JPS58267B2 - Atsudentransnoheiretsukudohouhou - Google Patents
AtsudentransnoheiretsukudohouhouInfo
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- JPS58267B2 JPS58267B2 JP50086016A JP8601675A JPS58267B2 JP S58267 B2 JPS58267 B2 JP S58267B2 JP 50086016 A JP50086016 A JP 50086016A JP 8601675 A JP8601675 A JP 8601675A JP S58267 B2 JPS58267 B2 JP S58267B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は圧電トランスの並列、駆動方法に関する。[Detailed description of the invention] The present invention relates to a method for parallelizing and driving piezoelectric transformers.
一般に圧電トランスは、駆動部に電界を印加することに
より、機械的歪みを生じさせ、その機械的歪みを発電部
で電圧に変換し、連続した正弦波出力電圧を得るもので
あって、電気−機械−電気のエネルギー変換中に昇圧作
用を行わせるものである。In general, a piezoelectric transformer generates mechanical distortion by applying an electric field to the driving part, converts the mechanical distortion into voltage in the power generation part, and obtains a continuous sine wave output voltage. It performs a boosting action during mechanical-electrical energy conversion.
したがって、その動作には機械振動が介在するため、余
り大きなものは製造しにくく、このため比較的大きな出
力電力を得る場合には、2個乃至それ以上の圧電トラン
スを並列接続して使用するのが普通である。Therefore, since mechanical vibration is involved in the operation, it is difficult to manufacture a large one. Therefore, in order to obtain a relatively large output power, it is necessary to connect two or more piezoelectric transformers in parallel. is normal.
また、圧電トランスは出力インピーダンスが高いため、
電圧レギュレーションが悪く、負荷が開放に近づくと出
力電圧が上昇し、放電や、周辺部品の燃焼、ひいては圧
電トランスの折損事故にもつながる欠点がある。In addition, piezoelectric transformers have high output impedance, so
Voltage regulation is poor, and when the load approaches open circuit, the output voltage increases, leading to electrical discharge, combustion of surrounding parts, and even damage to the piezoelectric transformer.
本発明の目的は、以上の点に鑑み、上記の欠点を除去す
る新規な圧電トランスの並列駆動方法を提供することで
ある。In view of the above points, an object of the present invention is to provide a novel method for driving piezoelectric transformers in parallel, which eliminates the above-mentioned drawbacks.
本発明は、圧電トランスの出力電圧の位相が駆動電圧の
位相により決まることを利用するもので、並列に接続さ
れた圧電トランスを、帰還信号によって動作する位相制
御手段によって、適当な位相差を設けて駆動することに
より、所望の値に安定化された高圧出力電圧を得ること
を特徴とするものである。The present invention utilizes the fact that the phase of the output voltage of a piezoelectric transformer is determined by the phase of the drive voltage, and the piezoelectric transformers connected in parallel are controlled to have an appropriate phase difference by a phase control means operated by a feedback signal. The device is characterized in that a high output voltage stabilized at a desired value is obtained by driving the output voltage.
以下、圧電トランスを2個使用した場合の一実施例を図
面を用いて詳細に説明する。Hereinafter, an embodiment in which two piezoelectric transformers are used will be described in detail with reference to the drawings.
第1図において、1,2は圧電トランスで、圧電トラン
ス1は駆動電極11,12が直接駆動電源3に接続され
ており、また圧電トランス2は駆動電極21,22が位
相制御手段6を介して駆動電源3に接続されている。In FIG. 1, reference numerals 1 and 2 are piezoelectric transformers. The piezoelectric transformer 1 has drive electrodes 11 and 12 directly connected to a drive power source 3, and the piezoelectric transformer 2 has drive electrodes 21 and 22 connected via a phase control means 6. and is connected to the drive power source 3.
本願明細書においては、説明の便宜上、上記圧電トラン
ス2の如く、位相制御手段を介して駆動電源に接続され
たものを副圧型トランスと呼び、そうでないものを主圧
電トランスと呼ぶものとする。In this specification, for convenience of explanation, a piezoelectric transformer that is connected to a drive power source via a phase control means, such as the piezoelectric transformer 2 described above, will be referred to as a sub-voltage transformer, and a transformer that is not connected to a drive power source will be referred to as a main piezoelectric transformer.
上記圧電トランス1゜2のそれぞれの出力電極13.2
3は共通に接続されて、2個のダイオード41,42と
から成る倍圧整流回路4を介して、出力端子7に接続さ
れている。Each output electrode 13.2 of the piezoelectric transformer 1゜2
3 are commonly connected and connected to the output terminal 7 via a voltage doubler rectifier circuit 4 consisting of two diodes 41 and 42.
該出力端子7とアース間には検出用抵抗5が挿入されて
おり、出力端子7に現われる出力電圧に比例した電気信
号eが上記位相制御手段6に帰還されている。A detection resistor 5 is inserted between the output terminal 7 and ground, and an electric signal e proportional to the output voltage appearing at the output terminal 7 is fed back to the phase control means 6.
いま、圧電トランス1,2を特性の等しいものを使用し
て、その各出力電圧をそれぞれEl、E2とすると、圧
電トランスを駆動する駆動電圧の位相差φと上記各出力
電圧を重畳して得られる電圧EO(=E1+E2)との
関係は第2図に示される様になる。Now, if we use piezoelectric transformers 1 and 2 with the same characteristics, and let their respective output voltages be El and E2, we can obtain The relationship with the voltage EO (=E1+E2) is as shown in FIG.
すなわち、位相差φが0のとき、つまり圧電トランス1
,2を駆動するそれぞれの駆動電圧が同相のときにはE
1=E2となってE0は“2E1”となる。That is, when the phase difference φ is 0, that is, the piezoelectric transformer 1
, 2 are in phase, E
1=E2, and E0 becomes "2E1".
また位相差φが“T/2”のとき、つまり圧電トランス
1,2を駆動するそれぞれの電圧の位相差が、駆動電圧
の周期Tの半分のときにはE1=−E2となってE0は
“0”なる。Furthermore, when the phase difference φ is "T/2", that is, when the phase difference between the respective voltages that drive the piezoelectric transformers 1 and 2 is half the period T of the drive voltage, E1=-E2 and E0 becomes "0". "Become.
このことは、駆動電圧の位相差φを“0”〜“T/2”
の間の適当な値にすることによって、各出力電圧を重畳
して得られる電圧E0の値を“0”〜“2E1”の間の
任意の値にすることができることを示している。This means that the phase difference φ of the drive voltage is “0” to “T/2”.
It is shown that the value of the voltage E0 obtained by superimposing each output voltage can be set to an arbitrary value between "0" and "2E1" by setting the value to an appropriate value between "0" and "2E1".
したがって、この原理により、上記実施例の並列駆動に
おいては、位相制御手段6によって、帰還される電気信
号eに応じて電源3の電圧位相を適当に調整すれば、各
出力電圧を重畳して得る電圧E0の大きさを所望の値と
なる様にすることができる。Therefore, according to this principle, in the parallel drive of the above embodiment, if the phase control means 6 appropriately adjusts the voltage phase of the power supply 3 according to the electric signal e fed back, the respective output voltages can be obtained by superimposing them. The magnitude of voltage E0 can be set to a desired value.
位相制御手段6の構成は上記の如き作用をなすのであれ
ばどの様なものであっても良い。The phase control means 6 may have any structure as long as it can function as described above.
たとえば、コイル、コンデンサ等のリアクタンス素子と
トランジスタ、IC等の制御素子を組合せて構成した、
ずらす位相の量を制御信号によって調整できる制御可能
移相器と、帰還される電気信号eをあらかじめ設定した
値と比較して、その誤差に応じた制御信号を上記制御可
能移相器に供給する誤差検出回路とから成るものが考え
られる。For example, a system configured by combining reactance elements such as coils and capacitors with control elements such as transistors and ICs.
A controllable phase shifter that can adjust the amount of phase shift using a control signal, and a control signal that compares the feedback electric signal e with a preset value and supplies a control signal corresponding to the error to the controllable phase shifter. A configuration consisting of an error detection circuit is conceivable.
そして、電気信号eが設定値より大きい場合には、ずら
す位相の量を位相差が“T/2”に近づく様に制御し、
また電気信号eが設定値より小さい場合には、ずらす位
相の量を位相差が“0”に近づく様に制御して電気信号
eと設定値とが等しくなる様に動作させれば、出力端子
7に現われる整流された出力電圧の値は設定値によって
決定される値に安定化される。When the electrical signal e is larger than the set value, the amount of phase shift is controlled so that the phase difference approaches "T/2",
In addition, if the electrical signal e is smaller than the set value, if the amount of phase shift is controlled so that the phase difference approaches "0" and the operation is made so that the electrical signal e and the set value are equal, the output terminal The value of the rectified output voltage appearing at 7 is stabilized to a value determined by the setpoint.
この場合、設定値を調整できる様にしておけば、望む値
の安定化された出力電圧が得られることは言うまでもな
い。In this case, it goes without saying that if the set value can be adjusted, a stabilized output voltage of a desired value can be obtained.
なお、上記の実施例においては、電気信号eを検出用抵
抗5を用いて、整流された後の電圧を検出して得ている
が、これに限定されず、各圧電トランスの出力電圧を重
量した電圧の大きさにほぼ比例した電気信号が得られる
のならばどの様なものであっても良い。In the above embodiment, the electric signal e is obtained by detecting the rectified voltage using the detection resistor 5, but the present invention is not limited to this, and the output voltage of each piezoelectric transformer is Any type of electrical signal may be used as long as it can obtain an electrical signal that is approximately proportional to the magnitude of the applied voltage.
たとえば、一方の圧電トランスの出力電極近傍に導電体
を配設し、静電誘導によって該導電体に誘起される電圧
を利用する構成などが考えられる。For example, a configuration may be considered in which a conductor is disposed near the output electrode of one piezoelectric transformer and a voltage induced in the conductor by electrostatic induction is utilized.
また、上記の実施例においては主圧電トランスと副圧室
トランスがそれぞれ1個の場合であったが、それぞれ複
数個の場合であってもよく、また整流回路の構成も実施
例に限定されない。Further, in the above embodiment, there is one main piezoelectric transformer and one auxiliary pressure chamber transformer, but there may be a plurality of each, and the configuration of the rectifier circuit is not limited to the embodiment.
以上説明した様に本発明による並列駆動方法は位相制御
手段によって、帰還される電気信号に応じて副圧室トラ
ンスを駆動する電圧の位相を適当に調整することにより
、主圧電トランスと副圧室トランスのそれぞれの出力電
圧を重畳して得る高圧出力電圧を所定の値に安定化する
ものである。As explained above, in the parallel drive method according to the present invention, the main piezoelectric transformer and the auxiliary pressure chamber are connected to each other by appropriately adjusting the phase of the voltage that drives the auxiliary pressure chamber transformer according to the electric signal fed back by the phase control means. This stabilizes the high voltage output voltage obtained by superimposing the output voltages of each transformer to a predetermined value.
したがって、高圧出力電圧を供給する負荷が開放に近づ
いたとしても、出力電圧は常に一定の値に保たれるから
、従来の如く電圧が上昇して放電を起したり、周辺部品
が燃焼したりすることがない。Therefore, even if the load that supplies the high voltage output voltage approaches open circuit, the output voltage will always be kept at a constant value, so there will be no risk of the voltage rising and causing discharge or burning of peripheral parts, as in the past. There's nothing to do.
また温度変動による高圧出力電圧の変動の問題も解決さ
れる。Furthermore, the problem of fluctuations in high voltage output voltage due to temperature fluctuations is also solved.
さらに、本発明においては、高圧出力電圧の値を調整す
るのに、駆動電圧の位相差を変えるのであって、従来の
如く駆動電圧の大きさを変化させるのでないから、出力
電圧を調整するために生じる電力損失は、駆動電圧の大
きさを変化させる場合に比べ極めて少い。Furthermore, in the present invention, the value of the high-voltage output voltage is adjusted by changing the phase difference of the drive voltage, and not by changing the magnitude of the drive voltage as in the conventional method. The power loss caused by this is extremely small compared to the case where the magnitude of the drive voltage is changed.
第1図は本発明による並列駆動方法の一実施例を示す回
路図、第2図は重畳電圧E0と位相差φとの関係を示す
図面でaはφ=0の場合、bはU=T/4の場合、cは
φ=T/2の場合である。
図中、1は主圧電トランス、2は副圧室トランス、3は
駆動電源、4は整流回路、5は検出用抵抗、6は位相制
御手段、7は出力端子を示す。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the parallel driving method according to the present invention, and FIG. 2 is a drawing showing the relationship between the superimposed voltage E0 and the phase difference φ, where a is φ=0 and b is U=T. /4, c is the case when φ=T/2. In the figure, 1 is a main piezoelectric transformer, 2 is an auxiliary pressure chamber transformer, 3 is a driving power source, 4 is a rectifier circuit, 5 is a detection resistor, 6 is a phase control means, and 7 is an output terminal.
Claims (1)
動電圧に位相制御手段を介して接続された副圧型トラン
ス表から成り、それぞれの圧電トランスの出力電圧を重
畳して高圧出力電圧を得るものであって、上記高圧出力
電圧の大きさにほぼ比例した電気信号を上記位相制御手
段に帰還して、上記副圧型トランスを駆動する電圧の位
相を制御することにより、上記高圧出力電圧の値を安定
化する圧電トランスの並列駆動方法。1 Consists of a main piezoelectric transformer and a sub-voltage transformer table connected to the drive voltage for driving the main piezoelectric transformer via a phase control means, and obtains a high output voltage by superimposing the output voltages of each piezoelectric transformer. The value of the high-voltage output voltage is stabilized by feeding back an electric signal substantially proportional to the magnitude of the high-voltage output voltage to the phase control means to control the phase of the voltage that drives the sub-voltage transformer. Parallel driving method for piezoelectric transformers.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50086016A JPS58267B2 (en) | 1975-07-14 | 1975-07-14 | Atsudentransnoheiretsukudohouhou |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50086016A JPS58267B2 (en) | 1975-07-14 | 1975-07-14 | Atsudentransnoheiretsukudohouhou |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS529823A JPS529823A (en) | 1977-01-25 |
| JPS58267B2 true JPS58267B2 (en) | 1983-01-06 |
Family
ID=13874867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50086016A Expired JPS58267B2 (en) | 1975-07-14 | 1975-07-14 | Atsudentransnoheiretsukudohouhou |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58267B2 (en) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5747914A (en) * | 1997-02-05 | 1998-05-05 | Motorola Inc. | Driving circuit for multisectional piezoelectric transformers using pulse-position-modulation/phase modulation |
| JP4199334B2 (en) * | 1998-09-04 | 2008-12-17 | Necトーキン株式会社 | Piezoelectric transformer device and driving method thereof |
| JP4102504B2 (en) * | 1999-02-05 | 2008-06-18 | Necトーキン株式会社 | Piezoelectric transformer and method of using the same |
| JP4535813B2 (en) * | 2004-09-07 | 2010-09-01 | Necエンジニアリング株式会社 | Power supply device using piezoelectric transformer |
| JP4332528B2 (en) * | 2005-03-31 | 2009-09-16 | キヤノン株式会社 | Power supply device and image forming apparatus having power supply device |
-
1975
- 1975-07-14 JP JP50086016A patent/JPS58267B2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS529823A (en) | 1977-01-25 |
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