, with the driving part 33 nF and the output part 8.5 nF, because the piezoelectric driving part is thin and the number of layers is also two. FIG. 13 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 500Ω is applied between the output electrode 64 and the common electrodes 65a and 65b. When the resonance frequency is 145 kHz, the efficiency is 9
4% and the step-down ratio was 1/2 times.
【0066】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to examine the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0067】(第7の実施の形態)次に、本発明の第7
の実施の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態
における圧電トランスは、圧電体の積層枚数に関する点
以外は、上述した第2の実施の形態における圧電トラン
スと同様である。したがって、本実施の形態において、
特に説明のないものについては、第2の実施の形態と同
じとし、第2の実施の形態と同じ呼称の構成部材につい
ては、特に説明のない限り、第2の実施の形態と同様の
機能を持つものとする。(Seventh Embodiment) Next, a seventh embodiment of the present invention will be described.
An embodiment will be described with reference to the drawings. The piezoelectric transformer according to the present embodiment is the same as the piezoelectric transformer according to the above-described second embodiment except for the number of stacked piezoelectric bodies. Therefore, in the present embodiment,
Unless otherwise described, the same components as those of the second embodiment are assumed to have the same functions as those of the second embodiment unless otherwise specified. Shall have.
【0068】図14は、本発明の第7の実施の形態にお
ける圧電トランスを示す外観図をである。本実施の形態
における圧電トランスに用いる圧電体は、PZT系のセ
ラミックであり、厚さ約30μmのグリーンシートをド
クターブレード法により作成し、スクリーン印刷法を用
いて、出力電極74、共通電極75a、b、を銀・パラ
ジウムペーストで形成後、駆動部71a、bは3層、発
電部72は15層積層後、圧着して焼結した後、主平面
の研磨を行い、銀焼き付けにより、入力電極73a、b
を形成したものである。電極形成後、駆動部、発電部と
も厚み方向に分極し、分極後、切断して、1辺14mm
の正方形状、厚さ1mmの外見寸法にしたものである。
形状を正方形とすることにより、切断することで形状を
決定でき生産性が向上している。図14中の矢印で分極
方向を示す。入力電極73a、b、出力電極74、共通
電極75a、bからのリード線の取り出しは導電性接着
剤にて行い、入力電極73a、b間、共通電極75a、
b間はリード線を繋ぐことで導通を持たしている。FIG. 14 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a seventh embodiment of the present invention. The piezoelectric body used for the piezoelectric transformer in the present embodiment is a PZT-based ceramic, a green sheet having a thickness of about 30 μm is formed by a doctor blade method, and the output electrode 74, the common electrode 75a, After b. is formed of silver / palladium paste, the drive units 71a and b are laminated in three layers, and the power generation unit 72 is laminated in 15 layers, pressed and sintered, then polished on the main surface, and baked on the input electrode by silver baking. 73a, b
Is formed. After the electrodes are formed, both the drive unit and the power generation unit are polarized in the thickness direction.
Of square shape and 1 mm in thickness.
By making the shape square, the shape can be determined by cutting, and the productivity is improved. Arrows in FIG. 14 indicate the polarization direction. The lead wires from the input electrodes 73a and 73b, the output electrode 74, and the common electrodes 75a and 75b are taken out using a conductive adhesive, and between the input electrodes 73a and 73b and between the common electrodes 75a and 75b.
Conductivity is provided by connecting the lead wires between b.
【0069】共振周波数は第2の実施の形態における圧
電トランスと同様に、広がり振動モードで、共振周波数
は約165kHzである。The resonance frequency is the spread vibration mode, as in the piezoelectric transformer in the second embodiment, and the resonance frequency is about 165 kHz.
【0070】静電容量は圧電体駆動部を薄く、積層数も
2層にしたため、駆動部33nF、出力部8.5nFと
従来のローゼン型圧電トランスと比較してかなり大きく
なっている。 出力電極74、共通電極75a、b間に
500Ωの負荷抵抗をつけた時の、効率の周波数特性を
図15に示す。共振周波数の165kHzの時、効率9
0%、降圧比は1/2倍であった。Since the capacitance of the piezoelectric driving section is thin and the number of layers is also two, the capacitance is considerably larger than that of the conventional Rosen-type piezoelectric transformer with a driving section of 33 nF and an output section of 8.5 nF. FIG. 15 shows the frequency characteristics of the efficiency when a load resistance of 500Ω is applied between the output electrode 74 and the common electrodes 75a and 75b. When the resonance frequency is 165 kHz, the efficiency is 9
0% and the step-down ratio was 1/2 times.
【0071】破壊強度に対する安全率を調べるために、
共振周波数で駆動し、印可電力を増やしていき、振動速
度を増大させた。しかし、本圧電トランスは50Wの印
加時にも破壊は見られず、ローゼン型圧電トランスと比
較して、耐電力を約2.5倍以上にする事ができている
ことが確認された。In order to examine the safety factor for the breaking strength,
Driven at the resonance frequency, the applied power was increased, and the vibration speed was increased. However, this piezoelectric transformer did not break even when 50 W was applied, and it was confirmed that the withstand power could be increased to about 2.5 times or more as compared with the Rosen type piezoelectric transformer.
【0072】なお、上述した第1〜第7の実施の形態に
おいて、主平面および電極の形状は、実質的に、円、リ
ング状、正方形のいずれかであるとして説明したが、こ
れに限るものではなく、例えば、多角形、または、多角
形から前記多角形と相似な図形を打ち抜いた図形であっ
ても、効果に定量的な差はあるものの、従来の圧電トラ
ンスに比して、静電容量を大きくすることが可能とな
り、使用周波数の上昇を防ぐという効果は得られる。In the first to seventh embodiments described above, the shape of the main plane and the electrode has been described as being substantially any of a circle, a ring, and a square. However, the present invention is not limited to this. Rather, for example, a polygon, or a figure obtained by punching out a figure similar to the polygon from a polygon, although there is a quantitative difference in the effect, compared to a conventional piezoelectric transformer, The capacity can be increased, and the effect of preventing the use frequency from increasing can be obtained.
【0073】また、上述した第1〜第7の実施の形態に
おいては、本発明の圧電トランスおよび圧電トランスの
製造方法を中心に説明したが、本発明の圧電トランスの
駆動方法は、上述した各圧電トランスと同じ構成の圧電
トランスを広がり振動モードで駆動させる圧電トランス
の駆動方法である。In the first to seventh embodiments, the piezoelectric transformer of the present invention and the method of manufacturing the piezoelectric transformer have been mainly described. However, the driving method of the piezoelectric transformer of the present invention This is a driving method of a piezoelectric transformer that drives a piezoelectric transformer having the same configuration as the piezoelectric transformer in a spread vibration mode.
【0074】[0074]
【発明の効果】以上説明したところから明らかなよう
に、本発明は、破壊強度に対する安全率の増加による耐
電力性の向上、静電容量の増加による電流の印加しやす
さを向上させた大電力用に適した圧電トランス、圧電ト
ランスの製造方法および圧電トランスの駆動方法を提供
することができる。As is apparent from the above description, the present invention improves the power durability by increasing the safety factor against the breaking strength, and improves the ease of applying a current by increasing the capacitance. A piezoelectric transformer suitable for electric power, a method for manufacturing the piezoelectric transformer, and a method for driving the piezoelectric transformer can be provided.
【0075】すなわち、請求項1の本発明は、主平面全
面に入出力電極が形成でき、静電容量を大きくすること
が可能とし、使用周波数の上昇を防ぐことが可能とな
る。また、破壊強度に対する安全率を増加させることが
可能とする圧電トランスを提供することができる。That is, according to the first aspect of the present invention, the input / output electrodes can be formed on the entire main plane, the capacitance can be increased, and the use frequency can be prevented from increasing. Further, it is possible to provide a piezoelectric transformer capable of increasing the safety factor against the breaking strength.
【0076】請求項2の本発明は、電極を共通電極とし
て共用することによって、製造コストの低減を図れる圧
電トランスを提供することができる。According to the second aspect of the present invention, it is possible to provide a piezoelectric transformer capable of reducing the manufacturing cost by sharing the electrode as a common electrode.
【0077】請求項3の本発明は、駆動部と発電部を電
気的に分離した状態で使用が可能となり、出力電流が取
り出しやすくDC−DCコンバータに用いやすくなる圧
電トランスを提供することができる。According to the third aspect of the present invention, it is possible to provide a piezoelectric transformer which can be used in a state in which the drive unit and the power generation unit are electrically separated, and which can easily take out an output current and be easily used in a DC-DC converter. .
【0078】請求項4の本発明は、絶縁層を接着材とす
ることにより、重ね合わせと発電部、駆動部の電気的分
離が同時にでき、絶縁層をセラミックとすることによ
り、一体で焼成でき、製造が容易となり、絶縁層を前記
圧電体と同じ材質で未分極とすることにより、熱膨張等
圧電体部との特性を同じにできる圧電トランスを提供す
ることができる。According to the fourth aspect of the present invention, the superposition and the electrical separation of the power generation section and the drive section can be simultaneously performed by using the insulating layer as an adhesive, and the insulating layer can be integrally fired by using a ceramic. By making the insulating layer unpolarized with the same material as that of the piezoelectric body, it is possible to provide a piezoelectric transformer having the same characteristics as the piezoelectric body such as thermal expansion.
【0079】請求項5の本発明は、電極を振動方向であ
る側面からではなく、主平面から引き出せるため、製作
が容易になり、圧電トランスの固定も行いやすくなる圧
電トランスを提供することができる。According to the fifth aspect of the present invention, it is possible to provide a piezoelectric transformer that can be easily manufactured and can be easily fixed because the electrodes can be pulled out from the main plane, not from the side surface in the vibration direction. .
【0080】請求項6の本発明は、より単純な構成で製
作できる圧電トランスを提供することができる。The present invention according to claim 6 can provide a piezoelectric transformer that can be manufactured with a simpler configuration.
【0081】請求項7の本発明は、使用周波数の上昇を
防ぐことが可能となる。また、破壊強度に対する安全率
を増加させることが可能となる圧電トランスを提供する
ことができる。According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Further, it is possible to provide a piezoelectric transformer capable of increasing the safety factor against the breaking strength.
【0082】請求項8の本発明は、効率の良い圧電トラ
ンス、または、生産性が向上する圧電トランスを提供す
ることができる。The present invention according to claim 8 can provide a piezoelectric transformer with high efficiency or a piezoelectric transformer with improved productivity.
【0083】請求項9の本発明は、圧電定数が大きく、
安価な圧電トランスを提供することができる。According to the ninth aspect of the present invention, the piezoelectric constant is large,
An inexpensive piezoelectric transformer can be provided.
【0084】請求項10の本発明は、圧電特性や強度特
性はよいが、焼結温度が高く、グリーンシートの積層法
が使えない圧電材料においても、圧電トランスが製造で
きる圧電トランスの製造方法を提供することができる。According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a piezoelectric transformer capable of manufacturing a piezoelectric transformer even in a piezoelectric material having a high sintering temperature and a green sheet laminating method cannot be used, although the piezoelectric characteristics and strength characteristics are good. Can be provided.
【0085】請求項11の本発明は、圧電体駆動部また
は、圧電体発電部の積層が容易になり、静電容量を増加
しやすくなる圧電トランスの製造方法を提供することが
できる。According to the eleventh aspect of the present invention, it is possible to provide a method of manufacturing a piezoelectric transformer in which a piezoelectric driving unit or a piezoelectric power generating unit can be easily laminated and the capacitance can be easily increased.
【0086】請求項12の本発明は、使用周波数の上昇
を防ぐことが可能となる。また、破壊強度に対する安全
率を増加させることが可能となる圧電トランスの駆動方
法を提供することができる。According to the twelfth aspect of the present invention, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Further, it is possible to provide a driving method of a piezoelectric transformer that can increase a safety factor with respect to breaking strength.
【0087】請求項13の本発明は、使用周波数の上昇
を防ぐことが可能となる。また、破壊強度に対する安全
率を増加させることが可能となる圧電トランスの駆動方
法を提供することができる。According to the thirteenth aspect of the present invention, it is possible to prevent the use frequency from increasing. Further, it is possible to provide a driving method of a piezoelectric transformer that can increase a safety factor with respect to breaking strength.
【図1】本発明の第1の実施の形態における圧電トラン
スを示す外観図をである。FIG. 1 is an external view showing a piezoelectric transformer according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の第1の実施の形態における圧電トラン
スの効率の周波数特性図である。FIG. 2 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of the piezoelectric transformer according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の第2の実施の形態における圧電トラン
スの外観図である。FIG. 3 is an external view of a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention.
【図4】本発明の第2の実施の形態における圧電トラン
スの効率の周波数特性図である。FIG. 4 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の第3の実施の形態における圧電トラン
スの外観図である。FIG. 5 is an external view of a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第3の実施の形態における圧電トラン
スの効率の周波数特性図である。FIG. 6 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a third embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第4の実施の形態における圧電トラン
スの外観図である。FIG. 7 is an external view of a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施の形態における圧電トラン
スの中央横断面図である。FIG. 8 is a central cross-sectional view of a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】本発明の第4の実施の形態における圧電トラン
スの効率の周波数特性図である。FIG. 9 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a fourth embodiment of the present invention.
【図10】本発明の第5の実施の形態における圧電トラ
ンスの外観図である。FIG. 10 is an external view of a piezoelectric transformer according to a fifth embodiment of the present invention.
【図11】本発明の第5の実施の形態における圧電トラ
ンスの効率の周波数特性図である。FIG. 11 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a fifth embodiment of the present invention.
【図12】本発明の第6の実施の形態における圧電トラ
ンスの外観図である。FIG. 12 is an external view of a piezoelectric transformer according to a sixth embodiment of the present invention.
【図13】本発明の第6の実施の形態における圧電トラ
ンスの効率の周波数特性図である。FIG. 13 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a sixth embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第7の実施の形態における圧電トラ
ンスの外観図である。FIG. 14 is an external view of a piezoelectric transformer according to a seventh embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第7の実施の形態における圧電トラ
ンスの効率の周波数特性図である。FIG. 15 is a frequency characteristic diagram of the efficiency of a piezoelectric transformer according to a seventh embodiment of the present invention.
【図16】従来のローゼン型圧電トランスの外観図であ
る。FIG. 16 is an external view of a conventional Rosen-type piezoelectric transformer.
【図17】従来の円盤型圧電トランスの外観図である。FIG. 17 is an external view of a conventional disk-type piezoelectric transformer.
11、21、31、41、51、61、71、81、9
1 圧電体駆動部 12、22、32、42、52、62、72、82、9
2 圧電体発電部 13、23、33、43、53、63、73、83、9
3 入力電極 14、24、34、44、54、64、74、84、9
4 出力電極 15、25、55、65、75、85、95 共通電極 35 絶縁層11, 21, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 9
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric body drive part 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 9
2 Piezoelectric power generation unit 13, 23, 33, 43, 53, 63, 73, 83, 9
3 input electrodes 14, 24, 34, 44, 54, 64, 74, 84, 9
4 output electrode 15, 25, 55, 65, 75, 85, 95 common electrode 35 insulating layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷 裕之 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 十河 寛 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Hiroyuki Hase 1006 Kazuma Kadoma, Osaka Pref. Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (13)
にそれぞれ電極を有する少なくとも2枚以上の圧電体を
備え、前記圧電体は、互いに前記主平面で重ね合わされ
ており、広がり振動モードで駆動されることを特徴とす
る圧電トランス。1. At least two or more piezoelectric bodies polarized in a thickness direction and each having an electrode on an opposing main plane, wherein the piezoelectric bodies are overlapped with each other on the main plane, and in a spread vibration mode. A piezoelectric transformer characterized by being driven.
同士は、一体に形成されたものであることを特徴とする
請求項1に記載の圧電トランス。2. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein, among the electrodes, those overlapping each other are integrally formed.
されていることを特徴とする請求項1に記載の圧電トラ
ンス。3. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the piezoelectric bodies are overlapped via an insulating layer.
記圧電体と同じ材質で未分極のもののいずれかであるこ
とを特徴とする請求項3に記載の圧電トランス。4. The piezoelectric transformer according to claim 3, wherein the insulating layer is made of one of an adhesive, ceramic, and the same material as the piezoelectric body and is unpolarized.
方の前記主平面の前記電極が前記圧電体の側面を介して
反対側の前記主平面上にまで形成されていることを特徴
とする請求項1〜4のいずれかに記載の圧電トランス。5. At least one of the piezoelectric bodies is characterized in that the electrode on one of the main planes is formed on the opposite main plane via a side surface of the piezoelectric body. The piezoelectric transformer according to claim 1.
にそれぞれ入力電極および出力電極を有する圧電体を備
え、前記入力電極、前記出力電極のうち、いずれか一方
は、実質的に前記主平面の中心に配置され、他方は、前
記一方を取り囲むように配置されていることを特徴とす
る圧電トランス。6. A piezoelectric body polarized in a thickness direction and having an input electrode and an output electrode on opposing main planes, wherein one of the input electrode and the output electrode is substantially the main electrode. A piezoelectric transformer, wherein the piezoelectric transformer is arranged at the center of a plane, and the other is arranged so as to surround the one.
徴とする請求項6に記載の圧電トランス。7. The piezoelectric transformer according to claim 6, wherein the piezoelectric transformer is driven in a spread vibration mode.
ング状、多角形、多角形から前記多角形と相似な図形を
打ち抜いた図形のいずれかであることを特徴とする請求
項1〜7のいずれかに記載の圧電トランス。8. The shape of the main plane is substantially any one of a circle, a ring, a polygon, and a figure obtained by stamping a figure similar to the polygon from a polygon. 8. The piezoelectric transformer according to any one of 1 to 7.
とを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の圧電ト
ランス。9. The piezoelectric transformer according to claim 1, wherein the piezoelectric body is a piezoelectric ceramic.
ランスの製造方法において、圧電体を厚み方向に分極す
る分極工程と、前記分極工程後、少なくとも2枚以上の
前記圧電体をその主平面同士が重ね合わさるように積層
する積層工程とを含むことを特徴とする圧電トランスの
製造方法。10. A method of manufacturing a piezoelectric transformer driven in a spread vibration mode, wherein: a polarization step of polarizing a piezoelectric body in a thickness direction; and after the polarization step, at least two or more piezoelectric bodies are separated from each other by main planes. And a laminating step of laminating the piezoelectric transformers so as to overlap each other.
ランスの製造方法において、少なくとも2枚以上の圧電
体をその主平面同士が重ね合わさるように積層する積層
工程と、前記積層工程後、前記圧電体の焼結を行う焼結
工程を含むことを特徴とする圧電トランスの製造方法。11. A method for manufacturing a piezoelectric transformer driven in a spread vibration mode, wherein: a laminating step of laminating at least two or more piezoelectric bodies such that their main planes are superimposed on each other; A sintering step of sintering the piezoelectric transformer.
上にそれぞれ電極を有する少なくとも2枚以上の圧電体
を備え、前記圧電体が、互いに前記主平面で重ね合わさ
れている圧電トランスを、広がり振動モードで駆動させ
ることを特徴とする圧電トランスの駆動方法。12. A piezoelectric transformer comprising at least two or more piezoelectric bodies polarized in a thickness direction and having electrodes on opposing main planes, wherein the piezoelectric bodies are superposed on each other on the main plane. A method for driving a piezoelectric transformer, characterized by driving in a vibration mode.
上にそれぞれ入力電極および出力電極を有する圧電体を
備え、前記入力電極、前記出力電極のうち、いずれか一
方が、実質的に前記主平面の中心に配置され、他方が、
前記一方を取り囲むように配置されている圧電トランス
を、広がり振動モードで駆動させることを特徴とする圧
電トランスの駆動方法。13. A piezoelectric body polarized in a thickness direction and having an input electrode and an output electrode on opposing main planes, wherein one of the input electrode and the output electrode is substantially the main electrode. Placed in the center of the plane, the other
A method for driving a piezoelectric transformer, comprising: driving a piezoelectric transformer disposed so as to surround the one side in a spread vibration mode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10138802A JPH11330580A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Piezoelectric transformer, its manufacture and its driving method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10138802A JPH11330580A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Piezoelectric transformer, its manufacture and its driving method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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ID=15230584
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JP10138802A Pending JPH11330580A (en) | 1998-05-20 | 1998-05-20 | Piezoelectric transformer, its manufacture and its driving method |
Country Status (1)
Country | Link |
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