专利名称：压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法
技术领域：
本发明涉及点亮用于从背方照明个人计算机等中使用的液晶的背后照明用光源的冷阴极管用的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法。
背景技术：
所谓的“罗森(ロ-ゼン)”型压电变压器，在PZT等压电陶瓷上设置初级、次级电极，并分别用高电场加以极化。对初级方施加由长度方向决定的固有频率的电压时，利用反压电效应使元件振动，并可利用压电效应从次级方取出仅与振动相符的电压。
通过对陶瓷的某方向施加高电场，使晶轴整齐，能获得压电体。而且，在压电体中有在施加张力时相对于该张力的坐标轴的正向(压电的符号为正)产生正电荷的和产生负电荷的。
图4是有关二次罗森型压电变压器的极化的说明图。使相同的材料做成的压电变压器的次级方或初级方的极化方向(箭头号表示极化方向)翻转的情况下，对初级方施加谐振频率的电压时，在次级方分别产生不同符号的电位。
在该图中，压电变压器2的初级电极2a、2b的极化方向使压电变压器1的初级电极1a、1b的极化方向翻转。对初级电极1a、1b施加谐振频率的电压，并对初级电极2a、2b也施加该电压时，在次级电极1c、2c分别产生符号不同的电位。
压电变压器3的次级电极3c的极化方向使压电变压器1的次级电极1c的极化方向翻转。对初级电极1a、1b施加谐振频率的电压，并对初级电极3a、3b也施加该电压时，在次级电极1c、3c分别产生符号不同的电位。
图5是已有例(专利文献1日本国专利公开2000-307165)的压电变压器驱动方法的说明图。使用的2个压电变压器，其压电变压器1的初级电极1a、1b与压电变压器2的初级电极2a、2b的极化方向相反，而且压电变压器1的次级电极1c与压电变压器2的次级电极2c极化方向相同。
将冷阴极管L连接在压电变压器1的次级电极1c与压电变压器2的初级电极2c之间。将交流电源E的一端连接压电变压器1的初级电极1a和压电变压器2的初级电极2a，交流电源E的另一端则连接压电变压器1的初级电极1b和压电变压器2的初级电极2b。即，压电变压器1和压电变压器2对交流电源E并联。
由于压电变压器1的初级电极1a、1b的极化方向与压电变压器2的初级电极2a、2b的极化方向相反，对初级电极1a、1b和初级电极2a、2b施加谐振频率的电压时，对连接在次级电极1c与2c之间的冷阴极管L施加大电压。例如从压电变压器1的次级电极1c输出正电压时，从压电变压器2的次级电极2c输出极性相反的负电压。
然而，上述已有例的并联压电变压器的驱动方法中，如图6(a)所示的传输特性(相对于频率的升压比、输出电压特性)示出的那样，谐振点形成多个(图6中为谐振频率f1、f2)。图6(b)是测量图6(a)的传输特性时的布线图。产生多个谐振点主要是因为各压电变压器存在偏差。为了参考，图7(a)示出用1个压电变压器时的传输特性，图7(b)示出其测量时的布线图。图7中，谐振点后的高频范围是使用区。为了消除图6(a)所示的多个谐振点，将特性一致的压电变压器配成对。然而，即便使用相同的材料并且管理生产工序，也不容易使压电变压器的全部特性一致。存在此课题。
本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供一种即使各压电变压器有偏差，也在使用的频率附近没有不需要的谐振点(即输出对频率稳定)的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的压电变压器驱动装置，包括具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源，从次级电极取得输出的第1压电变压器；以及具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源，从次级电极取得输出、而且输出相对于第1压电变压器输出的电压的相位翻转的相位的电压的第2压电变压器，串联连接第1压电变压器的初级电极与第2压电变压器的初级电极，并施加交流电源，并且将负载连接在第1压电变压器的次级电极与第2压电变压器的次级电极之间。
本发明的压电变压器驱动装置，包括具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源从次级电极取得输出的第1压电变压器；以及具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源，从次级电极取得输出、而且该初级电极侧的极化方向与第1压电变压器的初级电极侧的极化方向相反、该次级电极侧的极化方向与第1压电变压器的极化方向相同的第2压电变压器，串联连接第1压电变压器的初级电极与第2压电变压器的初级电极，并施加交流电源，并且将负载连接在第1压电变压器的次级电极与第2压电变压器的次级电极之间。
本发明的压电变压器驱动装置，包括具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源从次级电极取得输出的第1压电变压器；以及具有初级电极和次级电极，并通过对初级电极施加交流电源，从次级电极取得输出、而且该初级电极侧的极化方向与第1压电变压器的初级电极侧的极化方向相同、该次级电极侧的极化方向与第1压电变压器的极化方向相反的第3压电变压器，串联连接第1压电变压器的初级电极与第3压电变压器的初级电极，并施加交流电源，并且将负载连接在第1压电变压器的次级电极与第3压电变压器的次级电极之间。
本发明的压电变压器驱动方法，第1电压变压器的初级电极与第2压电变压器的初级电极极化方向相反，而且第1压电变压器的次级电极与第2压电变压器的次级电极极化方向相同；串联连接第1压电变压器的初级电极和第2压电变压器的初级电极连接，并对交流电源串联连接第1压电变压器和第2压电变压器；将负载连接在第1压电变压器的次级电极与第2压电变压器的次级电极之间，在串联的第1与第2压电变压器的初级电极之间施加交流电压，驱动压电变压器。
本发明的压电变压器驱动方法，第1电压变压器的初级电极与第3压电变压器的初级电极极化方向相同，而且第1压电变压器的次级电极与第3压电变压器的次级电极极化方向相反；串联连接第1压电变压器的初级电极和第3压电变压器的初级电极连接，并对交流电源串联使连接第1压电变压器和第3压电变压器；将负载连接在第1压电变压器的次级电极与第3压电变压器的次级电极之间，在串联的第1与第3压电变压器的初级电极之间施加交流电压，驱动压电变压器。
综上所述，根据本发明，对交流电源串联连接初级电极施加谐振频率时在次级电极分别产生不同符号的电压的各压电变压器，并且在各压电变压器的次级电极连接负载，在串联的各压电变压器之间施加交流电压，因而即使各压电变压器的振动存在偏差，也能使谐振点为1个，而且能使次级电极之间不产生大电压。由于没有接地点，负载对地平衡，能使泄漏电流减小。
根据本发明，则即使初级电极侧的极性和次级电极侧的极性分别对上述组成为相反时，也与上述组成相同，即使各压电变压器的振动存在偏差，也能使谐振点为1个，而且次级电极之间不产生大电压。
图1是本发明实施例1的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法的说明图。
图2是本发明实施例2的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法的说明图。
图3(a)是示出一本发明实施例的压电变压器的传输特性的图，(b)是一本发明实施例的压电变压器的布线图。
图4是压电变压器的说明图。
图5是说明已有例的压电变压器驱动方法的图。
图6(a)是示出已有例的压电变压器的传输特性的图，(b)是已有例的压电变压器的布线图。
图7(a)是示出一般压电变压器的传输特性的图，(b)是一般压电变压器的布线图。
具体实施例方式
本发明的压电变压器驱动方法，不拘于利用成对压电变压器获得大输出，使用的频率附近没有不需要的谐振点，而且没有接地点，负载对地平衡，泄漏电流小。
图1是本发明实施例1的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法的说明图。该图中，1是压电变压器，1a、1b是压电变压器1的初级电极，1c是压电变压器1的次级电极，2是压电变压器，2a、2b是压电变压器2的初级电极，2c是压电变压器2的次级电极，E是交流电源，L是冷阴极管。
将冷阴极管L连接在压电变压器1的次级电极1c与压电变压器2的次级电极2c之间，直接连接压电变压器1的初级电极1b和压电变压器2的初级电极2a，并对交流电源E串联压电变压器1与压电变压器2。将交流电源E的一端连接压电变压器1的初级电极1a，另一端连接压电变压器2的初级电极2b。
将来自交流电源的交流电压作为输入电压，施加在初级电极1b与2a相连的压电变压器1、2的初级电极1a与2b之间。次级电极1c和次级电极2c产生符号不同的电压，因而对冷阴极管施加次级电极1c产生的电压与次级电极2c产生的电压之和的大电压。而且，使用的压电变压器未必限于罗森型压电变压器、或叠层型、单片型压电变压器。
图2是本发明实施例2的压电变压器驱动装置和压电变压器驱动方法的说明图。在该图中，3是压电变压器，3a、3b是压电变压器3的初级电极，3c是压电变压器3的次级电极。标注与图1相同的标号的组成单元分别表示相同的组成单元，并省略说明。
实施例2将实施例1的压电变压器2置换成压电变压器3，具有与实施例1相同的效果。即，将来自交流电源E的交流电压作为输入电压，施加在初级电极1b与3a相连的压电变压器1、3的初级电极1a与3b之间。次级电极1c和次级电极3c产生符号不同的电压，因而对冷阴极管L施加次级电极1c产生的电压与次级电极3c产生的电压之和的大电压。
图3(a)是示出本发明实施例的串联压电变压器的传输特性的图。图3(b)是测量图3(a)的传输特性时的布线图。在图3(a)的情况下，即使两个压电变压器的各谐振频率输入阻抗存在偏差，也对各压电变压器施加与阻抗值成反比的交流电压，对输出电压进行补充。图3a的压电变压器传输特性曲线的纵轴是串联的压电变压器的升压比(输出电压)，横轴是频率。传输特性示出即使各压电变压器存在偏差，谐振点f0也1个。
工业上的实用性综上所述，本发明的压电变压器驱动装置及压电变压器驱动方法，作为用于点亮冷阴极管是有用的，尤其在将冷阴极管用作从背方照明个人计算机等用的液晶的背后照明用光源时，适合用于点亮该冷阴极管。
权利要求
1.一种压电变压器驱动装置，其特征在于，包括具有初级电极(1a、1b)和次级电极(1c)，并通过对初级电极(1a、1b)施加交流电源，从次级电极(1c)取得输出的第1压电变压器(1)；以及具有初级电极(2a、2b)和次级电极(2c)，并通过对初级电极(2a、2b)施加交流电源，从次级电极(2c)取得输出、而且输出相对于第1压电变压器(1)输出的电压的相位翻转的相位的电压的第2压电变压器(2)，串联连接第1压电变压器(1)的初级电极(1a、1b)与第2压电变压器(2)的初级电极(2a、2b)，并施加交流电源，并且将负载(L)连接在第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第2压电变压器(2)的次级电极(2c)之间。
2.一种压电变压器驱动装置，其特征在于，包括具有初级电极(1a、1b)和次级电极(1c)，并通过对初级电极(1a、1b)施加交流电源从次级电极(1c)取得输出的第1压电变压器(1)；以及具有初级电极(2a、2b)和次级电极(2c)，并通过对初级电极(2a、2b)施加交流电源，从次级电极(2c)取得输出、而且该初级电极侧的极化方向与第1压电变压器(1)的初级电极侧的极化方向相反、该次级电极侧的极化方向与第1压电变压器(1)的极化方向相同的第2压电变压器(2)，串联连接第1压电变压器(1)的初级电极(1a、1b)与第2压电变压器(2)的初级电极(2a、2b)，并施加交流电源，并且将负载(L)连接在第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第2压电变压器(2)的次级电极(2c)之间。
3.一种压电变压器驱动装置，其特征在于，包括具有初级电极(1a、1b)和次级电极(1c)，并通过对初级电极(1a、1b)施加交流电源从次级电极(1c)取得输出的第1压电变压器(1)；以及具有初级电极(3a、3b)和次级电极(3c)，并通过对初级电极(3a、3b)施加交流电源，从次级电极(3c)取得输出、而且该初级电极侧的极化方向与第1压电变压器(1)的初级电极侧的极化方向相同、该次级电极侧的极化方向与第1压电变压器(1)的极化方向相反的第3压电变压器(3)，串联连接第1压电变压器(1)的初级电极(1a、1b)与第3压电变压器(3)的初级电极(3a、3b)，并施加交流电源，并且将负载(L)连接在第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第3压电变压器(3)的次级电极(3c)之间。
4.一种压电变压器驱动方法，其特征在于，第1电压变压器(1)的初级电极(1a、1b)与第2压电变压器(2)的初级电极(2a、2b)极化方向相反，而且第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第2压电变压器(2)的次级电极(2c)极化方向相同；串联连接第1压电变压器(1)的初级电极(1b)和第2压电变压器(2)的初级电极(2a)，并对交流电源(E)串联连接第1压电变压器(1)和第2压电变压器(2)；将负载(L)连接在第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第2压电变压器(2)的次级电极(2c)之间，在串联的第1与第2压电变压器(1、2)的初级电极(1a、2b)之间施加交流电压，驱动压电变压器。
5.一种压电变压器驱动方法，其特征在于，第1电压变压器(1)的初级电极(1a、1b)与第3压电变压器(3)的初级电极(3a、3b)极化方向相同，而且第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第3压电变压器(3)的次级电极(3c)极化方向相反；串联连接第1压电变压器(1)的初级电极(1a、1b)和第3压电变压器(3)的初级电极(3a、3b)，并对交流电源(E)串联连接第1压电变压器(1)和第3压电变压器(3)；将负载(L)连接在第1压电变压器(1)的次级电极(1c)与第3压电变压器(3)的次级电极(3c)之间，在串联的第1与第3压电变压器(1、3)的初级电极(1a、3b)之间施加交流电压，驱动压电变压器。
全文摘要
本发明提供的压电变压器驱动装置和压电变压器驱动方法，即使各压电变压器存在偏差，使用的频率附近也没有不需要的谐振点、即输出对频率稳定。为此，本发明连接次级端产生不同符号的电位的成对压电变压器(1)的初级电极(1b)和压电变压器(2)的初级电极(2a)，并使压电变压器(1)和压电变压器(2)对交流电源串联，在初级电极(1a、2b)之间施加输入电压，将各输出供给负载，从而即使各压电变压器的振动存在偏差，谐振点也为1个。
文档编号H02M5/10GK1864317SQ20048002907
公开日2006年11月15日 申请日期2004年10月6日 优先权日2003年10月6日
发明者松尾泰秀, 水谷彰 申请人:株式会社田村制作所