(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高圧出力端子が形成され、出力コネクタ部を備えた保護ケースの凹部に圧電セラミックトランス素子を収納した圧電トランスであって、
前記圧電セラミックトランス素子は矩形状に形成され、その第１側面において、中央部に２つの入力端子電極と、両端部にそれぞれ一つの出力端子電極が配置され、
前記保護ケースには前記入力端子電極と接続する入力電極用端子と前記出力端子電極と接続する出力電極用端子を備え、前記入力電極用端子及び前記出力電極用端子のばね性によって、圧電セラミックトランス素子の前記第１側面と対向する第２側面を保護ケース部内に設けられた突起部に当接して圧電セラミックトランス素子を支持し、
前記高圧出力端子は、保護ケース内において前記圧電セラミックトランス素子の異なる側面側に分岐する２つの経路で前記出力電極用端子と導通することを特徴とする圧電トランス。
【請求項２】
前記入力電極用端子は保護ケースの基板への実装面に導出されたことを特徴とする請求項１に記載の圧電トランス。
【請求項３】
前記保護ケースは内ケースと外ケースを備え、
前記内ケースには、入力電極用端子と、出力電極用端子と、圧電セラミックトランス素子と、前記出力電極用端子と導通する接続端子を備え、
前記外ケースは出力コネクタ部と、高圧出力端子となる高圧用端子を備え、前記内ケースを外ケースの収容空間に挿入し、前記接続端子と前記高圧用端子とを接続したことを特徴とする請求項１又は２に記載の圧電トランス。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の圧電トランスを実装基板に装着し、前記実装基板には前記圧電セラミックトランス素子からの高圧出力が接続される導電部が形成されていないことを特徴とする圧電トランスインバータ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、圧電トランスを用いたインバータに関し、特に圧電トランスの出力の取り出し構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、圧電トランスを用いた液晶ディスプレイのバックライト用インバータやＤＣ／ＤＣコンバーター等の電源回路の検討が盛んとなってきている。この理由は圧電トランスを採用することにより電源回路の飛躍的な小型化・薄型化が実現可能となるためである。
【０００３】
このバックライト用インバータでは、冷陰極管等を点灯させるために、点灯開始時で１５００Ｖ程度の高電圧を発生させている。このような高圧回路では、高圧側回路部と低圧側回路部との間に空間距離や沿面距離、絶縁距離といった安全対策を講じる必要がある。
【０００４】
この安全対策を講じた従来例を図６に示す。これは、圧電トランスインバータのプリント基板の一部を示している。図６（ａ）は表面、（ｂ）は裏面である。この図６の破線２０に圧電トランスが実装される。そして、ランド２４、２５は圧電トランスの出力用ランドであり、ランド２２、２３は圧電トランスの入力用ランドである。この従来例の圧電トランスを図７に示す。この圧電トランス１は、中央部に入力電極２が交互に形成された積層構造であり、両端に出力電極４が形成されている。そして、入力電極２及び出力電極４にリード線３が半田付けされている。この圧電トランス１を保護ケース５に収納し、各リード線３を接続端子８に巻き付けて構成されている。この図７において、６は端子台、７は実装端子、１１はリード引出用穴部である。
【０００５】
そして、プリント基板２１において、破線３０で示す部分に出力コネクタが取り付けられる。圧電トランス２０の出力は、出力用ランド２４、２５に接続され、このランド２４、２５間は、接続導体２７で接続され、更に、出力コネクタ３０の高圧端子に接続するために、接続導体２８で出力コネクタ３０の高圧端子用ランド３１に接続されている。また、出力コネクタ３０の低圧端子用ランド３２には、裏面からスルーホールで接続されている。
そして、高圧側回路と低圧側回路との安全対策は、両面印刷基板を用いることと、スリット２６を設けることにより沿面距離をとっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この圧電トランスインバータの主な用途の一つにノート型パソコンがあるが、小型、薄型化とともに、大画面化の傾向が強く、このインバータには、小型化、特に幅が狭く、薄くすることが要求されている。このため、高圧側回路と低圧側回路との安全を確保するためのスペースが十分に取れなくなってきている。
【０００７】
本発明は、上記のことを鑑みて、高圧側回路と低圧側回路との絶縁を確実に行える新規な構造の圧電トランスインバータを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、高圧出力端子が形成され、出力コネクタ部を備えた保護ケースの凹部に圧電セラミックトランス素子を収納した圧電トランスであって、前記圧電セラミックトランス素子は矩形状に形成され、その第１側面において、中央部に２つの入力端子電極と、両端部にそれぞれ一つの出力端子電極が配置され、前記保護ケースには前記入力端子電極と接続する入力電極用端子と前記出力端子電極と接続する出力電極用端子を備え、前記入力電極用端子及び前記出力電極用端子のばね性によって、圧電セラミックトランス素子の前記第１側面と対向する第２側面を保護ケース部内に設けられた突起部に当接して圧電セラミックトランス素子を支持し、前記高圧出力端子は、保護ケース内において前記圧電セラミックトランス素子の異なる側面側に分岐する２つの経路で前記出力電極用端子と導通することを特徴とする圧電トランスである。
【０００９】
本発明においては、前記入力電極用端子を保護ケースの基板への実装面へ導出するのが好ましい。
【００１０】
また本発明においては、前記保護ケースを内ケースと外ケースを備えるものとし、前記内ケースには、入力電極用端子と、出力電極用端子と、圧電セラミックトランス素子と、前記出力電極用端子と導通する接続端子を備え、前記外ケースは出力コネクタ部と、高圧出力端子となる高圧用端子を備えるようになし、前記内ケースを外ケースの収容空間に挿入し、前記接続端子と前記高圧用端子とを接続するのが好ましい。
【００１１】
第２の発明は、圧電セラミックトランス素子からの高圧出力が接続される導電部が形成されていない実装基板に第１の発明における圧電トランスを装着した圧電トランスインバータである。
【００１２】
また本発明は、前記圧電セラミックトランス素子が、中央部に対向する入力電極、両端部に出力電極を有する中央駆動型圧電セラミックトランス素子であることを特徴とする圧電トランスである。
【００１３】
また本発明は、前記圧電セラミックトランス素子の両端部に形成された出力電極は、前記保護ケースに内蔵された導電部で導通していることを特徴とする圧電トランスである。
【００１４】
また本発明は、基板上に圧電トランスを実装してなる圧電トランスインバータであって、前記圧電トランスインバータの出力コネクタと前記圧電トランスとを一体的に構成し、前記圧電トランスの出力電極と前記出力コネクタの高圧側端子とを前記保護ケースに設けられた導電部にて接続し、前記基板には、前記圧電セラミックの高圧出力が接続される導電部を形成しないことを特徴とする圧電トランスインバータである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明は、基板上に圧電トランスを実装してなる圧電トランスインバータであって、圧電トランスインバータの出力コネクタと圧電トランスとを一体的に構成するものである。これにより、高圧側回路を基板上に形成する必要がなくなり、安全確保とともに、小型化が容易となるものである。
【００１６】
従来は、基板上に圧電トランスと出力コネクタとを別々に実装し、圧電トランスの出力を基板上の導電部により、出力コネクタに接続していた。このため、基板上で絶縁体策を講じる必要があった。本発明では、圧電トランスと出力コネクタを一体化することにより、基板上に高圧出力用の導電部を設ける必要を無くすことができる。これにより、基板上で絶縁体策を講じる必要がなくなり、省スペース化、また従来では、高圧部付近に実装できなかったスペース的な無駄もなくなり、高密度実装も可能となり、小型化が可能である。
【００１７】
本発明に係る一実施例の一部断面図を図１に示す。この実施例は、中央駆動型の圧電セラミックトランス素子４１と、保護ケース４２とから構成されている。
【００１８】
この中央駆動型の圧電セラミックトランス素子４１の斜視図を図２に示す。この圧電セラミックトランス素子４１は、圧電体グリーンシートを積層して構成されている。圧電体グリーンシートは、中央部に入力電極４３、両端部に出力電極４５が形成されている。この入力電極４３は、側面の入力端子電極４４に交互に接続されている。また両端の出力電極４５も側面の出力端子電極４６に接続されている。
【００１９】
保護ケース４２は、圧電トランスセラミック素子４１の出力端子電極４６に接続される出力電極用端子４７、４８と、入力端子電極４４に接続される入力電極用端子４９、５０が設けられている。この出力電極用端子４７、４８は保護ケース４２内で導通し、出力コネクタ部５５の高圧出力端子５３に導通している。また入力電極用端子４９、５０は、図示してないが、保護ケース４２の実装面に導出され、基板上のランドと接続可能な構造に構成してある。また、出力コネクタ部５５の低圧側端子５４は、この保護ケース４２の出力コネクタ部５５と反対側の端面側に引き出され、基板上のランドと接続可能な構造に構成してある。またこの保護ケース４２の５１は、圧電セラミックトランス素子４１の収納凹部であり、５２は、圧電セラミックトランス素子４１を支持する突起部である。また、出力電極用端子４７、４８及び入力電極用端子４９、５０は、ばね性によって圧電セラミックトランス素子４１を支持する構造となっている。
【００２０】
本実施例によれば、圧電トランスの出力は、そのまま出力コネクタの高圧端子に接続されており、その接続導体部は保護ケース内に形成され、絶縁性が確保されている。これにより、安全性の高い圧電トランスインバータを構成できる。もちろん、この実施例の実装基板には、高圧用のランド及び高圧用のラインは必要なく、圧電トランスの入力ライン、及び出力コネクタの低圧ラインを構成するのみであり、高圧対策を講じる必要がなくなる。よって、小型化、高密度実装が可能である。
【００２１】
本発明に係る別の実施例を図３、４、５に示す。図３は、図２に示した圧電セラミックトランス素子４１を用い、これを保持する内ケース６１を示している。この内ケース６１は、圧電セラミックトランス素子４１収納部６２に、圧電セラミックトランス素子４１が収納され、圧電トランスセラミック素子４１の出力端子電極４６に出力電極用端子６３、６４が接続され、入力端子電極４４に入力電極用端子６５、６６が接続されている。この出力電極用端子６３、６４及び入力電極用端子６５、６６は、ばね性によって圧電セラミックトランス素子４１を支持する構造となっている。また図中６９は、圧電セラミックトランス素子４１を支持する突起部である。そして、出力電極用端子６３、６４は内ケース６１内で導通し、出力コネクタ部の高圧出力端子に導通させる端子６７に導通している。また、出力コネクタ部の低圧出力端子に導通させる端子６８に導通する導電部７０が他端まで延びている。
【００２２】
図４は、保護ケースの外ケース７１であり、図３の内ケース６１を収納する空間７２を有し、出力コネクタ部７３を備えている。この出力コネクタ部７３は、高圧用端子７４と低圧用端子７５を備えている。
【００２３】
図５は、図３の内ケース６１を図４の外ケース７１に装着した様子を示す一部断面図である。この実施例では、内ケース６１を外ケース７１の収納空間７２に挿入し、高圧用端子７４と出力電極用端子６３、６４に導通した端子６７を接続し、低圧用端子７５と端子６８とを接続して構成されている。そして、この状態で実装基板に装着される。そして、この実施例には、図示していないが、入力電極用端子６５、６６は実装面に導出されて、実装基板の入力用ランドと接続される。また低圧用端子７５と接続された端子６８も、実装面に導出されて、実装基板の低圧用ランドと接続される。
【００２４】
本発明の実施例では、圧電トランスと出力コネクタを一体化したので、圧電トランスの出力は、そのまま出力コネクタの高圧端子に接続されており、しかもその接続導体部は保護ケース内に形成され、絶縁性が確保されている。これにより、安全性の高い圧電インバータを構成できる。もちろん、この実施例の実装基板には、高圧用のランド及び高圧用のラインは必要なく、圧電トランスの入力ライン、及び出力コネクタの低圧ラインを構成するのみであり、高圧対策を講じる必要がなくなる。よって、小型化、高密度実装が可能である。
【００２５】
また本発明によれば、圧電トランスの２つの出力電極間を接続する導体も保護ケースに設けることにより、基板上での出力電極間の接続も無くすことができ、基板上での高圧対策を無くしている。
【００２６】
また上記実施例では、中央駆動型の積層構造の圧電セラミックトランス素子について説明したが、その他の構成の圧電セラミックトランス素子においても同様の構成が可能であり、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、基板上に圧電トランスを実装してなる圧電トランスインバータにおいて、圧電トランスインバータの出力コネクタと圧電トランスを一体化することにより、基板に高圧出力用の導電部を無くすことができ、基板上での絶縁体策を不要とすることができる。これにより、高圧回路の信頼性を向上させることができ、しかも高密度実装、小型化を達成することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る一実施例の一部断面図である。
【図２】本発明に係る一実施例の圧電セラミックトランス素子の斜視図である。
【図３】本発明に係る別の実施例の内ケースの平面図である。
【図４】本発明に係る別の実施例の外ケースの平面図である。
【図５】本発明に係る別の実施例の一部断面図である。
【図６】従来の実装基板の平面図と裏面図である。
【図７】従来の中央駆動型圧電トランス素子の斜視図である。
【符号の説明】
４１  中央駆動型圧電トランス素子
４２  保護ケース
４３  入力電極
４５  出力電極
４４  入力端子電極
４６  出力端子電極
４７、４８、６３、６４  出力電極用端子
４９、５０、６５、６６  入力電極用端子
５３、７４  高圧出力端子
５４、７５  低圧出力端子
５５、７３  出力コネクタ部
６１  内ケース（保護ケース）
７１  外ケース（保護ケース）
【図１】
0004126630.tif 000002
【図２】
0004126630.tif 000003
【図３】
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【図４】
0004126630.tif 000005
【図５】
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【図６】
0004126630.tif 000007
【図７】
0004126630.tif 000008