[實用新型]多層式中央驅(qū)動陶瓷變壓器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 01200033.7
• 申請日: 2001-01-02
• 公開（公告）號: CN2462547Y
• 公開（公告）日: 2001-11-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 邱宸甫;楊孟章
• 申請（專利權(quán)）人: 優(yōu)耐電子股份有限公司;詠業(yè)股份有限公司
• 主分類號: H01L41/083
• 分類號: H01L41/083;H01L41/107
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 湯保平,朱黎光

本實用新型涉及一種變壓器，特別是一種多層中央驅(qū)動陶瓷變壓器。

壓電變壓器的發(fā)展，最早可追溯至1956年C.A.Rosen的博士論文研究，其所發(fā)展出的主要形式…橫向變壓器，一般也因此而稱的為Rosen-type壓電變壓器，圖1所示，即為Rosen-type變壓器的結(jié)構(gòu)，如圖中所示，壓電陶瓷變壓器主要為一長條陶瓷薄板片，并由其電極鋪設(shè)(與極化方向)而分為二半部分。其中，對升壓變壓器而言，其驅(qū)動(輸入)的部位，是由將上、下各一半面沿長度方向均勻燒覆上銀電極，并作為AC輸入端。因此，該部位也就可稱的為驅(qū)動(driver)，而其極化方向是沿厚度方向極化(阻抗值較低)。而另一部份(小面積銀電極面)則，可稱的為發(fā)電部(generator)，其所有銀電極面，則位于端邊的面上，并作為輸出端，發(fā)電部的極化方向則是沿長度方向極化(阻抗值高)。在此橫向變壓器結(jié)構(gòu)下，當驅(qū)動部的AC輸入頻率與變壓器長度方向諧振頻率相同時，整體的壓電變壓器亦將產(chǎn)生機械諧振，亦即為由逆壓電效應(yīng)(電能一機械能)，產(chǎn)生沿長度方向的伸縮振動，而該機械諧振，則于發(fā)電部，由于正壓電效應(yīng)(機械一電能)，而轉(zhuǎn)化為電壓輸出，因為陶瓷片的長度遠大于厚度，故輸出端(發(fā)電部)的阻抗遠大于輸入端(驅(qū)動部)阻抗，因而有升壓的效果產(chǎn)生。

此外，由于壓電陶瓷片的諧振現(xiàn)象，于其全波頻率，半波頻率及3/2波頻率等情況下均可產(chǎn)生，也因此，就其升壓工作模態(tài)而言，亦可分為半波、全波與3/2波模態(tài)，而于各模態(tài)頻率下，均有明顯的升壓現(xiàn)象，一般以全波和半波頻率的共振模式較普遍采用，尤其用于點冷陰極管(CCFL)的頻率為40K-60KHz，以半波模態(tài)為主，壓電陶瓷變壓器在應(yīng)用時以產(chǎn)生單一模態(tài)共振沒有其它的振動頻率來消耗能量時，可得到最大的轉(zhuǎn)換效率，利用電極設(shè)計及支撐方式的安排，可以達到單一模態(tài)共振的效果，并提高轉(zhuǎn)換效率。

壓電陶瓷變壓器，其升壓比和陶瓷片的L/t成正比(L為陶瓷片長度，t為陶瓷片厚度)，如果要提高升壓比的話，必需要將陶瓷片變薄或是將長度加長，這將會使得變壓器變得易破裂或是長度太大，而無法應(yīng)用于實際的電路中，因此如何在強度、效率、可用性等方面設(shè)計最佳，即成為急待解決的課題。

與本案相關(guān)但技術(shù)手段迥異或特征技術(shù)手段完全不同的有，臺灣專利公告第400659疊層壓電變壓器及其制造方法，393789壓電變壓器元件及其制造方法，379457層積型壓電變壓器，及333715積層型壓變壓器及其制造方法。其中，400659揭示變壓器間各陶瓷層的形成是藉混合小量金屬粉末至一與該由壓電陶瓷片的相同材料所造成的陶瓷粉末者是形成在輸出部的諸層之間，同時亦指出其金屬粉末的種類及成份重量百分比，其技術(shù)手段與本案無關(guān)，可為背景參考資料；393789教導(dǎo)一強化層設(shè)于該壓電變壓器驅(qū)動時控張應(yīng)力集中處，其主要在解決機械強度的問題：379457指出驅(qū)動部的單層壓電構(gòu)件厚度源于電力產(chǎn)生部(發(fā)電部)的單層壓電構(gòu)件厚度；及333715指出積層的基本型態(tài)；本案即是針對上述的積層型式壓電陶瓷變壓器提出一種利用輸入端內(nèi)電極的極性交錯排列，提高其轉(zhuǎn)換效率的有效方案。

因此，本實用新型的主要目的在提供一種高變壓比及高轉(zhuǎn)換效率的多層式中央驅(qū)動壓電陶瓷變壓器。

本實用新型的上述目的是由如下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。

一種多層式中央驅(qū)動陶瓷變壓器，是由多層壓電陶瓷生胚堆疊共燒而成，其特征在于：該壓電陶瓷生胚上印制的電極面，按單數(shù)層2n-1與雙數(shù)層2n以不同極性交錯排列，且各該單電極的兩電極面[1]、[2]和雙層電極的兩電極面[3]、[4]則以約略呈互補的形狀配置堆疊而成；其中，該單數(shù)層2n-1與該雙數(shù)層2n彼此交錯電聯(lián)接而分別形成輸入端[7]、[8]，且各該單數(shù)與雙數(shù)層堆疊在相對于上述輸入端的長軸方向兩自由端彼此電聯(lián)接形成輸出端[5]、[6]；如此，藉由上述疊層配置，加強1/2波長的共振模式，抑制全波長的共振模式。

除上述必要技術(shù)特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術(shù)內(nèi)容：

各該電極層的兩電極面呈互補的梯形態(tài)樣。

各該電極層的兩電極面呈互補的L形態(tài)樣。

進一步包括上、下空白層[T]、[B]設(shè)于該單、雙數(shù)層的上、下表面堆疊并形成適當?shù)碾娺B接。

該上、下空白層[T]、[B]的至少一表面的輸入端沿其短軸方向延伸，以利焊接及支撐。

該陶瓷變壓器的堆疊長軸方向兩自由端形成的至少一表面的輸出端沿其長軸方向延伸，以利焊接及支撐。

該陶瓷片長度L1與輸入電極長度L2的比值約為0.35至0.06之間。

該L1與L2比值較佳為0.45至0.55之間。

本實用新型的優(yōu)點在于：