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A Multilayered Piezoelectric Transformer Operating in the Third Order Longitudinal Mode and Its Application for an Inverter Un transformateur piézoélectrique multicouche fonctionnant en mode longitudinal du troisième ordre et son application pour un onduleur

Mitsuru YAMAMOTO, Yasuhei SHIMADA, Yasuhiro SASAKI, Takeshi INOUE, Kentaro NAKAMURA, Sadayuki UEHA

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Résumé:

Des alimentations à onduleur discrètes sont de plus en plus requises pour les systèmes de rétroéclairage des écrans à cristaux liquides (LCD). Une grande attention a été portée à l'application de transformateurs piézoélectriques (PT) à de telles alimentations. Pour miniaturiser davantage les onduleurs PT, les PT doivent avoir un rapport d'augmentation de tension suffisamment élevé, ce qui peut être obtenu par un PT multicouche. Tout d’abord, cet article décrit une méthode permettant de simuler de telles performances à l’aide d’un modèle de circuit équivalent constant distribué. Les résultats de la simulation pour un PT multicouche fonctionnant en mode de vibration longitudinale du troisième ordre montrent que la résistance des électrodes internes provoque le facteur de perte dominant. Ensuite, un onduleur intégrant le PT multicouche a été fabriqué. Cet onduleur peut fonctionner sur une large plage de tension d'entrée CC de 7 à 20 V. Concernant un circuit de commande d'onduleur conventionnel, lorsque la plage de tension d'entrée CC a été étendue, l'efficacité de l'onduleur a remarquablement diminué. C'est pour cette raison que nous avons développé un nouveau circuit inverseur, équipé d'un circuit de contrôle automatique de la tension de commande pour maintenir la tension de commande du PT à une valeur constante. En conséquence, l’onduleur fabriqué présentait un rendement global de plus de 90 % et une puissance de sortie de 3.5 W, ce qui est suffisant pour éclairer un écran LCD couleur de 12.1 pouces. L'efficacité de luminance maximale sur une plaque de transmission de lumière du rétroéclairage atteignait 30 cd/m2/W.

Publication
IEICE TRANSACTIONS on Electronics Vol.E85-C No.10 pp.1824-1832
Date de publication
2002/10/01
Publicisé
ISSN en ligne
DOI
Type de manuscrit
PAPER
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