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公開番号2024110047
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-15
出願番号2023014374
出願日2023-02-02
発明の名称可変容量コンデンサおよび給電装置
出願人株式会社デンソー
代理人弁理士法人明成国際特許事務所
主分類H01G 7/06 20060101AFI20240807BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】制御電圧を低電圧化できる可変容量コンデンサを提供すること。
【解決手段】第1制御電極21と、第1制御電極と向かい合う第2制御電極22と、少なくとも第1制御電極と第2制御電極との間に配置された誘電体層32と、誘電体層を挟んで向かい合う第1取出電極11と、第2取出電極12とを備え、第1取出電極と第2取出電極とは、第1制御電極と第2制御電極との間に制御電圧が印加された場合に、第1制御電極と第2制御電極との間に生じる電界ベクトルと交わる方向に沿って電界を生じさせる位置に配置されている、可変容量コンデンサ1。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
可変容量コンデンサ（１，２０１，３０１）であって、
第１制御電極（２１）と、
前記第１制御電極と向かい合う第２制御電極（２２）と、
少なくとも前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に配置された誘電体層（３２）と、
前記誘電体層を挟んで向かい合う第１取出電極（１１）と、第２取出電極（１２）とを備え、
前記第１取出電極と前記第２取出電極とは、前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に制御電圧が印加された場合に、前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に生じる電界ベクトルと交わる方向に沿って電界を生じさせる位置に配置されている、可変容量コンデンサ。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層は、分極の動きをアシストするためのアシスト領域の前記制御電圧が印加された場合の比誘電率が、前記制御電圧が印加されていない場合の比誘電率よりも大きい誘電特性を有する、可変容量コンデンサ。
【請求項３】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層は、分極の動きを拘束するための飽和領域の前記制御電圧が印加された場合の比誘電率が、前記制御電圧が印加されていない場合の比誘電率よりも小さい誘電特性を有する、可変容量コンデンサ。
【請求項４】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層は、抗電界の電圧値を含む分極反転領域の前記制御電圧が印加された場合の比誘電率が、前記制御電圧が印加されていない場合の比誘電率よりも大きい誘電特性を有する、可変容量コンデンサ。
【請求項５】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記第１制御電極と前記第２制御電極とは第１方向に向かい合い、前記第１取出電極と前記第２取出電極とは、前記第１方向と直交する第２方向に向かい合う、可変容量コンデンサ。
【請求項６】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記第１制御電極と前記第２制御電極とが前記誘電体層を挟んで交互に配置された第１配置体（ＳＴ１）と、
前記第１制御電極と前記第２制御電極とが、前記第１配置体を挟んで交互に配置された第２配置体（ＳＴ２）と、を有する、可変容量コンデンサ。
【請求項７】
請求項６に記載の可変容量コンデンサであって、
前記第１配置体の配置数は２００００以上であり、前記第２配置体の配置数は１００以上である、可変容量コンデンサ。
【請求項８】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層の誘電特性は異方性を有する、可変容量コンデンサ。
【請求項９】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層は、強誘電体ポリマーと、無機強誘電体とのいずれかを含む、可変容量コンデンサ。
【請求項１０】
請求項１に記載の可変容量コンデンサであって、
前記誘電体層は、強誘電体リラクサーを含む、可変容量コンデンサ。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、可変容量コンデンサおよび給電装置に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、直流バイアスを印加するための１対の電極の間に誘電体層が配置された、静電容量が可変であるコンデンサがある（例えば、特許文献１）。従来のコンデンサでは、アース用電極と直流バイアス用電極との間に誘電体層が配置され、アース用電極と直流バイアス用電極との間に誘電体層を介して容量取得用電極が配置されている。アース用電極と直流バイアス用電極との間に直流バイアスが印加されることにより、誘電体層の誘電特性が変化して、コンデンサの静電容量が変化する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２００６－３４４８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のコンデンサでは、アース用電極と、直流バイアス用電極と、容量取得用電極とが、誘電体層を介して同じ方向に積層されている。このため、アース用電極と直流バイアス用電極との間の距離と、アース用電極と容量取得用電極との距離とを連動して設定する必要が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示は、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本開示の一形態によれば、可変容量コンデンサ（１）が提供される。この可変容量コンデンサは、第１制御電極（２１）と、前記第１制御電極と向かい合う第２制御電極（２２）と、少なくとも前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に配置された誘電体層（３２）と、前記誘電体層を挟んで向かい合う第１取出電極（１１）と、第２取出電極（１２）とを備え、前記第１取出電極と前記第２取出電極とは、前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に制御電圧が印加された場合に、前記第１制御電極と前記第２制御電極との間に生じる電界ベクトルと交わる方向に沿って電界を生じさせる位置に配置されている。
【０００７】
この形態によれば、第１制御電極と第２制御電極との間の距離と、第１取出電極と第２取出電極との間の距離とを独立に設定することができる。よって、第１制御電極と第２制御電極との間の距離を短くすることで、同じ制御電圧でも誘電体層に印加される電界を大きくすることができるため、制御電圧の低電圧化が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
可変容量コンデンサの斜視図。
図１に示す可変容量コンデンサのII-II線断面図。
ＰＶＤＦを説明する図。
制御電界と比誘電率との関係を示す図。
第２実施形態に係る可変容量コンデンサの斜視図。
配置数の検討結果を示す図。
第３実施形態に係る可変容量コンデンサの断面図。
電極間距離と電極長との検討結果を示す図。
第４実施形態に係る非接触給電システムの回路図。
ヒステリシス曲線を示す図。
リラクサーと強誘電体とを比較する図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
Ａ．第１実施形態：
図１に示すように、可変容量コンデンサ１は、第１取出電極としての第１取出電極層１１と、第２取出電極としての第２取出電極層１２と、第１制御電極としての第１制御電極層２１と、第２制御電極としての第２制御電極層２２と、第１誘電体層３１と、誘電体層としての第２誘電体層３２と、第１取出電極共通層４１と、第２取出電極共通層４２とを有する。
【００１０】
図１には、互いに直交する３つの空間軸であるＸＹＺ軸が描かれている。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向は、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を示している。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った正の方向を、それぞれ＋Ｘ方向，＋Ｙ方向，＋Ｚ方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸の矢印が向いている方向と逆の方向が、それぞれＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向である。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った負の方向を、それぞれ－Ｘ方向，－Ｙ方向，－Ｚ方向とする。Ｘ軸，Ｙ軸，Ｚ軸に沿った方向で正負を問わないものを、それぞれＸ方向，Ｙ方向，Ｚ方向とよぶ。これ以降に示す図及び説明についても同様である。
（【００１１】以降は省略されています）

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