JPS61125179A - 円環状圧電トランス - Google Patents
円環状圧電トランスInfo
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- JPS61125179A JPS61125179A JP59247588A JP24758884A JPS61125179A JP S61125179 A JPS61125179 A JP S61125179A JP 59247588 A JP59247588 A JP 59247588A JP 24758884 A JP24758884 A JP 24758884A JP S61125179 A JPS61125179 A JP S61125179A
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- transformer
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- piezoelectric
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- Pending
Links
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- 238000007493 shaping process Methods 0.000 abstract 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/40—Piezoelectric or electrostrictive devices with electrical input and electrical output, e.g. functioning as transformers
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Electrical Machinery Utilizing Piezoelectricity, Electrostriction Or Magnetostriction (AREA)
- Transducers For Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、円環状厚みすべりモード圧電素子を用いた円
環状圧電トランスに関するものである。
環状圧電トランスに関するものである。
（発明の技術的背景）
一般的にトランスは、コイル巻線トランスが用いられて
おり、構造は通常鉄心（ツボ型フェライトコア）を使っ
て全容量の小型化を図るが、周波数が１〜１０ＭＨｚと
高くなるに従ってコア挿入の効果が少なく小型化するこ
とが困難であった。従ってこの方式のトランスは形状、
重量が大きくなり、一台の装置に多数配設して使用する
場合にはトランスの重量の軽減が大きな課題になり、プ
リント基板への取付スペースの節約という点においても
トランスの小型化が望まれていた。
おり、構造は通常鉄心（ツボ型フェライトコア）を使っ
て全容量の小型化を図るが、周波数が１〜１０ＭＨｚと
高くなるに従ってコア挿入の効果が少なく小型化するこ
とが困難であった。従ってこの方式のトランスは形状、
重量が大きくなり、一台の装置に多数配設して使用する
場合にはトランスの重量の軽減が大きな課題になり、プ
リント基板への取付スペースの節約という点においても
トランスの小型化が望まれていた。
このことから従来より圧電トランスは種々試みられてき
たが、特に使用周波数が高いもの（１〜１０ ＭＨｚ
）とか、また出力側の負荷電流が大きい要求に対しては
、何れもこれ等の仕様を満足することができなかった。
たが、特に使用周波数が高いもの（１〜１０ ＭＨｚ
）とか、また出力側の負荷電流が大きい要求に対しては
、何れもこれ等の仕様を満足することができなかった。
（発明の目的）
本発明は以上の様な実情に基づいてなされたものであり
、高周波信号による駆動、軽量化、小型化、量産性向上
化等の可能な円環状圧電トランスを提供することを目的
とする。
、高周波信号による駆動、軽量化、小型化、量産性向上
化等の可能な円環状圧電トランスを提供することを目的
とする。
（発明の概要）
本発明は、その目的を達成させるために本発明によれば
、円環状圧電性磁器の円周方向に複数に分割して分極し
、その表裏面にそれぞれ分割電極を設けた円環状厚みす
べりモード圧電素子の一対の前記分割電極の入力側に入
力信号を印加して励振させることにより、少なくとも他
の一対の前記分割電極の出力側より発生する前記入力信
号を変換した出力信号を取出すようにする。
、円環状圧電性磁器の円周方向に複数に分割して分極し
、その表裏面にそれぞれ分割電極を設けた円環状厚みす
べりモード圧電素子の一対の前記分割電極の入力側に入
力信号を印加して励振させることにより、少なくとも他
の一対の前記分割電極の出力側より発生する前記入力信
号を変換した出力信号を取出すようにする。
（実施例）
以下、本発明の１実施例を図に従って説明する。
尚、各図において同一の符号は同様の対象を示すものと
する。
する。
第１図は本発明の１実施例を示す斜視図である。
２は円環状圧電性磁器であり、円周方向に４分割し図の
矢印で示す様に、一対の対向する部分をそれぞれ同方向
に、他の一対の対向する部分を前記一対の対向する部分
と反対の方向に分極し、円環状圧電性磁器２の表裏面に
それぞれ分割電極３ａ、３ａ’；３ｂ、３ｂ’を設けて
円環状厚みすべりモード圧電振動子１を形成する。４は
リード線で一次端子Ａ、Ａ′と電極３ａ、３ ａ／を並
列に接続している。
矢印で示す様に、一対の対向する部分をそれぞれ同方向
に、他の一対の対向する部分を前記一対の対向する部分
と反対の方向に分極し、円環状圧電性磁器２の表裏面に
それぞれ分割電極３ａ、３ａ’；３ｂ、３ｂ’を設けて
円環状厚みすべりモード圧電振動子１を形成する。４は
リード線で一次端子Ａ、Ａ′と電極３ａ、３ ａ／を並
列に接続している。
Ｂ、Ｅｒ；Ｃ１σは二次端子でそれぞれリード線５．６
を介してイ物噂我電極３ｂ、３ｂ′と接続している。
を介してイ物噂我電極３ｂ、３ｂ′と接続している。
円環状圧電性磁器の円周方向に分極する方法としては、
（１）、（へ）一対の分極用高電圧電極の先端をブラシ
状にして伸縮性を持たせ、素子の厚みより大きい間隔を
保ちながら順次スライドして行なうか、あるいは、円周
を複数個に分極して仮電極を設け、並列に高電圧を印加
する。
（１）、（へ）一対の分極用高電圧電極の先端をブラシ
状にして伸縮性を持たせ、素子の厚みより大きい間隔を
保ちながら順次スライドして行なうか、あるいは、円周
を複数個に分極して仮電極を設け、並列に高電圧を印加
する。
分割電極は、通常無電解メッキか真空蒸着等の手段で最
終電極を形成する。
終電極を形成する。
次に作用を説明すると、−次側端子Ａ、７ｖに厚みすべ
りモードに共振する周波数（周波数定数例えばＮｓ ＝
９０ ｋＨｚ−ｃｍ）を入力すると、円環状厚みすべ
りモード圧電振動子１は、厚みすべり振動を励起し、励
振電圧（又は電流）と同一の周波数の出力信号が、電極
３ｂ、３ｂ′より発生し、二次側端子Ｂ、Ｉｌｒ；Ｃ１
σより取出せる。二次側端子Ｂ、「；Ｃ１σは使用目的
により並列に接続するか、あるいは直列に接続するかを
決定すればよい。
りモードに共振する周波数（周波数定数例えばＮｓ ＝
９０ ｋＨｚ−ｃｍ）を入力すると、円環状厚みすべ
りモード圧電振動子１は、厚みすべり振動を励起し、励
振電圧（又は電流）と同一の周波数の出力信号が、電極
３ｂ、３ｂ′より発生し、二次側端子Ｂ、Ｉｌｒ；Ｃ１
σより取出せる。二次側端子Ｂ、「；Ｃ１σは使用目的
により並列に接続するか、あるいは直列に接続するかを
決定すればよい。
出力側の負荷電流を特に大きくするときや、また電圧を
大きくするには、上述の円環状厚みすべりモード圧電素
子を２枚帖合せて並列駆動することにより、下記で述べ
る矢羽根状の振動姿態で安定な共振を行ない、出力側の
分割電極を分極極性に合せて、直列あるいは並列に接続
して電圧または電流が増大変換する様にする。これを図
に従って説明する、第２図は２枚貼合せた円環状厚みす
べりモード圧電素子の一部拡大説明図である。図におい
て、１０．１１はそれぞれ円環状厚みすべりモード振動
子で接着剤を介して貼着されており、矢印方向に分極さ
れている。この円環状厚みすべりモード振動子１０．１
１の入力側を電気的に並列に接続している。
大きくするには、上述の円環状厚みすべりモード圧電素
子を２枚帖合せて並列駆動することにより、下記で述べ
る矢羽根状の振動姿態で安定な共振を行ない、出力側の
分割電極を分極極性に合せて、直列あるいは並列に接続
して電圧または電流が増大変換する様にする。これを図
に従って説明する、第２図は２枚貼合せた円環状厚みす
べりモード圧電素子の一部拡大説明図である。図におい
て、１０．１１はそれぞれ円環状厚みすべりモード振動
子で接着剤を介して貼着されており、矢印方向に分極さ
れている。この円環状厚みすべりモード振動子１０．１
１の入力側を電気的に並列に接続している。
円環状厚みすベリモート振動子１０．１１に入力信号を
印加すると、円環状厚みすべり振動子１０．１１は厚み
すべり振動を発生する。点線１０１，１０２は入力信号
が印加されない時の素子の状態である。
印加すると、円環状厚みすべり振動子１０．１１は厚み
すべり振動を発生する。点線１０１，１０２は入力信号
が印加されない時の素子の状態である。
これに入力信号を印加すると素子は実線１０３ 、１０
４．１０５．１０６のように矢羽根状の厚み辷りを生じ
、共振振動をする。、素子が円環状であるため、どの部
分をとっても第２図に示すように矢羽根状の振動姿態を
とる。この励振によって第１図で説明したように二次側
に変換されて増大した出力信号を得る。
４．１０５．１０６のように矢羽根状の厚み辷りを生じ
、共振振動をする。、素子が円環状であるため、どの部
分をとっても第２図に示すように矢羽根状の振動姿態を
とる。この励振によって第１図で説明したように二次側
に変換されて増大した出力信号を得る。
第２図において入力を直列に接続する場合は上下の素子
の分極方向を互いに逆にしておく。これは回路の出し得
る電圧と励振強度により任意に選択できる回路である。
の分極方向を互いに逆にしておく。これは回路の出し得
る電圧と励振強度により任意に選択できる回路である。
第３図は第３の実施例である。第３図（ａ）において２
０．２１はそれぞれ円環状厚みすべり振動子で接着剤を
介して貼合されている。二次側は複数（この実施例では
６ブロツク）に分割して矢印方向即ち、円環状厚みすべ
り振動子２０．２１は互に逆方向に分極し、電極を設け
て直列に接続して高電圧（１〜３ ｋＶ）を得る円環状
圧電トランスである。Ｄ、Ｕは一次側端子、８８ｇは二
次側端子である。
０．２１はそれぞれ円環状厚みすべり振動子で接着剤を
介して貼合されている。二次側は複数（この実施例では
６ブロツク）に分割して矢印方向即ち、円環状厚みすべ
り振動子２０．２１は互に逆方向に分極し、電極を設け
て直列に接続して高電圧（１〜３ ｋＶ）を得る円環状
圧電トランスである。Ｄ、Ｕは一次側端子、８８ｇは二
次側端子である。
第３図（ｂ）は、第３図（ａ）の等価回路である。円環
状厚みすべりモード振動子を２枚貼合せることにより一
次側の容量は、第１図の円環状厚みすべりモード振動子
の２倍に、二次側の出力電圧は６倍になる。
状厚みすべりモード振動子を２枚貼合せることにより一
次側の容量は、第１図の円環状厚みすべりモード振動子
の２倍に、二次側の出力電圧は６倍になる。
本考案は、以上の実施例に限定されることなく、さらに
各種の内容を含むものであり、例えば分極後における電
極の設ける位置を円環状の内外周としても全く同様の機
能が得られる。
各種の内容を含むものであり、例えば分極後における電
極の設ける位置を円環状の内外周としても全く同様の機
能が得られる。
（発明の効果）
上記の様に、本発明によれば次の様な効果を奏する。
（１）厚みすべり振動子を円環状にしてエンドレスとす
ることにより、共振点近傍に寄生振動の少ない安定した
共振変換が可能になる。
ることにより、共振点近傍に寄生振動の少ない安定した
共振変換が可能になる。
（２）円環状厚みすべり振動子は、素子の厚みを任意に
簡単に薄く量産ができるので共振周波数を高く（１〜１
０ ＭＨｚ）設定することが可能になり、従って信号の
断続頻度も速＜ （１００ｋＨｚ ＝ １０ ｐ ｓｅ
ｃ ）設計することができる。
簡単に薄く量産ができるので共振周波数を高く（１〜１
０ ＭＨｚ）設定することが可能になり、従って信号の
断続頻度も速＜ （１００ｋＨｚ ＝ １０ ｐ ｓｅ
ｃ ）設計することができる。
（３）二次側出力は分割素子の接続のしかた、すなわち
並列接続することにより高容量（電流大）、または直列
接続することにより高電圧を取出すことができ、また円
環状厚みすべりモード振動子を２枚貼合せることにより
、更に能力を増し、弾力性のある設計が可能になる。
並列接続することにより高容量（電流大）、または直列
接続することにより高電圧を取出すことができ、また円
環状厚みすべりモード振動子を２枚貼合せることにより
、更に能力を増し、弾力性のある設計が可能になる。
（４）円環状厚みすべり圧電素子の一次側と二次側との
電気的絶縁は、取付電極の構造配置によって４端子構成
とすることができ、−次、二次間は小さなストレー容量
（浮遊容量）、高絶縁抵抗の状態を実現することができ
る。
電気的絶縁は、取付電極の構造配置によって４端子構成
とすることができ、−次、二次間は小さなストレー容量
（浮遊容量）、高絶縁抵抗の状態を実現することができ
る。
（５）使用周波数が高いと円環状圧電磁器の厚みが薄く
なるので、プリント基板上の取付は面積、使用材料の何
れも節減でき、かつ冷却効果も上るのでより大振幅での
使用が可能になる。
なるので、プリント基板上の取付は面積、使用材料の何
れも節減でき、かつ冷却効果も上るのでより大振幅での
使用が可能になる。
（６）圧電磁器を円環状に加工することにより、無限円
を形成して単一の周波数で共振できるため、ジスプリア
ス（寄生振動）の少ない圧電トランスを形成することが
できる。
を形成して単一の周波数で共振できるため、ジスプリア
ス（寄生振動）の少ない圧電トランスを形成することが
できる。
第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は同じ
く第２実施例の一部拡大説明図、第３図は同じく第３実
施例の斜視図、第４図は同じく第３実施例の等価回路図
。 １：円環状厚みすべりモード振動子、２：円環状圧電性
磁器、３ａ、３ ａ／、３ｂ、３ｂ′：分割電極、４．
５．６ ：リード線、Ａ、Ｒニー次側端子、Ｂ、、Ｅｒ
；Ｃ，Ｃ’：二次側端子。
く第２実施例の一部拡大説明図、第３図は同じく第３実
施例の斜視図、第４図は同じく第３実施例の等価回路図
。 １：円環状厚みすべりモード振動子、２：円環状圧電性
磁器、３ａ、３ ａ／、３ｂ、３ｂ′：分割電極、４．
５．６ ：リード線、Ａ、Ｒニー次側端子、Ｂ、、Ｅｒ
；Ｃ，Ｃ’：二次側端子。
Claims (3)
- （１）円環状圧電性磁器の円周方向に複数に分割して分
極しその表裏面にそれぞれ分割電極を設けた環状厚みす
べりモード圧電振動子の、一対の前記分割電極の入力側
に入力信号を印加して励振させることにより、少くとも
他の一対の前記分割電極の出力側より発生する前記入力
信号を変換した出力信号を取出すことを特徴とする円環
状圧電トランス。 - （２）前記円環状厚みすべりモード圧電振動子を２枚貼
合せ同時駆動するようにしてなる特許請求の範囲第１項
記載の円環状圧電トランス。 - （３）前記分割電極の出力側を複数対直列または並列に
接続してなる特許請求の範囲第１項及び第２項記載の円
環状圧電トランス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59247588A JPS61125179A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 円環状圧電トランス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59247588A JPS61125179A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 円環状圧電トランス |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61125179A true JPS61125179A (ja) | 1986-06-12 |
Family
ID=17165735
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59247588A Pending JPS61125179A (ja) | 1984-11-22 | 1984-11-22 | 円環状圧電トランス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61125179A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0898313A1 (fr) * | 1997-08-18 | 1999-02-24 | Eta SA Fabriques d'Ebauches | Transformateur piézo-électrique |
| JP2010524251A (ja) * | 2007-04-11 | 2010-07-15 | イノバ アイエヌシー | 風車形電極を備えた圧電変圧器 |
| USRE42449E1 (en) | 1999-07-29 | 2011-06-14 | Mineral Lassen Llc | Piezo-electric tag |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5019386A (ja) * | 1973-06-20 | 1975-02-28 |
-
1984
- 1984-11-22 JP JP59247588A patent/JPS61125179A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5019386A (ja) * | 1973-06-20 | 1975-02-28 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0898313A1 (fr) * | 1997-08-18 | 1999-02-24 | Eta SA Fabriques d'Ebauches | Transformateur piézo-électrique |
| USRE42449E1 (en) | 1999-07-29 | 2011-06-14 | Mineral Lassen Llc | Piezo-electric tag |
| JP2010524251A (ja) * | 2007-04-11 | 2010-07-15 | イノバ アイエヌシー | 風車形電極を備えた圧電変圧器 |
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