发明名称 压电变压变流器
摘要 一个增压驱动电路包含第一与第二之一线圈以及一电晶体之串联组合。该两个之一线圈以及一电晶体之串联组合系并联地连接。该些线圈以及电晶体的中间点分别连接到一个压电变压器的主要电极。该些电晶体系以一个双相驱动电路加以交替地操作。因此,一个提供“semi-E”类动作的增压驱动电路系被形成。一个驱动电压控制电路系控制被施加到该增压驱动电路的输入端子之平均电压,以确保在该压电变压器之次要电极侧之上的电流被控制在一个预设值,该驱动电压控制电路系被设置在该输入电源以及增压驱动电路之间。一个驱动频率控制电路系以一种方式为介于被施加在该压电变压器之主要电极的交流电压与流入该负载之交流电流之间的相位差被控制在一个预设值之下,改变该增压驱动电路中的电晶体之驱动频率。
申请公布号 TW439348 申请公布日期 2001.06.07
申请号 TW088104469 申请日期 1999.03.22
申请人 村田制作所股份有限公司 发明人 野间隆嗣;森岛靖之
分类号 H02M7/48 主分类号 H02M7/48
代理机构 代理人 林镒珠 台北市长安东路二段一一二号九楼
主权项 1.一种压电变压变流器,其包括:一个用以将施加在其主要电极之间的交流电压转换成交流电流之压电变压器,该交流电流被施加到一个连接至其次要电极的负载上;一个增压驱动电路,其系由一第一线圈以及一用于施加一电压至该压电变压器之主要电极的其中之一电极的第一开关元件之第一串联组合、一第二线圈以及一用于施加一电压至该压电变压器之主要电极的另一电极的第二开关元件之第二串联组合、与一个用以交替地驱动该第一与第二开关元件的双相驱动电路所组成;一个连接在该等串联组合的输入端子以及一个输入电源之间、并且适于控制被施加到该等串联组合的输入端子之平均电压的驱动电压控制电路,藉此在该压电变压器之次要电极侧之上的电流系被维持在一个固定的水准;以及一个控制一驱动频率在该第一与第二开关元件以一种方式为介于该被施加在压电变压器之主要电极的交流电压与被供应流向该负载之交流电流之间的相位差被保持在一个预设値而被驱动之驱动频率控制电路。2.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中:施加到该压电变压器之主要电极的其中之一电极上的电压是位于该第一线圈与该第一开关元件的中间点;并且施加到该压电变压器之主要电极的另一个电极上的电压是位于该第二线圈与该第二开关元件的中间点。3.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中该些线圈系包括连接在该驱动电压控制电路的输出与该压电变压器之主要电极之间的自变压器,该等自变压器具有分别连接到该些开关元件的端子。4.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中该些线圈系包括一个增压变压器,其次要绕组连接在该压电变压器的主要电极之间。5.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中介于施加在该压电变压器之主要电极的交流电压以及流入该负载的交流电流之间的相位差系被设为9045。6.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中介于施加在该压电变压器之主要电极的交流电压以及流入该负载的交流电流之间的相位差系被设为27045。7.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个第三开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应,以及一个循环电流保持机构,该第三开关元件的切换频率至少为该驱动频率的两倍。8.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个第三开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应之通断,以及一个使得该第三开关元件在一个周期长于该增压驱动频率的周期下被导通与关断之电路。9.如申请专利范围第1项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个第三开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应之通断、一个位于该开关元件以及该增压驱动电路之间的线圈以及分别连接到该线圈的相反端之一个循环电流保持机构以及一个平流电容器。10.一种压电变压变流器,其包括:一个压电变压器,其系使得其主要电极的其中之一电极接地,并且适于将施加在其另一主要电极的交流电压转换成交流电流,该交流电流被供应到一个连接至其次要电极的负载上;一个增压驱动电路,其系包含一线圈以及一用于施加一电压至该压电变压器之主要电极的该另一电极的开关元件之串联组合;一个连接在该串联组合的一个输入端子以及一个输入电源之间、并且适于控制被施加到该串联组合的输入端子之平均电压的驱动电压控制电路,因而在该压电变压器之次要电极侧之上的电流系被维持在一个固定的水准;以及一个以一种方式为介于被施加在该压电变压器之主要电极的交流电压与被供应到该负载之交流电流之间的相位差被保持在一个固定値而控制该开关元件的驱动频率之驱动频率控制电路。11.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中施加到该压电变压器之主要电极的该另一电极上的电压是位于该线圈与该开关元件的中间点。12.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中介于施加在该压电变压器之主要电极的交流电压以及流入该负载的交流电流之间的相位差系被误为9045。13.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中介于施加在该压电变压器之主要电极的交流电压以及流入该负载的交流电流之间的相位差系被设为27045。14.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应,以及一个循环电流保持机构,该开关元件的切换频率至少为该增压驱动电路的驱动频率的两倍。15.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应之通断,以及一个使得该开关元件在一个周期长于该增压驱动电路的驱动频率之周期下、断续地被导通与关断之电路。16.如申请专利范围第10项之压电变压变流器,其中该驱动电压控制电路系包含一个开关元件用来开关输入电源电压到该增压驱动电路的供应之通断、一个介于该开关元件以及该增压驱动电路之间的线圈、以及分别连接到该线圈的相反端之一个循环电流保持机构以及一个平流电容器。图式简单说明:第一图是一个第一习知压电变压器的电路图;第二图是说明电晶体的闸极电压、输入电源电压、以及施加在第一习知压电变压变流器中的压电变压器之主要电极间的输入电压之间的关系之波形图表;第三图是说明在不同的负载电阻之下、压电变压器之共振频率与增压比率上的变化图;第四图是说明在第一习知压电变压变流器之上的问题;第五图是一个第二习知压电变压变流器的电路图;第六图是说明两个电晶体的闸极电压以及施加在第二习知压电变压变流器中的压电变压器之主要电极之间的输入电压间的关系之波形图表;第七图是一个第三习知压电变压变流器的电路图;第八图A是显示当输入到该第三习知压电变压变流器之电源电压为低的时候,来自驱动电路的输出电压与输入到压电变压器的主要电极之电压之间的关系之波形图表;第八图B是显示当输入电源电压为高的时候,介于来自驱动电路的输出电压与输入到压电变压器的主要电极之电压之间的关系之波形图表;第九图是一个第四习知压电变压器的电路图;第十图是说明介于输入到压电变压器的电压以及从压电变压器输出的电流之间的相位差、压电变压器的增压比率、以及其效率之间的关系之波形图表;第十一图根据本发明之第一实施例的压电变压变流器的电路图;第十二图是说明在第一实施例的压电变压变流器中,介于同时被产生的三角波产生电路之输出与差动放大器的输出、以及来自比较器的输出波形图之间关系之图表;第十三图A是说明介于由相位检测电路所测得的相位差以及来自该相位检测电路的输出电压之间的关系图;第十三图B是一积分电路的电路图;第十三图C是显示介于输入到电压控制振荡器(VCO)的电压以及其振荡频率之间的关系图;第十四图根据本发明之第二实施例的压电变压变流器的电路图;第十五图根据本发明之第三实施例的压电变压变流器的电路图;第十六图根据本发明之第四实施例的压电变压变流器的电路图;第十七图根据本发明之第五实施例的压电变压变流器的电路图;第十八图根据本发明之第六实施例的压电变压变流器的电路图;第十九图A-第十九图G是第六实施例的压电变压变流器的个别部份之波形图表;并且第二十图根据本发明之第七实施例的压电变压变流器的电路图。
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