JP2000354378A - 圧電トランスインバータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 広い入力電圧範囲及び広い出力電流範囲で動
作させることができ、広い調光範囲を実現でき、全ての
動作領域において高効率を維持でき、輝度の安定化を図
り得る圧電トランスインバータを提供する。 【解決手段】 誘導性素子Ｌ１，Ｌ２、スイッチング素
子Ｑ２，Ｑ３及び２位相駆動回路２ａを有し、入力され
た電圧を略一定周波数の交流電圧に変換し、圧電トラン
ス１に出力する圧電トランス駆動手段２と、圧電トラン
ス１の入力側と出力側との間の位相差を検出し、該位相
差に応じた第１の制御電圧を出力する位相差−電圧変換
手段５と、出力電流の大きさに応じた第２の制御電圧を
出力する電流−電圧変換手段６と、第１または第２の制
御電圧に基づく周波数のパルス電圧信号を圧電トランス
駆動手段２に出力する周波数制御回路４ｂとを備える、
圧電トランスインバータ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧電トランスを用
いて負荷を駆動するための圧電トランスインバータに関
し、例えば冷陰極管などの放電管の点灯及び輝度調整に
用いることができる圧電トランスインバータに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、バックライト付液晶ディスプレイ
装置が広く用いられている。このバックライトの光源と
しては、冷陰極管などの蛍光管が用いられている。

【０００３】蛍光管の点灯には、高電圧の交流電圧を印
加する必要がある。また、ノートパソコンなどの携帯型
情報処理装置の入力電源としては、バッテリー及びＡＣ
アダプターの併用が一般的である。従って、上記蛍光管
を点灯するには、低電圧の直流電圧を蛍光管の点灯を可
能とする高圧の交流電圧に変換する必要がある。従来、
このような蛍光管点灯装置として、電磁トランスを用い
たＤＣ／ＡＣインバータが用いられてきた。

【０００４】しかしながら、近年、小型化、高効率化及
び安全性の向上を図るために、電磁トランスに代えて圧
電トランスを用いた圧電トランスインバータが用いられ
ている。

【０００５】圧電トランスインバータでは、負荷に対す
る出力電圧や出力電流が所望の値となるように制御する
必要がある。このような制御方法として、圧電トランス
の入出力間の位相差の周波数特性に着目した、位相差一
定制御方式が知られている。

【０００６】例えば、特開平９−２３７６８４号公報に
は、圧電トランスの入力電圧と、圧電トランスの出力電
圧との間の位相差を検出し、位相差が所定の値となるよ
うに周波数制御し、かつ管電流を検出し、管電流が所望
の値に維持されるように圧電トランスを駆動するため
に、圧電トランスを駆動するパルス電圧信号を制御する
方法が開示されている。

【０００７】また、特開平８−１４９８５０号公報に
は、同じく、圧電トランスの入力電圧と圧電トランスの
出力電圧との位相差を検出し、位相差が所望の値になる
ように周波数制御する方法が開示されている。上述した
特開平９−２３７６８４号に記載の方法では、圧電トラ
ンスの駆動周波数より高い周波数のデューティ比を制御
してなるパルス電圧が圧電トランス駆動部に供給されて
いるのに対し、特開平９−２３７６８４号公報では、圧
電トランスの駆動周波数よりも低い周波数で圧電トラン
スが間欠的に駆動されている。

【０００８】他方、特開平９−２１９２９２号公報に
は、圧電トランスの入力電圧と、管電流を電圧変換して
得られた検出電圧の位相差を検出し、該位相差が所定の
値になるように周波数制御する方法が開示されている。

【０００９】また、特開平９−１９９２８９号公報に
は、圧電トランスの入力電圧と、圧電トランスの出力電
圧の位相差を検出し、該位相差が所望の値になるように
周波数制御する方法が開示されている。特開平９−２１
９２９２号公報及び特開平９−１９９２８９号公報に記
載の制御方法は、いずれも上記周波数制御を行うだけで
あり、圧電トランスを駆動するパルス電圧信号のパルス
幅の制御やバースト制御については開示されていない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記特開平９−２１９
２９２号公報や特開平９−１９９２８９号公報では、位
相差が一定となるように周波数制御が行われている。し
かしながら、位相差が周波数にほぼ依存しているため、
位相差が一定になるように制御することにより、周波数
も一定となり、入力電圧範囲が、例えば７〜２０Ｖのよ
うに広い場合には、管電流は入力電圧にほぼ比例して増
減することになる。従って、蛍光管の輝度が管電流にほ
ぼ比例しているため、上記入力電圧の変動により輝度が
不安定になるという問題があった。

【００１１】また、特開平９−２３７６８４号公報で
は、入力電圧の変動に対し、圧電トランスを駆動する部
分で出力される発振パルス電圧信号の電力の調整を行う
ことにより、圧電トランス入力電圧の安定化が図られて
いる。しかしながら、調光は、圧電トランス平均入力電
圧の制御により管電流を連続的に制御することにより行
われている。従って、１０〜１００％のように調光範囲
が広い調光を行う場合には、上記制御方法を用いること
はできなかった。すなわち、冷陰極管の管電流規格は、
２〜５ｍＡｒｍｓなどの狭い範囲となっており、輝度が
管電流にほぼ比例するため、管電流を連続的に制御する
調光方法では、調光範囲を広くすることは非常に困難で
ある。

【００１２】また、発振パルス電圧信号を発生するに
は、入力電源とユニバータ部との間にスイッチング素子
を挿入する、いわゆるチョッパー回路を用い、そのオン
／オフ比を変化させることにより発振パルス電圧信号の
電力を調整する必要があった。すなわち、このようなチ
ョッパー回路を用いなければ、効率が低下し、かつ管電
流を所望の値に一定に制御することができなかった。

【００１３】また、特開平８−１４９８５０号公報で
は、圧電トランス駆動周波数よりも低い周波数で圧電ト
ランスを間欠的に駆動することにより、管電流を可視周
波数以上の周波数でオン／オフすることにより調光が実
現されている。例えば、オン／オフ比を１０〜１００％
とし、それによって１０〜１００％の調光範囲が実現さ
れている。

【００１４】しかしながら、特開平８−１４９８５０号
公報に記載の先行技術においても、上記と同様に、入力
電圧が７〜２０Ｖのように広い場合には、管電流オン時
の管電流が入力電圧にほぼ比例して増減する。従って、
入力電圧の変動により輝度が不安定になるという問題が
あった。

【００１５】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消し、負荷の起動後に負荷電流が一定となるように
制御することができ、広い入力電圧範囲及び広い出力電
流範囲で動作させることができ、かつ広い調光範囲を実
現することができ、全ての動作領域において高い効率を
維持できる圧電トランスインバータを提供することにあ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、圧電トランス
を用いて負荷を駆動するための圧電トランスインバータ
であって、入力電極と出力電極とを有し、入力電極間に
印加された交流電圧を昇圧し、出力電極に接続された負
荷に昇圧された交流電圧を供給する圧電トランスと、前
記圧電トランスを駆動するために圧電トランスに接続さ
れており、誘導性素子、スイッチング素子及び該スイッ
チング素子を駆動するパルス電圧信号が入力される駆動
回路を有し、入力された電圧を略一定周波数の交流電圧
に変換し、圧電トランスに出力する圧電トランス駆動手
段と、前記圧電トランスの入力電圧、入力電流、出力電
流及び出力電圧の内、いずれか２つの信号の位相差を検
出し、該位相差に応じた第１の制御電圧を出力する位相
差−電圧変換手段と、前記圧電トランスの出力電流を検
出し、該出力電流に比例した直流の第２の制御電圧に変
換する電流−電圧変換手段と、第１または第２の制御電
圧が入力され、該制御電圧に基づく周波数のパルス電圧
信号を前記圧電トランス駆動手段に出力する周波数制御
手段とを備え、負荷の起動前は、位相差−電圧変換手段
から第１の制御電圧が、負荷起動後は前記電流−電圧変
換手段から第２の制御電圧が周波数制御手段に供給さ
れ、それによって負荷起動時には位相差が一定となるよ
うに、負荷起動後は負荷電流が一定となるように周波数
制御が行われることを特徴とする。

【００１７】本発明に係る圧電トランスインバータにお
いては、上記のように、位相差−電圧変換手段において
位相差を検出する信号としては、圧電トランスの入力電
圧、入力電流、出力電流、出力電圧の内、いずれか２つ
の信号が用いられる。本発明の特定の局面では、上記位
相差を検出する信号の一方として、圧電トランス駆動手
段のスイッチング素子のオン／オフを制御する駆動制御
電圧信号が用いられ、他方として圧電トランスの出力電
流が用いられる。

【００１８】また、本発明の他の特定の局面では、位相
差−電圧変換手段において位相差を検出する信号の一方
として、スイッチング素子のオン／オフを制御する駆動
制御電圧信号が用いられ、他方として圧電トランスの出
力電圧または圧電トランスの入力電流が用いられる。

【００１９】好ましくは、直流電源と前記圧電トランス
駆動手段との間に接続されており、直流電源から供給さ
れる直流電圧を、直流または圧電トランス駆動周波数以
上の周波数でデューティ比可変のパルス電圧に変換し、
圧電トランス駆動手段に出力される平均電圧が一定値と
なるように制御する駆動電圧制御手段がさらに備えられ
る。

【００２０】また、本発明の別の特定の局面では、直流
電源と前記圧電トランス駆動手段との間に接続されてお
り、直流電源と前記圧電トランス駆動手段との間に接続
されており、直流電源から供給される直流電圧を、直
流、または圧電トランス駆動周波数以上の周波数でデュ
ーティ比可変のパルス電圧に変換し、圧電トランス駆動
手段へ出力される平均電圧を制御することにより、前記
圧電トランスの出力電流を所望の設定値に制御する駆動
電圧制御手段がさらに備えられる。

【００２１】本発明においては、好ましくは、前記駆動
電圧制御手段が、チョッパー部を備え、該チョッパー部
を駆動するパルス信号の周波数を分周した周波数で、前
記圧電トランス駆動手段のスイッチング素子が駆動され
る。

【００２２】また、本発明の特定の局面では、前記圧電
トランス駆動手段の圧電トランス駆動動作を、圧電トラ
ンス駆動周波数よりも低い周波数で間欠駆動とする間欠
駆動制御手段がさらに備えられる。

【００２３】この場合、好ましくは、駆動電圧制御手段
の出力電圧の周波数が、圧電トランス駆動周波数よりも
低い周波数で上記間欠的な停止動作が行われる。また、
上記圧電トランス駆動手段のスイッチング素子の駆動
が、圧電トランス駆動周波数よりも低い周波数で間欠的
に停止されてもよい。

【００２４】本発明の別の局面によれば、駆動電圧制御
手段または前記周波数制御手段が、発振パルスのデッド
タイムを設定するデッドタイムコントロール機能を有す
るデッドタイム回路を有し、該デッドタイムを間欠的に
１００％とすることによりデッドタイムデューティが可
変される。

【００２５】本発明のさらに他の特定の局面では、前記
圧電トランス駆動手段の誘導性素子及びスイッチング素
子が、第１のコイル及び第１のスイッチング素子と、第
２のコイル及び第２のスイッチング素子とを有し、前記
駆動回路が、第１のコイル及び第１のスイッチング素子
と、第２のコイル及び第２のスイッチング素子とを交互
に駆動する２位相駆動回路である。

【００２６】また、本発明のさらに他の特定の局面で
は、前記スイッチング素子として第１，第２のスイッチ
ング素子を有し、かつ前記圧電トランス駆動手段の誘導
性素子が、第１，第２の端子及び中間タップを有するオ
ートトランスであり、該オートトランスの第２の端子が
圧電トランスに接続されており、中間タップが第１及び
第２のスイッチング素子に接続されている。

【００２７】もっとも、上記圧電トランス駆動手段は、
１つのコイル、または１つのオートトランス及びスイッ
チング素子を有するものであってもよい。また、上記圧
電トランス駆動手段の誘導性素子は、１次巻線及び２次
巻線を有する絶縁トランスであってもよく、この場合、
絶縁トランスの１次巻線の一端に上記スイッチング素子
が接続され、２次巻線の一端に圧電トランスの入力電極
が接続される。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
の具体的な実施例を説明することにより、本発明を明ら
かにする。

【００２９】図１は、本発明の第１の実施例に係る圧電
トランスインバータを説明するための回路図である。こ
の圧電トランスインバータは、大きくは、圧電トランス
１、圧電トランス駆動手段２、駆動電圧制御手段３、周
波数制御手段４、位相差−電圧変換手段５、出力電流−
電圧変換手段６及び間欠駆動制御手段７を有する。

【００３０】本実施例の圧電トランスインバータは、外
部の直流電源８に接続される入力端子９を有する。入力
端子９から、直流電圧が駆動電圧制御手段３に入力され
る。直流電源８としては、従来より携帯型情報処理装置
のバッテリーやＡＣアダプターのように、例えば７〜２
０Ｖの範囲で変動する直流電圧を出力するものが用いら
れる。

【００３１】駆動電圧制御手段３は、ｐ型ＦＥＴＱ１を
有する。ＦＥＴＱ１のソース電極に入力端子９が接続さ
れている。また、ＦＥＴＱ１のドレイン電極は、圧電ト
ランス駆動手段２に接続されている。さらに、ＦＥＴＱ
１のゲート電極は、駆動電圧制御回路３ｃに接続されて
いる。また、ＦＥＴＱ１のドレイン電極とアース電位と
の間に、アース電位方向が逆方向となるようにダイオー
ドＤ１が接続されている。さらに、ドレイン電極には、
アース電位との間に、直列に抵抗Ｒ１及びコンデンサＣ
１が接続されている。

【００３２】抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１との間の接続点
３ａとアース電位との間に、分圧抵抗Ｒ２及びＲ３が互
いに直列に接続されている。さらに、分圧抵抗Ｒ２，Ｒ
３間の接続点、すなわち、分圧点３ｂは、駆動電圧制御
回路３ｃに接続されている。

【００３３】駆動電圧制御手段３では、後述の周波数制
御回路４ｂから与えられるパルス電圧信号により、ＦＥ
ＴＱ１がスイッチングされる。また、ダイオードＤ１
は、電流保持手段として用いられている。

【００３４】さらに、抵抗Ｒ１、コンデンサＣ１及び抵
抗Ｒ２，Ｒ３は、駆動電圧制御手段３から出力される平
均電圧を検出する回路を構成している。駆動電圧制御手
段の駆動電圧制御回路３ｃには、ＦＥＴＱ１のデッドタ
イムを設定するデッドタイムコントロール端子ＤＴが備
えられている。また、駆動電圧制御回路３ｃには、周波
数制御手段４から後述の制御電圧Ｖ_o に基づく周波数の
パルス電圧信号が与えられるように、駆動電圧制御回路
３ｃが周波数制御手段４に接続されている。

【００３５】圧電トランス駆動手段２は、駆動電圧制御
手段３から入力された交流電圧を該交流電圧よりも低い
略一定の周波数の交流電圧に変換し、圧電トランス１に
出力する。

【００３６】圧電トランス駆動手段２では、誘導性素子
として、第１，第２のコイルＬ１，Ｌ２が用いられてい
る。第１，第２のコイルＬ１，Ｌ２の各一端は、駆動電
圧制御手段３の出力端に接続されている。第１のコイル
Ｌ１の他端は、圧電トランス１の第１の入力電極１ａに
接続されており、第２のコイルＬ２の他端が圧電トラン
ス１の第２の入力電極１ｂに接続されている。

【００３７】また、圧電トランス駆動手段２は、第１，
第２のスイッチング素子として、ｎ型ＦＥＴＱ２，Ｑ３
を有する。ＦＥＴＱ２のドレイン電極が、第１のコイル
Ｌ１の出力端側に接続されており、ＦＥＴＱ２のソース
電極がアース電位に接続されている。また、ＦＥＴＱ３
のドレイン電極が、第２のコイルの出力端側に接続され
ており、ソース電極がアース電位に接続されている。ま
た、ＦＥＴＱ２，Ｑ３の各ゲート電極は、ＦＥＴＱ２，
Ｑ３を交互に駆動する２位相駆動分周回路２ａに接続さ
れている。

【００３８】２位相駆動分周回路２ａは、周波数制御回
路４ｂに接続されており、周波数制御回路４ｂから、後
述の周波数のパルス電圧信号が入力される。２位相駆動
分周回路２ａは、与えられたパルス電圧信号に基づいて
ＦＥＴＱ２，Ｑ３を交互に駆動する。

【００３９】圧電トランス１は、公知のローゼン型圧電
トランスにより構成されており、第１，第２の入力電極
１ａ，１ｂと、出力電極１ｃとを有する。入力電圧１
ａ，１ｂ間に交流電圧が印加されると、圧電トランス１
は、該交流電圧を昇圧し、出力電極１ｃから出力する。

【００４０】圧電トランス１の出力電極１ｃには、負荷
としての放電管１０が接続されている。放電管１０の他
端は、アース電位に接続されている。また、放電管１０
の他端とアース電位との間の接続点５ａに、負荷電流を
検出するために、位相差−電圧変換手段５として位相差
検出電圧変換回路５ｂが接続されている。位相差検出電
圧変換回路５ｂは、第２のＦＥＴＱ３のゲート電極に接
続された第２の入力端も有する。

【００４１】位相差検出電圧変換回路５ｂでは、接続点
５ａから入力される負荷電流がパルス電圧に変換され、
該パルス電圧と、ＦＥＴＱ３のゲート電圧Ｖ_G3との間の
位相差が検出され、該位相差に応じた電圧Ｖ_phが第１の
制御電圧として出力される。

【００４２】位相差検出電圧変換回路５ｂの出力端に
は、周波数制御手段４の積分回路４ａが接続されてい
る。周波数制御手段４は、積分回路４ａと、周波数制御
回路４ｂとを有する。積分回路４ａは、第１，第２の入
力端を有するＳＷ１と、所定の基準電圧Ｖ_ref が入力さ
れる入力端とを有する。ＳＷ１が切り換えられることに
より、第１または第２の入力端から電圧Ｖ_phまたは後述
の電圧Ｖ_ILが入力される。第１の入力端から電圧Ｖ_phが
入力される状態では、積分回路４ａは、電圧Ｖ_phと基準
電圧Ｖ_ref とを比較積分し、位相差に応じた制御電圧Ｖ
_o を出力する。

【００４３】放電管１０とアース電位との間には、出力
電流−電圧変換手段６を構成する電流−電圧変換回路６
ａが接続されている。電流−電圧変換回路６ａは、圧電
トランス１の出力電流に応じた管電流を検出し、該管電
流に応じた電圧Ｖ_ILを第２の制御電圧として出力する。
電圧Ｖ_ILは、積分回路４ａのスイッチＳＷ１の第２の入
力端に接続されている。従って、積分回路４ａの第２の
入力端に電圧Ｖ_ILが入力されるようにスイッチＳＷ１が
切り換えられている場合には、積分回路４ａは、電圧Ｖ
_ILと、基準電圧Ｖ_ref とを比較積分し、管電流に応じた
制御電圧Ｖ_o を出力する。

【００４４】積分回路４ａから制御電圧Ｖ_o が与えられ
るように、積分回路４ａに周波数制御回路４ｂが接続さ
れている。周波数制御回路４ｂは、上記制御電圧Ｖ_o が
与えられると、該制御電圧Ｖ_o に応じた周波数のパルス
電圧信号を、２位相駆動分周回路２ａに出力すると共
に、駆動電圧制御手段３のＦＥＴＱ１を該パルス電圧信
号の周波数によりオン・オフ駆動する。

【００４５】また、本実施例では、駆動電圧制御手段３
の駆動電圧制御回路３ｃに、間欠駆動制御手段７が接続
されている。すなわち、間欠駆動制御手段７は、比較器
７ａ及び三角波発生回路７ｂを有する。比較器７ａの一
方入力端は、調光信号入力端子７ｃに接続されている。
調光信号入力端子７ｃから、調光するための電圧信号と
して、調光信号が入力される。他方、比較器７ａの他方
入力端には、三角波発生回路７ｂが接続されている。三
角波発生回路は、圧電トランス駆動周波数よりも低い周
波数、例えば１００〜５００Ｈｚの三角波を生成する。

【００４６】次に、本発明の圧電トランスインバータの
動作を説明する。直流電源８から変動する直流電圧が入
力電圧Ｖ_inとして供給される。駆動電圧制御手段３にお
いて、上記ＦＥＴＱ１及びダイオードＤ１で構成される
オンデューティ可変のチョッパー回路により、入力電圧
Ｖ_inが、圧電トランス駆動周波数より高い周波数、例え
ば２４０ｋＨｚであり、かつ一定の平均電圧の矩形波パ
ルス電圧信号に変換される。この矩形波パルス電圧Ｖ
_cho が圧電トランス駆動手段２に出力される。なお、上
記直流電圧のパルス電圧Ｖ_cho への変換は、周波数制御
回路４ｂから与えられるパルス電圧信号の周波数に基づ
いて行われる。

【００４７】なお、入力電圧Ｖ_inが低い場合には、図２
のパルス電圧Ｖ_cho のように、オンデューティを大きく
し、入力電圧Ｖ_inが高い場合には、図３に示すように、
パルス電圧Ｖ_cho のオンデューティを小さくすることに
より、結果として、平均電圧を一定とすることができ
る。すなわち、入力電圧Ｖ_in×オンデューティ＝平均出
力電圧とすることにより、駆動電圧制御手段３の平均出
力電圧を一定とすることができる。

【００４８】なお、図２及び図３は各回路部分の電圧波
形を示す図であり、上方の波形の電圧が下方の波形の電
圧よりも高いことを意味していない。例えばＶ_G2＞Ｖ_G3
を意味するものではない。

【００４９】圧電トランス駆動手段２では、駆動電圧制
御手段３から供給された矩形波パルス電圧が、圧電トラ
ンス１の共振周波数近傍の周波数の正弦波に近い交流に
変換される。

【００５０】また、２位相駆動分周回路２ａにより、周
波数制御回路４ｂから出力されるパルス電圧信号が、１
／４の周波数に分周され、該分周された信号によってＦ
ＥＴＱ２，Ｑ３が駆動されている。図２に、入力電圧Ｖ
_inが低い場合の上記ＦＥＴＱ２及びＱ３のゲート電圧Ｖ
_G2及びＶ_G3の波形を示す。

【００５１】なお、入力電圧Ｖ_inが高い場合には、ゲー
ト電圧Ｖ_G2及びＶ_G3は、図３に示すとおりとなる。ＦＥ
ＴＱ２がオフであり、ＦＥＴＱ３がオン状態にあると
き、第１のコイルＬ１と、圧電トランス１の入力容量と
によりＬＣ直列共振が起こり、圧電トランス１の入力電
極１ａに半波正弦波が発生される。同様に、ＦＥＴＱ３
がオフ状態にあり、ＦＥＴＱ２がオン状態の場合には、
第２のコイルＬ２のインダクタンスと圧電トランス１の
容量とで、直列共振が起こり、圧電トランス１の第２の
入力電極１ｂに、半波正弦波が発生する。

【００５２】図２の電圧Ｖ_d2及びＶ_d3は、それぞれ、入
力電圧Ｖ_inが低い場合のＦＥＴＱ２及びＱ３の各ドレイ
ン電圧の波形を示し、図３のＶ_d2及びＶ_d3は、入力電圧
Ｖ_inが高い場合のドレイン電圧Ｖ_d2及びＶ_d3の波形を示
す。

【００５３】従って、入力電圧Ｖ_inが変動したとして
も、ＦＥＴＱ２，Ｑ３を交互に駆動することにより、正
弦波に近い交流電圧が圧電トランス１の第１，第２の入
力電極１ａ，１ｂに印加される。

【００５４】なお、圧電トランス１の入力容量とコイル
Ｌ１，Ｌ２とが共振する場合の共振周波数が、圧電トラ
ンス１自体の共振周波数よりも若干高い周波数となるよ
うに、コイルＬ１，Ｌ２のインダクタンス値を選択する
ことが望ましい。

【００５５】上記のようにして、圧電トランス駆動手段
３から、圧電トランス１に正弦波に近い交流、例えば６
０ｋＨｚ及び１０Ｖｒｍｓの電圧が印加され、圧電トラ
ンス１は印加された電圧を昇圧し、出力電極１ｃから出
力する。

【００５６】昇圧された高圧の交流電圧、例えば６０ｋ
Ｈｚ、５００Ｖｒｍｓが、放電管１０に供給される。上
記高電圧により、放電管１０に、例えば６０ｋＨｚ、３
〜５ｍＡｒｍｓ程度の管電流が流れ、放電管１０が点灯
する。

【００５７】周波数制御手段４は、起動時（点灯前）に
は、ＦＥＴＱ２またはＦＥＴＱ３の駆動信号と、管電流
の位相差が一定となるように周波数制御し、起動後（点
灯後）には、出力電流が一定となるように周波数制御す
る。

【００５８】すなわち、起動時（点灯前）には、スイッ
チＳＷ１の第１の入力端が、位相差−電圧変換手段５に
接続され、点灯後にはＳＷ１の第２の入力端が出力電流
−電圧変換手段６に接続されるように、ＳＷ１が切り換
えられる。起動時（点灯前）は、その位相差に応じた直
流電圧Ｖ_phが、点灯後には出力電流すなわち管電流に応
じた直流電圧Ｖ_ILが積分回路４ａに入力され、積分回路
４ａにおいて基準電圧Ｖ_ref と入力された直流電圧とが
比較積分され、制御電圧Ｖ₀ が周波数制御回路４ｂに与
えられる。これを以下においてより詳細に説明する。

【００５９】圧電トランスインバータがオン状態とされ
ると、上記管電流が、位相差検出電圧変換回路５ｂに入
力され、該管電流がパルス電圧に変換される。また、位
相差検出電圧変換回路５ｂには、スイッチング素子とし
てのＦＥＴＱ３の駆動制御信号、すなわちゲート電圧Ｖ
_G3が入力される。位相差検出電圧変換回路５ｂは、ゲー
ト電圧Ｖ_G3と、上記管電流に応じたパルス電圧との位相
差を検出し、該位相差に応じた直流電圧Ｖ_phを出力す
る。図４に位相差−電圧変換手段５における各部分の信
号の波形を示す。

【００６０】上記のように、起動前には、積分回路４ａ
は、位相差検出電圧変換回路５ｂから出力された上記直
流電圧Ｖ_phと、予め定められた基準電圧Ｖ_ref とを比較
積分し、制御電圧Ｖ_o を周波数制御回路５に出力する。

【００６１】すなわち、ＦＥＴＱ３の駆動信号と、管電
流すなわち負荷電流とが、その半周期、位相及び周波数
が同じである矩形波にそれぞれ変換され、両者のＡＮＤ
をとることにより、位相差に応じたデューティの矩形波
が得られ、該矩形波が平滑化されて、上記デューティ比
に比例した制御電圧Ｖ_o が出力される。この積分回路４
ａから出力される制御電圧Ｖ_o は、上記のようにして位
相差検出電圧変換回路５ｂで検出された位相差に比例し
ている（図５参照）。

【００６２】制御電圧Ｖ_o が入力された周波数制御回路
４ｂは、制御電圧Ｖ_o の値に応じて決定される周波数の
矩形波パルス電圧信号を、圧電トランス駆動手段２の２
位相駆動分周回路２ａに出力する。

【００６３】従って、２位相駆動分周回路２ａは、上記
周波数制御回路４ｂから与えられる矩形波パルス電圧信
号の周波数に従って、前述したＦＥＴＱ２，Ｑ３をオン
／オフ駆動する。同様に、周波数制御回路４ｂから出力
される上記周波数の矩形波パルス電圧信号が、駆動電圧
制御手段３のＦＥＴＱ１のゲート電極に供給され、該矩
形波の周波数で、ＦＥＴＱ１がオン／オフされる。

【００６４】圧電トランス１の無負荷時（点灯前）と重
負荷時（点灯後）の昇圧比及び操作−周波数特性を図７
に示す。図７から明らかなように、無負荷時の共振周波
数（昇圧比が最大である周波数）はｆｒ１、重負荷時の
共振周波数はｆｒ２である。すなわち、負荷が大きくな
ると、共振周波数が低くなっていることがわかる。もっ
とも、負荷が変動したとしても、共振周波数の位相差は
常に９０°近傍である。従って、放電管１０の等価抵抗
は、点灯する前は無負荷（抵抗無限大）であり、点灯後
は重負荷となるため、起動時に位相差を例えば９０°の
ように一定にすることにより放電管１０の状態（放電管
１０の等価抵抗）の大きさに依存せずに常に昇圧比が最
高の周波数で起動されることになる。従って、放電管１
０を確実に点灯させることができる。

【００６５】圧電トランス１の昇圧比、効率及び入力電
圧と、圧電トランス１の出力電圧との位相差の駆動周波
数依存性を図８に示す。図８から明らかなように、圧電
トランス１の効率は、昇圧比が最大となる周波数よりも
少し高い周波数で最高となる。また、圧電トランス１の
入力電圧と出力電圧との位相差は、以下の，のいず
れかとなる可能性がある。

【００６６】共振周波数よりも低周波側では、位相差
０度近傍、共振周波数よりも高周波側では、位相差１８
０度近傍、効率最高周波数は位相差９０度近傍。 共振周波数よりも低周波側では、位相差０度（３６０
度）近傍、共振周波数よりも高周波側では位相差−１８
０度（１８０度）近傍、効率最高周波数は位相差−９０
度（２７０度）近傍。

【００６７】上記またはのいずれになるかは、スイ
ッチング素子駆動制御信号を、いずれのＦＥＴＱ２また
はＦＥＴＱ３から取出すか、あるいは圧電トランス１の
分極方向により決定される。従って、設計事項に応じ
て、またはのいずれかを選択すればよい。

【００６８】上記のように、本実施例の圧電トランスイ
ンバータでは、起動時には、圧電トランスの入力電圧波
形ではなく、圧電トランス駆動手段に用いられているス
イッチング素子としてのＦＥＴＱ３の駆動制御信号であ
るゲート電圧Ｖ_G3（図４（ａ）参照）と、圧電トランス
１の出力電流である管電流（図４（ｂ））との位相差を
検出し（図４（ｅ）の電圧Ｖ_ph）、該位相差が、常に圧
電トランスの効率最高となる位相差に一定に保たれるよ
うに、駆動周波数が制御される。従って、放電管１０を
確実に点灯させることができる。

【００６９】また、点灯後には、出力電流−電圧変換手
段５により管電流を検出し、該管電流が常に所望の値に
制御されるように、周波数制御が行われる。図８から明
らかなように、圧電トランスの昇圧比を変化させて管電
流が一定とされるので、上記周波数制御を行っても、効
率はほとんど変化しない。すなわち、圧電トランスを最
も高効率の周波数で駆動することができ、周波数制御に
よる効率の低下はほとんど生じないことがわかる。

【００７０】また、入力電圧の変動に対しては、上記駆
動電圧制御手段３により、一定の平均電圧のパルス電圧
に変換されるので、入力電圧が変動したとしても、圧電
トランス駆動手段に一定の電圧を供給することができ
る。

【００７１】また、上記間欠駆動手段７では、外部から
入力された調光信号電圧が、比較器７ａの一方入力端に
入力される。この調光信号は、図６に示すように、直流
電圧である。

【００７２】比較器７ａでは、三角波発生回路７ｂで発
生した三角波（図６（ａ）参照）と、上記調光信号とが
比較され、オンデューティが可変された矩形波であるバ
ースト信号が出力される。このバースト信号の波形を、
図６（ｂ）に示す。

【００７３】上記バースト信号は、駆動電圧制御回路３
ｃに設けられたデッドタイム端子ＤＴに入力される。従
って、三角波周波数（例えば２００Ｈｚ）の周波数でＦ
ＥＴＱ１のデッドタイムが間欠的に１００％とされる。
すなわち、駆動電圧制御手段３から圧電トランス駆動手
段２に供給される矩形波出力パルス（図６（ｄ））が、
三角波周波数でオン／オフされることになる。その結
果、圧電トランス１を間欠的に駆動することになり、放
電管１０に流れる電流も間欠的にオン／オフされる（図
６（ｅ）参照）。

【００７４】従って、放電管１０として冷陰極管などを
用いた場合、上記オンデューティ制御により、バースト
調光を実現することができる。すなわち、上記間欠駆動
制御手段７により、例えば１０〜１００％のように、広
い調光範囲を実現することができる。

【００７５】以上のように、本実施例によれば、圧電ト
ランスの負荷条件や周囲温度が変化した場合であって
も、管電流を所望の値に一定に制御でき、すなわち適度
な安定化を図ることができ、広い調光範囲を実現するこ
とができ、さらに全ての動作領域において圧電トランス
を最も高効率の周波数で駆動することができる。

【００７６】上記実施例では、圧電トランス駆動手段に
用いられているスイッチング素子駆動制御信号と、圧電
トランス１の出力電流である管電流との位相差を検出し
たが、上記スイッチング素子駆動制御電圧信号（図４
（ａ））と、圧電トランス１の出力電圧や入力電流との
位相差を検出してもよい。

【００７７】図９は、本発明の第２の実施例に係る圧電
トランスインバータを示す回路図である。第１の実施例
の圧電トランスインバータでは、入力電圧の変動に対応
するために駆動電圧制御手段３が用いられていたが、第
２の実施例では、駆動電圧制御手段３は省略されてい
る。すなわち、直流電源７の電圧が４〜８Ｖのようにあ
まり変動しない場合には、駆動電圧制御手段３は省略さ
れてもよい。

【００７８】また、上記駆動電圧制御手段３が除かれて
いるため、第２の実施例の圧電トランスインバータで
は、直流電源７が圧電トランス駆動手段２に直接接続さ
れている。さらに、スイッチングトランジスタとしての
ＦＥＴＱ２，Ｑ３のデッドタイムを設定するデッドタイ
ムコントロール端子ＤＴは、周波数制御回路４ｂに設け
られている。すなわち、間欠駆動制御手段７は、周波数
制御手段４の周波数制御回路４ｂに接続されている。

【００７９】その他の点については、第１の実施例と同
様であるため、同一部分については同一の参照番号を付
することにより、第１の実施例において行った説明を援
用することとする。

【００８０】第２の実施例の圧電トランスインバータに
おいても、起動時（点灯前）には、圧電トランス２の入
力−出力の位相差が一定となるように制御され、点灯後
には電流−電圧変換回路６ａから与えられる第２の制御
電圧Ｖ_ILにより、管電流が所望の値に一定となるように
周波数制御される。従って、温度変化や負荷の変動など
の管電流に加え、入力電圧が変動した場合においても、
管電流が一定となるように制御される。

【００８１】従って、直流電源７の出力電圧が４〜８Ｖ
のように、入力電圧変動幅が２倍以下と小さい場合に
は、第２の実施例の圧電トランスインバータを有効に用
いることができる。よって、駆動電圧制御手段３を用い
ずとも、効率の低下がほとんどなく、管電流を所望の値
に制御し得る圧電トランスインバータを提供することが
できる。

【００８２】図１０は、本発明の第３の実施例に係る圧
電トランスインバータの回路図である。第３の実施例で
は、圧電トランス駆動手段２において、コイルＬ１，Ｌ
２に代えて、オートトランスＴ１，Ｔ２が用いられてい
る。オートトランスＴ１，Ｔ２では、１次巻線と２次巻
線の巻線比は１：Ｎ（Ｎは任意の整数）とされている。

【００８３】オートトランスＴ１，Ｔ２は、それぞれ、
第１，第２の端子と中間タップとを有し、各第１の端子
が、駆動電圧制御手段３に接続されている。また、オー
トトランスＴ１の第２の端子が圧電トランス１の第１の
入力電極１ａに、オートトランスＴ２の第２の端子が圧
電トランス１の第２の入力電極１ｂに接続されている。
さらに、オートトランスＴ１，Ｔ２の中間タップが、そ
れぞれ、ＦＥＴＱ２，Ｑ３の各ドレイン電極に接続され
ている。

【００８４】その他の構成については、第１の実施例と
同様である。第３の実施例では、オートトランスＴ１，
Ｔ２が用いられており、各オートトランスＴ１，Ｔ２の
１次巻線と２次巻線の巻線比が１：Ｎとされているの
で、第１の実施例に比べて、圧電トランス１に入力され
る印加電圧が、（１＋Ｎ）倍と大きくされる。従って、
圧電トランス１の昇圧比が不足している場合や、入力電
圧Ｖ_inが低い場合に好適に用いられる。

【００８５】図１１は、本発明の第４の実施例に係る圧
電トランスインバータを示す回路図である。第４の実施
例では、圧電トランス駆動手段２において、１個のコイ
ルＬ１と、１個のスイッチング素子としてのＦＥＴＱ２
のみが用いられている。すなわち、コイルＬ１の一方端
が駆動電圧制御手段３に接続されており、他方端が圧電
トランス１の第１の入力電極１ａに接続されている。圧
電トランス１の第２の入力電極１ｂはアース電位に接続
されている。

【００８６】また、ＦＥＴＱ２のドレイン電極がコイル
Ｌ１に接続されており、ＦＥＴＱ２のソース電極はアー
ス電位に接続されている。さらに、圧電トランス駆動手
段２は、１個のＦＥＴＱ２のみを用いるため、駆動回路
としての分周回路２ｃが用いられており、該分周回路２
ｃがＦＥＴＱ２のゲート電極に接続されている。また、
ＦＥＴＱ２のゲート電極が、位相差検出電圧変換回路５
ｂに接続されている。

【００８７】他方、分周回路２ｃには、周波数制御回路
４ｂからの周波数制御のためのパルス電圧信号が入力さ
れる。その他の点については、第１の実施例と同様であ
る。

【００８８】第４の実施例では、１個のＦＥＴＱ２及び
コイルＬ１のみを用いるため、圧電トランス１の第１の
入力電極１ａと第２の入力電極１ｂとに印加される電圧
は、半波正弦波となる。従って、第１の実施例のように
ほぼ正弦波が入力される場合に比べて、出力電圧は約１
／２となる。よって、昇圧比がそれ程求められない用途
に用いた場合には、部品点数及びコストを低減すること
ができる。

【００８９】図１２は、本発明の第５の実施例に係る圧
電トランスインバータを説明するための回路図である。
本実施例では、圧電トランス駆動手段２において、誘導
性素子として、コイルＬ１に代えて、絶縁トランスＴ３
を用いたことを除いては、第４の実施例と同様に構成さ
れている。絶縁トランスＴ３では、１次巻線の一端が駆
動電圧制御手段３に接続されており、他端がＦＥＴＱ２
のドレイン電極に接続されている。また、絶縁トランス
Ｔ３の２次巻線の一端がアース電位に、他端が圧電トラ
ンス１の第１の入力電極１ａに接続されている。

【００９０】絶縁トランスＴ３では、１次巻線と２次巻
線の巻線比は１：Ｎとされている。第５の実施例におい
ては、圧電トランス１に入力される印加される電圧は、
ほぼ正弦波となるため、第４の実施例に比べると、効率
を高めることができる。また、上記巻線比の絶縁トラン
スＴ１が用いられているので、圧電トランス１に印加さ
れる電圧はＮ倍とされる。従って、圧電トランス１の昇
圧比が十分でない場合、さらに入力電圧が低い場合に好
適に用いることができる。

【００９１】

【発明の効果】本発明に係る圧電トランスインバータで
は、圧電トランス駆動手段により圧電トランスが駆動さ
れるが、圧電トランス駆動手段が、誘導性素子、スイッ
チング素子及び該スイッチング素子を駆動するパルス電
圧信号が入力される駆動回路を有し、圧電トランスの入
力電流、入力電圧、出力電流及び出力電圧の内いずれか
２つの間の位相差が位相差−電圧変換手段により検出さ
れ、かつ該位相差に応じた第１の制御電圧が出力され、
周波数制御手段において、位相差が所望の値となるよう
に上記位相差−電圧変換手段から与えられた電圧に基づ
いて位相差を制御するための周波数のパルス電圧信号が
圧電トランス駆動手段の駆動回路に出力される。

【００９２】すなわち、負荷の起動前には、上記位相差
が一定に保たれるように、駆動周波数を制御することに
より、負荷条件や周囲温度が変化した場合であっても、
圧電トランスの最も効率が高い周波数で圧電トランスを
駆動し、負荷を起動することができる。

【００９３】また、負荷起動後には、電流−電圧変換手
段により検出された負荷電流に応じた第２の制御電圧が
周波数制御手段に与えられ、周波数制御手段によって、
負荷電流が一定となるように周波数制御が行われる。従
って、例えば負荷として放電管を用いた場合、負荷条件
や周囲温度が変化した場合であっても、点灯後にその輝
度を一定に制御することができる。

【００９４】また、請求項２，３に記載の発明では、位
相差−電圧変換手段において位相差を検出する信号の一
方として、圧電トランス駆動手段のスイッチング素子の
オン／オフを制御する駆動制御電圧信号が用いられてい
る。圧電トランス入力電圧は、周波数、負荷あるいは入
力電圧の変動により大きく影響されるのに対し、上記ス
イッチング素子駆動信号は、周波数、負荷あるいは入力
電圧の変動により影響を受け難く、整った矩形波であ
る。従って、スイッチング素子駆動信号を位相差検出信
号とすることにより、確実に周期、位相差及び周波数を
検出することができる。

【００９５】また、請求項４に記載の各発明では、上記
駆動電圧制御手段を備えるため、圧電トランス駆動手段
に出力される平均電圧が一定に制御されるので、より広
い入力電圧範囲で動作させることができる。

【００９６】請求項５に記載の発明では、上記駆動電圧
制御手段が、チョッパー部を備え、チョッパー部を駆動
するパルス信号の周波数を分周した周波数で圧電トラン
ス駆動手段のスイッチング素子が駆動されるので、圧電
トランス駆動手段において、駆動電圧制御手段から与え
られたパルス電圧を、より正弦波に近い交流電圧に変換
できる。

【００９７】請求項６に記載の発明では、圧電トランス
駆動手段の圧電トランス駆動動作が、圧電トランス駆動
周波数よりも低い周波数での間欠的駆動とする間欠駆動
制御手段がさらに備えられているので、該間欠駆動制御
手段によりバースト調光を実現することができ、調光範
囲を広くすることができる。また、バースト調光動作時
のバースト保持に、圧電トランスの入力電圧波形は発生
しないが、本発明では、圧電トランスの入力電圧波形で
はなく、スイッチング素子の駆動信号を位相差検出信号
として用いた場合には、バースト調光を行う場合であっ
ても、位相差を確実に制御することができ、広い入力電
圧範囲、広い調光範囲にわたり高効率を維持することが
できる。

【００９８】間欠駆動制御手段については、請求項７に
記載のように、駆動電圧制御手段の出力を間欠的に停止
してもよく、請求項８に記載のように、スイッチング素
子の駆動を間欠的に停止してもよい。

【００９９】請求項９に記載の発明では、周波数制御手
段が、上記デッドタイム回路を有するので、デッドタイ
ムを間欠的に１００％とすることにより、デッドタイム
デューティを可変することにより、バースト調光を実現
することができる。

【０１００】請求項１０に記載の発明では、第１のコイ
ル及び第１のスイッチング素子とし、第２のコイル及び
第２のスイッチング素子とが、２位相駆動回路で交互に
駆動され、従って圧電トランスに入力される電圧がほぼ
正弦波となり、圧電トランスの出力電圧を高めることが
できる。

【０１０１】請求項１１に記載の発明では、第１，第２
のスイッチング素子に誘導性素子としてオートトランス
が接続されているので、オートトランスにおいてその１
次巻線と２次巻線との巻線比に従って予備昇圧すること
ができるので、圧電トランスの昇圧比を補うことがで
き、かつ入力電圧が低い場合に好適に用いることができ
る。

【０１０２】請求項１２に記載の発明では、圧電トラン
ス駆動手段が１つのコイル及びスイッチング素子を有す
るので、部品点数の低減及びコストの低減を図り得る。
請求項１３に記載の発明では、圧電トランス駆動手段の
誘導性素子が絶縁トランスであり、絶縁トランスの１次
巻線の一端にスイッチング素子が、２次巻線の一端に圧
電トランスの入力電極が接続されているので、該絶縁ト
ランスの１次巻線と２次巻線との巻線比により、予備昇
圧することができる。従って、圧電トランスの昇圧比を
補うことができ、かつ入力電圧が低い場合に好適に用い
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る圧電トランスイン
バータを示す回路図。

【図２】入力電圧Ｖ_inが低い場合の第１の実施例に係る
圧電トランスインバータの各部分の電圧波形を説明する
ための図。

【図３】入力電圧Ｖ_inが高い場合の第１の実施例に係る
圧電トランスインバータの各部分の電圧波形を説明する
ための図。

【図４】実施例の圧電トランスインバータの各部分にお
ける電圧波形を示す図。

【図５】位相差検出電圧変換回路の出力電圧と、検出さ
れた位相差との関係を示す図。

【図６】間欠駆動制御手段の各部分における信号の波形
を示す図。

【図７】圧電トランスの昇圧比、効率及び位相差の周波
数特性を示す図。

【図８】圧電トランスが無負荷比と重負荷時の昇圧比及
び操作−周波数特性を示す図。

【図９】本発明の第２の実施例に係る圧電トランスイン
バータの回路図。

【図１０】本発明の第３の実施例に係る圧電トランスイ
ンバータの回路図。

【図１１】本発明の第４の実施例に係る圧電トランスイ
ンバータの回路図。

【図１２】本発明の第５の実施例に係る圧電トランスイ
ンバータの回路図。

【符号の説明】

１…圧電トランス １ａ，１ｂ…入力電極 １ｃ…出力電極 ２…圧電トランス駆動手段 ２ａ…２位相駆動回路 ２ｂ…２位相駆動分周回路 ２ｃ…分周回路 ３…駆動電圧制御手段 ４…周波数制御手段 ５…位相差検出手段 ５ｂ…位相差検出電圧変換回路 ６…電流−電圧変換手段 ６ａ…電流−電圧変換回路 ７…間欠駆動制御手段 ７ｃ…調光信号入力端子 ＤＴ…デッドタイムコントロール端子 Ｌ１，Ｌ２…第１，第２のコイル Ｑ２，Ｑ３…第１，第２のスイッチング素子としてのＦ
ＥＴ Ｔ１，Ｔ２…オートトランス Ｔ３…絶縁トランス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3K072 AA01 AA19 BA05 BC07 EB05 EB07 GA03 GB14 GC04 HA06 HA10 HB03 3K098 CC24 CC44 CC56 DD01 DD22 DD35 DD37 DD43 EE14 FF03 FF04 FF14 5H007 BB03 CA02 CB04 CB06 CB09 CC03 CC12 CC32 DA03 DA05 DA06 DC02 DC04 DC05 EA02 EA09

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 圧電トランスを用いて負荷を駆動するた
   めの圧電トランスインバータであって、 入力電極と出力電極とを有し、入力電極に印加された交
   流電圧を昇圧し、出力電極に接続されている負荷に、昇
   圧された交流電圧を供給する圧電トランスと、 前記圧電トランスを駆動するために圧電トランスに接続
   されており、誘導性素子、スイッチング素子及び該スイ
   ッチング素子を駆動するパルス電圧信号が入力される駆
   動回路を有し、かつ入力された電圧を略一定周波数の交
   流電圧に変換し、圧電トランスに出力する圧電トランス
   駆動手段と、 前記圧電トランスの入力電圧、入力電流、出力電流及び
   出力電圧の内、いずれか２つの信号の位相差を検出し、
   該位相差に応じた第１の制御電圧を出力する位相差−電
   圧変換手段と、 前記圧電トランスの出力電流を検出し、該出力電流に比
   例した直流の第２の制御電圧に変換する電流−電圧変換
   手段と、 第１または第２の制御電圧が入力され、該制御電圧に基
   づく周波数のパルス電圧信号を前記圧電トランス駆動手
   段に出力する周波数制御手段とを備え、 負荷の起動前は、位相差−電圧変換手段から第１の制御
   電圧が、負荷起動開始後は前記電流−電圧変換手段から
   第２の制御電圧が周波数制御手段に供給され、それによ
   って負荷起動時には位相差が一定となるように、負荷起
   動後は負荷電流が一定となるように周波数制御が行われ
   ることを特徴とする、圧電トランスインバータ。
2. 【請求項２】 前記位相差−電圧変換手段において位相
   差を検出する信号に一方が、前記圧電トランス駆動手段
   のスイッチング素子のオン／オフを制御する駆動制御電
   圧信号であり、他方が圧電トランスの出力電流である、
   請求項１に記載の圧電トランスインバータ。
3. 【請求項３】 前記位相差−電圧変換手段の位相差を検
   出する信号の一方が、前記スイッチング素子のオン／オ
   フを制御する駆動制御電圧信号であり、他方が圧電トラ
   ンス出力電圧または圧電トランス入力電流である、請求
   項１に記載の圧電トランスインバータ。
4. 【請求項４】 直流電源と前記圧電トランス駆動手段と
   の間に接続されており、直流電源から供給される直流電
   圧を、直流、または圧電トランス駆動周波数以上の周波
   数でデューティ比可変のパルス電圧に変換し、圧電トラ
   ンス駆動手段に出力される平均電圧が一定値となるよう
   に制御する駆動電圧制御手段をさらに備える、請求項１
   〜３のいずれかに記載の圧電トランスインバータ。
5. 【請求項５】 前記駆動電圧制御手段が、チョッパー部
   を備え、該チョッパー部を駆動するパルス信号の周波数
   を分周した周波数で、前記圧電トランス駆動手段のスイ
   ッチング素子が駆動される、請求項４に記載の圧電トラ
   ンスインバータ。
6. 【請求項６】 前記圧電トランス駆動手段の圧電トラン
   ス駆動動作を、圧電トランス駆動周波数よりも低い周波
   数での間欠的駆動とする間欠駆動制御手段をさらに備え
   ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の
   圧電トランスインバータ。
7. 【請求項７】 前記駆動電圧制御手段の出力電圧が、圧
   電トランス駆動周波数よりも低い周波数で間欠的に停止
   される、請求項６に記載の圧電トランスインバータ。
8. 【請求項８】 前記圧電トランス駆動手段のスイッチン
   グ素子の駆動が、圧電トランス駆動周波数よりも低い周
   波数で間欠的に停止される、請求項６に記載の圧電トラ
   ンスインバータ。
9. 【請求項９】 前記駆動電圧制御手段または周波数制御
   手段が、発振パルスのデッドタイムを設定するデッドタ
   イムコントロール機能を有するデッドタイム回路を有
   し、該デッドタイムを間欠的に１００％とすることによ
   りデッドタイムデューティが可変される、請求項６〜８
   のいずれかに記載の圧電トランスインバータ。
10. 【請求項１０】 前記圧電トランス駆動手段の誘導性素
    子及びスイッチング素子として、第１のコイル及び第１
    のスイッチング素子と、第２のコイル及び第２のスイッ
    チング素子とを有し、前記駆動回路が、第１のコイル及
    び第１のスイッチング素子と、第２のコイル及び第２の
    スイッチング素子とを交互に駆動する２位相駆動回路で
    ある、請求項１〜９のいずれかに記載の圧電トランスイ
    ンバータ。
11. 【請求項１１】 前記スイッチング素子として第１，第
    ２のスイッチング素子を有し、かつ前記圧電トランス駆
    動手段の誘導性素子が、第１，第２の端子及び中間タッ
    プを有するオートトランスであり、該オートトランスの
    第２の端子が圧電トランスに接続されており、中間タッ
    プが第１及び第２のスイッチング素子に接続されてい
    る、請求項１〜９のいずれかに記載の圧電トランスイン
    バータ。
12. 【請求項１２】 前記圧電トランス駆動手段が、１つの
    コイル、または１つのオートトランス及びスイッチング
    素子を有する、請求項１〜９のいずれかに記載の圧電ト
    ランスインバータ。
13. 【請求項１３】 前記圧電トランス駆動手段の誘導性素
    子が、１次巻線及び２次巻線を有する絶縁トランスであ
    り、絶縁トランスの１次巻線の一端に前記スイッチング
    素子が接続されており、２次巻線の一端に圧電トランス
    の入力電極が接続されている、請求項１２に記載の圧電
    トランスインバータ。