发明名称 压电变压器驱动方法及利用此方法之电源装置
摘要 本发明提供一种驱动压电变压器之方法及使用同者之电源。压电变压器系用压电效应由一基本电极设立电压输入以由一辅助电极输出该被升压之电压,就驱动压电变压器之电路而言,在压电变压器升压比之梯度(线性差分值)被侦测,且该被侦测之梯度被用以控制该压电变压器之驱动频率,使得该驱动频率趋近于该压电变压器之共振频率。
申请公布号 TWI264140 申请公布日期 2006.10.11
申请号 TW090120071 申请日期 2001.08.16
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 中塚宏;山口健;武田克;守时克典;奥山浩二郎
分类号 H01L41/107 主分类号 H01L41/107
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种驱动压电变压器之方法,该压电变压器具有一基本电极与一辅助电极,且其在基本电极将电压输入升压,其升压比随着一频率依据压电效应而变化,并由该辅助电极释出被升高之电压,该方法包含:针对频率侦测压电变压器之升压比的线性差分値;以及依据所侦测之线性差分値控制压电变压器之驱动频率。2.一种驱动压电变压器之方法,该压电变压器具有一基本电极、一辅助电极与一第三电极,且其在基本电极将电压输入升压,其升压比随着一频率依据压电效应而变化,并由该辅助电极及第三电极释出被升高之电压,该方法包含:侦测在该基本电极之输出电压与在第三电极之输出电压间的电压比针对频率之线性差分値;以及依据该电压比之所侦测的线性差分値控制压电变压器之驱动频率。3.如申请专利范围第2项所述之方法,进一步包含:侦测该输出电压之电压;以及控制压电变压器之输出电压不超过一预设电压位准,而实施该压电变压器之过度电压保护。4.一种驱动压电变压器之方法,该压电变压器具有一基本电极、一辅助电极与一第三电极,且其在基本电极将电压输入升压,其升压比随着一频率依据压电效应而变化,并由该辅助电极及第三电极释出被升高之电压,该方法包含:侦测在该基本电极之输出电压与在第三电极之输出电压间的相位差;以及依据该相位差控制压电变压器之驱动频率。5.如申请专利范围第1项所述之驱动一压电变压器的方法,其中在压电变压器之驱动频率的拂掠之频率修改率依据该压电变压器针对该频率的升压比之线性差分値被改变。6.如申请专利范围第5项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之升压比线性差分値的改变率越大,该压电变压器之驱动频率的拂掠之频率修改率越小。7.如申请专利范围第4项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之相位差的改变率越大,该压电变压器之驱动频率的拂掠之频率修改率越小。8.如申请专利范围第1项所述之驱动一压电变压器的方法,其中用于拂掠该压电变压器之驱动频率的范围被决定。9.如申请专利范围第8项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之驱动频率在一范围被决定而不致超过该压电变压器之共振频率。10.一种电源装置包含:一压电变压器,具有一基本电极与一辅助电极用于利用压电效应将基本电极之输入电压升压以由该辅助电极输出被升压之电压;一驱动段用于以所欲的电压及以所欲的频率驱动该压电变压器;一电流侦测段用于测量通过被压电变压器之辅助电极的输出电压驱动的负载之电流;一升压比差异侦测段用于针对该频率决定该压电变压器之升压比的线性差分値;以及一控制段用于依据用该电流侦测段所侦测的通过该负载之电流及用该升压比差异侦测段所决定的线性差分値控制该压电变压器之驱动频率与驱动电压。11.一种电源装置包含:一压电变压器,具有一基本电极、一辅助电极与一第三电极用于利用压电效应将基本电极之输入电压升压以由该辅助电极与该第三电极输出被升压之电压;一驱动段用于以所欲的电压及以所欲的频率驱动该压电变压器;一电流侦测段用于测量通过被压电变压器之辅助电极的输出电压驱动的负载之电流;一升压比差异侦测段用于针对该频率决定该压电变压器之驱动电压与该第三电极之输出电压间的电压比线性差分値;以及一控制段用于依据用该电流侦测段所侦测之电流及用该升压比差异侦测段所决定的线性差分値控制该压电变压器之驱动频率与驱动电压,使得通过该负载之电流为在预设之位准。12.一种电源装置包含:一压电变压器,具有一基本电极、一辅助电极与一第三电极用于利用压电效应将基本电极之输入电压升压以由该辅助电极与该第三电极输出被升压之电压;一驱动段用于以所欲的电压及以所欲的频率驱动该压电变压器;一电流侦测段用于测量通过被压电变压器之辅助电极的输出电压驱动的负载之电流;一相位差侦测段用于侦测压电变压器中辅助电极之输入电压与第三电极之输出电压间之相位差;以及一控制段用于依据用该电流侦测段所侦测之电流及用该相位差侦测段所决定的相位差控制该压电变压器之驱动频率与驱动电压,使得通过该负载之电流为在预设之位准。13.如申请专利范围第10项所述之电源装置,其中该控制段根据电流侦测段之输出控制该驱动频率使得该驱动频率在一预设频率范围内变化,及当该驱动频率到达该预设频率范围之最大或最小界限时该压电变压器之驱动电压被变动。14.如申请专利范围第10项所述之电源装置,其中该控制段依据该压电变压器之驱动频率与该压电变压器之共振频率间的差异修改在该驱动频率之拂掠的频率修改率。15.如申请专利范围第14项所述之电源装置,其中该控制段包含一A/D变换器用于将由该电流侦测段来之属于类比信号的一侦测信号变换为一数位信号,及一算术运算段用于利用储存于一记忆体之程式处理该数値信号所代表之资料,且该控制段可由该算术运算产生控制信号以决定该压电变压器之驱动频率与驱动电压。16.如申请专利范围第15项所述之电源装置,其中该控制段以积体电路之形式被制作。17.如申请专利范围第2项所述之驱动一压电变压器的方法,其中在压电变压器之驱动频率的拂掠之频率修改率依据该压电变压器针对该频率的升压比之线性差分値被改变。18.如申请专利范围第17项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之升压比线性差分値的改变率越大,该压电变压器之驱动频率的拂掠之频率修改率越小。19.如申请专利范围第2项所述之驱动一压电变压器的方法,其中用于拂掠该压电变压器之驱动频率的范围被决定。20.如申请专利范围第4项所述之驱动一压电变压器的方法,其中用于拂掠该压电变压器之驱动频率的范围被决定。21.如申请专利范围第19项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之驱动频率在一范围被决定而不致超过该压电变压器之共振频率。22.如申请专利范围第20项所述之驱动一压电变压器的方法,其中该压电变压器之驱动频率在一范围被决定而不致超过该压电变压器之共振频率。23.如申请专利范围第11项所述之电源装置,其中该控制段根据电流侦测段之输出控制该驱动频率使得该驱动频率在一预设频率范围内变化,及当该驱动频率到达该预设频率范围之最大或最小界限时该压电变压器之驱动电压被变动。24.如申请专利范围第12项所述之电源装置,其中该控制段根据电流侦测段之输出控制该驱动频率使得该驱动频率在一预设频率范围内变化,及当该驱动频率到达该预设频率范围之最大或最小界限时该压电变压器之驱动电压被变动。25.如申请专利范围第11项所述之电源装置,其中该控制段依据该压电变压器之驱动频率与该压电变压器之共振频率间的差异修改在该驱动频率之拂掠的频率修改率。26.如申请专利范围第12项所述之电源装置,其中该控制段依据该压电变压器之驱动频率与该压电变压器之共振频率间的差异修改在该驱动频率之拂掠的频率修改率。27.如申请专利范围第25项所述之电源装置,其中该控制段包含一A/D变换器用于将由该电流侦测段来之属于类比信号的一侦测信号变换为一数位信号,及一算术运算段用于利用储存于一记忆体之程式处理该数値信号所代表之资料,且该控制段可由该算术运算产生控制信号以决定该压电变压器之驱动频率与驱动电压。28.如申请专利范围第26项所述之电源装置,其中该控制段包含一A/D变换器用于将由该电流侦测段来之属于类比信号的一侦测信号变换为一数位信号,及一算术运算段用于利用储存于一记忆体之程式处理该数値信号所代表之资料,且该控制段可由该算术运算产生控制信号以决定该压电变压器之驱动频率与驱动电压。29.如申请专利范围第27项所述之电源装置,其中该控制段以积体电路之形式被制作。30.如申请专利范围第28项所述之电源装置,其中该控制段以积体电路之形式被制作。图式简单说明:第1图为依据本发明之压电变压器驱动电路第一实施例的方块图;第2图显示Rosen型压电变压器之等値电路;第3A图显示在Rosen型压电变压器之升压比的频率反应;第3B图显示该升压比之梯度的频率反应;第4图为依据本发明之压电变压器驱动电路第二实施例的方块图;第5图为该第三实施例之驱动电路中控制电路的动作流程图;第6图为依据本发明之压电变压器驱动电路第三实施例的方块图;第7图为该第三实施例之压电变压器驱动电路的修改之方块图;第8图为设有第三电极之压电变压器的透视图;第9图显示设有一第三电极之压电变压器的等値电路图;第10A图显示该设有一第三电极之压电变压器的升压比之频率反应;第10B图显示该升压比之梯度的频率反应;第11图为依据本发明之压电变压器驱动电路第四实施例的方块图;第12A图显示该设有该第三电极之压电变压器的升压比之频率反应;第12B图显示该第三电极之频率反应与输出电压间的相位差之频率反应;第13图为依据本发明之压电变压器驱动电路第五实施例的方块图;第14A图显示第五实施例在点亮后之驱动电路中压电变压器的升压比之频率反应;第14B图显示第五实施例在点亮前之驱动电路中压电变压器的升压比之频率反应;第15图为依据本发明之压电变压器驱动电路第六实施例的方块图;第16图显示惯常Rosen型压电变压器之透视图;第17图显示该Rosen型压电变压器之频率反应;第18图为用于驱动该Rosen型压电变压器之惯常电路的方块图;以及第19图为用于驱动该Rosen型压电变压器之另一惯常电路的方块图;第20图为用于驱动该Rosen型压电变压器之进一步惯常电路的方块图。
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