JPH0564436A - 高圧電源装置 - Google Patents
高圧電源装置Info
- Publication number
- JPH0564436A JPH0564436A JP3220701A JP22070191A JPH0564436A JP H0564436 A JPH0564436 A JP H0564436A JP 3220701 A JP3220701 A JP 3220701A JP 22070191 A JP22070191 A JP 22070191A JP H0564436 A JPH0564436 A JP H0564436A
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- Japan
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- voltage
- load
- circuit
- piezoelectric transformer
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、簡単な構成で確実に負荷の開放も
しくは短絡状態を検出して過大出力電圧の発生等を防止
することを目的とする。 【構成】 負荷８に直列接続され当該負荷８の開放もし
くは短絡を検出する検出用抵抗９と、この検出用抵抗９
の検出出力に応じて圧電トランス１の駆動を制御する駆
動制御手段１１とを有することを特徴とする。
しくは短絡状態を検出して過大出力電圧の発生等を防止
することを目的とする。 【構成】 負荷８に直列接続され当該負荷８の開放もし
くは短絡を検出する検出用抵抗９と、この検出用抵抗９
の検出出力に応じて圧電トランス１の駆動を制御する駆
動制御手段１１とを有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電トランスを用いた
高圧電源装置に関し、詳しくは負荷の短絡もしくは開放
状態を検出して圧電トランスの駆動を制御するようにし
た高圧電源装置に関する。
高圧電源装置に関し、詳しくは負荷の短絡もしくは開放
状態を検出して圧電トランスの駆動を制御するようにし
た高圧電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電トランスを用いた従来の高圧電源装
置としては、例えば図５に示すようなものがある。同図
において、１は圧電トランスであり、その左半分が駆動
部２、右半分が発電部３である。駆動部２にはその両側
面に入力用電極４が設けられ、発電部３の先端側には出
力用電極５が設けられている。駆動部２は厚み方向に分
極され、発電部３は長手方向に分極されている。駆動部
２の両入力用電極４には圧電トランス１を駆動する駆動
回路６が接続されている。また発電部３の出力用電極５
には整流ダイオード、コンデンサ等からなる整流回路７
が接続され、整流回路７の出力端子に負荷８が接続され
ている。
置としては、例えば図５に示すようなものがある。同図
において、１は圧電トランスであり、その左半分が駆動
部２、右半分が発電部３である。駆動部２にはその両側
面に入力用電極４が設けられ、発電部３の先端側には出
力用電極５が設けられている。駆動部２は厚み方向に分
極され、発電部３は長手方向に分極されている。駆動部
２の両入力用電極４には圧電トランス１を駆動する駆動
回路６が接続されている。また発電部３の出力用電極５
には整流ダイオード、コンデンサ等からなる整流回路７
が接続され、整流回路７の出力端子に負荷８が接続され
ている。
【０００３】そして、駆動回路６から両入力用電極４間
に圧電トランス１の共振周波数と等しい周波数の交流電
圧が印加されると、電歪効果によって圧電トランス１の
長さ方向に振動が発生する。この振動により圧電効果で
圧電トランス１の発電部３の先端側に交流の高電圧が発
生する。次いで、この交流高電圧が整流回路７で整流さ
れて負荷８駆動用の直流高電圧が得られる。
に圧電トランス１の共振周波数と等しい周波数の交流電
圧が印加されると、電歪効果によって圧電トランス１の
長さ方向に振動が発生する。この振動により圧電効果で
圧電トランス１の発電部３の先端側に交流の高電圧が発
生する。次いで、この交流高電圧が整流回路７で整流さ
れて負荷８駆動用の直流高電圧が得られる。
【０００４】このように、圧電トランスを用いた高圧電
源装置は、圧電トランスに巻線を必要とせず小型で高電
圧を取出すことができるため、その応用として、例えば
塵をイオン化して収集する集塵機やイオン発生器、塗装
装置などのの高圧電源等として大きなメリットを持って
いる。
源装置は、圧電トランスに巻線を必要とせず小型で高電
圧を取出すことができるため、その応用として、例えば
塵をイオン化して収集する集塵機やイオン発生器、塗装
装置などのの高圧電源等として大きなメリットを持って
いる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の圧電トランスを
用いた高圧電源装置は、一般に定電流源として動作する
ため負荷に高電圧を導く電線が切れたり又はそれが外れ
るなど出力端子が開放された場合、出力電圧が急激に跳
ね上って他の部品等にスパークする等の恐れがある。ま
た、金属性や導電性の塵等によって出力端子が短絡され
た場合は、巻線トランスのように圧電トランスが焼損す
る恐れはないが、短絡状態が長時間続くと圧電トランス
が破壊される恐れがあるという問題があった。
用いた高圧電源装置は、一般に定電流源として動作する
ため負荷に高電圧を導く電線が切れたり又はそれが外れ
るなど出力端子が開放された場合、出力電圧が急激に跳
ね上って他の部品等にスパークする等の恐れがある。ま
た、金属性や導電性の塵等によって出力端子が短絡され
た場合は、巻線トランスのように圧電トランスが焼損す
る恐れはないが、短絡状態が長時間続くと圧電トランス
が破壊される恐れがあるという問題があった。
【０００６】そこで、本発明は、簡単な構成で確実に負
荷の開放もしくは短絡状態を検出して開放時の過大出力
電圧の発生等を防止し、信頼性を向上させることができ
る高圧電源装置を提供することを目的とする。
荷の開放もしくは短絡状態を検出して開放時の過大出力
電圧の発生等を防止し、信頼性を向上させることができ
る高圧電源装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、第１に、駆動部に駆動交流電圧を印加す
ることにより発電部から負荷駆動用の交流高電圧を発生
する圧電トランスを備えた高圧電源装置において、前記
負荷に直列接続され当該負荷の開放もしくは短絡を検出
する検出用抵抗と、該検出用抵抗の検出出力に応じて前
記圧電トランスの駆動を制御する駆動制御手段とを有す
ることを要旨とする。
に、本発明は、第１に、駆動部に駆動交流電圧を印加す
ることにより発電部から負荷駆動用の交流高電圧を発生
する圧電トランスを備えた高圧電源装置において、前記
負荷に直列接続され当該負荷の開放もしくは短絡を検出
する検出用抵抗と、該検出用抵抗の検出出力に応じて前
記圧電トランスの駆動を制御する駆動制御手段とを有す
ることを要旨とする。
【０００８】第２に、上記第１の構成において、前記駆
動制御手段により前記圧電トランスの駆動が停止された
とき、その駆動停止を報知する報知手段を有することを
要旨とする。
動制御手段により前記圧電トランスの駆動が停止された
とき、その駆動停止を報知する報知手段を有することを
要旨とする。
【０００９】
【作用】上記構成において、第１に、負荷の開放もしく
は短絡時に検出用抵抗の検出出力が大きく変化して負荷
状態の異常が検出される。そして、この検出出力に応じ
て駆動制御手段により圧電トランスの駆動停止等の制御
が行われ、過大出力電圧の発生等が防止される。
は短絡時に検出用抵抗の検出出力が大きく変化して負荷
状態の異常が検出される。そして、この検出出力に応じ
て駆動制御手段により圧電トランスの駆動停止等の制御
が行われ、過大出力電圧の発生等が防止される。
【００１０】第２に、駆動制御手段により圧電トランス
の駆動が停止されたとき、報知手段により、その駆動停
止が報知されて使用者等に適宜の処置が促される。
の駆動が停止されたとき、報知手段により、その駆動停
止が報知されて使用者等に適宜の処置が促される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１ないし図４に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１２】なお、図１等において前記図５における機
器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以っ
て示し、重複した説明を省略する。
器等と同一ないし均等のものは、前記と同一符号を以っ
て示し、重複した説明を省略する。
【００１３】図１は高圧電源装置の全体構成を示してい
る。本実施例では、まず出力端子に接続された負荷８の
他端と接地側との間に電圧検出用抵抗９が接続されてい
る。電圧検出用抵抗９は負荷８の抵抗値に比べて十分小
さい抵抗値（例えば数［ＫΩ］）のものが用いられてい
る。１０は電圧検出用抵抗９の両端の電圧を検出する電
圧検出回路であり、電圧検出回路１０の検出出力により
負荷８の開放もしくは短絡等の異常が検出されたとき、
駆動制御手段としての駆動制御回路１１により、駆動回
路６による圧電トランス１の駆動が停止されるようにな
っている。また、このとき圧電トランス１の駆動停止
（負荷異常）を知らせる報知手段としての報知部１２が
設けられている。
る。本実施例では、まず出力端子に接続された負荷８の
他端と接地側との間に電圧検出用抵抗９が接続されてい
る。電圧検出用抵抗９は負荷８の抵抗値に比べて十分小
さい抵抗値（例えば数［ＫΩ］）のものが用いられてい
る。１０は電圧検出用抵抗９の両端の電圧を検出する電
圧検出回路であり、電圧検出回路１０の検出出力により
負荷８の開放もしくは短絡等の異常が検出されたとき、
駆動制御手段としての駆動制御回路１１により、駆動回
路６による圧電トランス１の駆動が停止されるようにな
っている。また、このとき圧電トランス１の駆動停止
（負荷異常）を知らせる報知手段としての報知部１２が
設けられている。
【００１４】次に、上述のように構成された高圧電源装
置の動作を説明する。
置の動作を説明する。
【００１５】まず、負荷８が開放した場合について図１
及び図２を用いて説明する。正常に動作している時、出
力端子ａ点からはある高電圧Ｖ１が出力されており、ま
た電圧検出用抵抗９の出力点ｂの電圧もある値Ｖ２（Ｖ
２《Ｖ１）を出力している。ここで、あるタイミングｔ
ｏで何らかの要因により（例えば、出力端子と負荷とを
接続している電線が切れたり、或いは外れたりした場合
など）負荷８が開放されると、出力電圧は急激に上昇し
始める。しかしこの瞬間にｂ点の電位はほぼ零電位とな
って、予め設定しておいた閾値電圧Ｖｏを下回り、この
時点で電圧検出回路１０の出力ｃ点は負荷状態の異常を
検出して、ここでは例えばＬレベルの電圧を出力し、こ
の信号に基づいて駆動制御回路１１により圧電トランス
１の駆動が停止されるとともに、報知手段１２から、負
荷異常により高圧電源装置が停止したことが報知され
る。
及び図２を用いて説明する。正常に動作している時、出
力端子ａ点からはある高電圧Ｖ１が出力されており、ま
た電圧検出用抵抗９の出力点ｂの電圧もある値Ｖ２（Ｖ
２《Ｖ１）を出力している。ここで、あるタイミングｔ
ｏで何らかの要因により（例えば、出力端子と負荷とを
接続している電線が切れたり、或いは外れたりした場合
など）負荷８が開放されると、出力電圧は急激に上昇し
始める。しかしこの瞬間にｂ点の電位はほぼ零電位とな
って、予め設定しておいた閾値電圧Ｖｏを下回り、この
時点で電圧検出回路１０の出力ｃ点は負荷状態の異常を
検出して、ここでは例えばＬレベルの電圧を出力し、こ
の信号に基づいて駆動制御回路１１により圧電トランス
１の駆動が停止されるとともに、報知手段１２から、負
荷異常により高圧電源装置が停止したことが報知され
る。
【００１６】次いで、金属性や導電性の塵等によって出
力端子が短絡した場合について、図１及び図３を用いて
説明する。正常動作時は上述の場合と同様である。ここ
であるタイミングｔｓで出力端子が短絡したとする。圧
電トランス１は通常の巻線側トランス（定電圧源）とは
異なり定電流源として動作するため、短絡に対し過大な
電流が流れて圧電トランス１や電圧検出用抵抗９が焼損
することはない。従って、出力端子が短絡したときは図
３に示すようにａ点の電圧はｂ点の電圧とほぼ等しい電
圧となるが、この時電圧検出用抵抗９に流れる電流値ｉ
は負荷８がついている時よりも多少大きな値となり、ｂ
点の電位は正常時の電位Ｖ２より上昇し、予め設定して
おいた閾値電圧Ｖｓを上回って、この時点で電圧検出回
路１０の出力ｃ点は負荷状態の異常を検出し、前回と同
様に例えばＬレベルの電圧を出力する。そして、この信
号に基づいて駆動制御回路１１により圧電トランス１の
駆動が停止されるとともに、報知手段１２から、負荷異
常により高圧電源装置が停止したことが報知される。
力端子が短絡した場合について、図１及び図３を用いて
説明する。正常動作時は上述の場合と同様である。ここ
であるタイミングｔｓで出力端子が短絡したとする。圧
電トランス１は通常の巻線側トランス（定電圧源）とは
異なり定電流源として動作するため、短絡に対し過大な
電流が流れて圧電トランス１や電圧検出用抵抗９が焼損
することはない。従って、出力端子が短絡したときは図
３に示すようにａ点の電圧はｂ点の電圧とほぼ等しい電
圧となるが、この時電圧検出用抵抗９に流れる電流値ｉ
は負荷８がついている時よりも多少大きな値となり、ｂ
点の電位は正常時の電位Ｖ２より上昇し、予め設定して
おいた閾値電圧Ｖｓを上回って、この時点で電圧検出回
路１０の出力ｃ点は負荷状態の異常を検出し、前回と同
様に例えばＬレベルの電圧を出力する。そして、この信
号に基づいて駆動制御回路１１により圧電トランス１の
駆動が停止されるとともに、報知手段１２から、負荷異
常により高圧電源装置が停止したことが報知される。
【００１７】ここで上述のような機能を有する電圧検出
回路１０については、例えば、図４に示すように、２個
の比較器１３を用いた回路で構成では、ｂ点の電位がそ
れぞれの閾値電位Ｖｏ，Ｖｓで囲まれる領域以外でｃ点
の出力がＬレベルとなるものである。
回路１０については、例えば、図４に示すように、２個
の比較器１３を用いた回路で構成では、ｂ点の電位がそ
れぞれの閾値電位Ｖｏ，Ｖｓで囲まれる領域以外でｃ点
の出力がＬレベルとなるものである。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１に、負荷に直列接続され当該負荷の開放もしくは短
絡を検出する検出用抵抗と、この検出用抵抗の検出出力
に応じて圧電トランスの駆動を制御する駆動制御手段と
を具備させたため、簡単な構成で負荷の開放もしくは短
絡状態を検出して圧電トランスの駆動停止等の制御を行
うことができ、過大出力電圧の発生等を的確に防止して
信頼性を向上させることができる。
第１に、負荷に直列接続され当該負荷の開放もしくは短
絡を検出する検出用抵抗と、この検出用抵抗の検出出力
に応じて圧電トランスの駆動を制御する駆動制御手段と
を具備させたため、簡単な構成で負荷の開放もしくは短
絡状態を検出して圧電トランスの駆動停止等の制御を行
うことができ、過大出力電圧の発生等を的確に防止して
信頼性を向上させることができる。
【００１９】第２に、駆動制御手段により圧電トランス
の駆動が停止されたとき、その駆動停止を報知する報知
手段を具備させたため、負荷異常による当該高圧電源装
置の稼動停止が使用者等に確実に報知される。
の駆動が停止されたとき、その駆動停止を報知する報知
手段を具備させたため、負荷異常による当該高圧電源装
置の稼動停止が使用者等に確実に報知される。
【図１】本発明に係る高圧電源装置の実施例を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】本実施例において負荷開放時の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図３】本実施例において負荷短絡時の動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図４】図１における電圧検出回路の回路構成例を示す
図である。
図である。
【図５】従来の高圧電源装置の構成を示す図である。
１ 圧電トランス ２ 駆動部 ３ 発電部 ６ 駆動回路 ８ 負荷 ９ 電圧検出用抵抗 １０ 電圧検出回路 １１ 駆動制御回路（駆動制御手段） １２ 報知部（報知手段）
Claims (2)
- 【請求項１】 駆動部に駆動交流電圧を印加することに
より発電部から負荷駆動用の交流高電圧を発生する圧電
トランスを備えた高圧電源装置において、 前記負荷に直列接続され当該負荷の開放もしくは短絡を
検出する検出用抵抗と、該検出用抵抗の検出出力に応じ
て前記圧電トランスの駆動を制御する駆動制御手段とを
有することを特徴とする高圧電源装置。 - 【請求項２】 前記駆動制御手段により前記圧電トラン
スの駆動が停止されたとき、その駆動停止を報知する報
知手段を有することを特徴とする請求項１記載の高圧電
源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220701A JPH0564436A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 高圧電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3220701A JPH0564436A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 高圧電源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0564436A true JPH0564436A (ja) | 1993-03-12 |
Family
ID=16755142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3220701A Pending JPH0564436A (ja) | 1991-08-30 | 1991-08-30 | 高圧電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0564436A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009369A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-05 | Nihon Cement Kabushiki Kaisha | Control circuit and method for piezoelectric transformer |
| WO1998035434A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Nihon Cement Kabushiki Kaisha | Control circuit and method for piezoelectric transformer |
| US6486612B2 (en) | 1997-05-26 | 2002-11-26 | Taiheiyo Cement Corporation | Control circuit and method for protecting a piezoelectric transformer from an open state and a short-circuited state |
-
1991
- 1991-08-30 JP JP3220701A patent/JPH0564436A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998009369A1 (en) * | 1996-08-29 | 1998-03-05 | Nihon Cement Kabushiki Kaisha | Control circuit and method for piezoelectric transformer |
| US6239558B1 (en) | 1996-08-29 | 2001-05-29 | Taiheiyo Cement Corporation | System for driving a cold-cathode fluorescent lamp connected to a piezoelectric transformer |
| WO1998035434A1 (en) * | 1997-02-06 | 1998-08-13 | Nihon Cement Kabushiki Kaisha | Control circuit and method for piezoelectric transformer |
| US6486612B2 (en) | 1997-05-26 | 2002-11-26 | Taiheiyo Cement Corporation | Control circuit and method for protecting a piezoelectric transformer from an open state and a short-circuited state |
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