ピエゾドライバ
メーカー8社・93製品一覧【2024年】

ピエゾドライバについての概要、用途、原理などをご説明します。また、ピエゾドライバのメーカー8社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。ピエゾドライバ関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:アナログ・デバイセズ株式会社、2位:株式会社エヌエフ回路設計ブロック、3位:Texas instrumentsとなっています。

ピエゾドライバとは？
ピエゾドライバのメーカー8社一覧
ピエゾドライバの製品93件一覧

ピエゾドライバとは

ピエゾドライバ (英: Piezo driver) とは、ピエゾ素子を安定に動作させ制御するための電源および制御装置のことです。

ピエゾ素子とは圧電効果・逆圧電効果を利用して、力学的な変位を電圧値に変換する機能や印加電圧を力学的な動作に変換するデバイスであり、圧電素子とも呼ばれます。特に力学的な動作に変換する場合、サブミクロンの非常に微小な制御を高速に行うことが可能です。

ピエゾドライバはこのようなピエゾ素子による精緻な動作を制御する際に、電源及び制御装置としての役割を担っています。

ピエゾドライバの使用用途

ピエゾドライバは、微小な位置合わせが必須な顕微鏡や精密加工用の工作機械といった微細な動作制御が必要とされる場面で広く用いられています。光学顕微鏡の用途では、X-Yステージや対物レンズの駆動において、ピエゾドライバの活用により正確な位置決めを高速に実施することが可能です。

例えば、生きた細胞内のダイナミックな現象を高速三次元イメージングする場合などの用途に非常に適しています。旋盤などの工作機械においても、サブミクロン単位の高精度な精度が求められるような精密な作業を行う場合に、ピエゾドライバはよく利用されています。

ピエゾ素子を使用したアクチュエーターデバイスの性能を十分に引き出すためには、その動作制御を担うピエゾドライバの性能が重要です。

ピエゾドライバの原理

ピエゾドライバの原理は、ピエゾ素子の駆動用電源と (圧電効果・逆圧電効果を活用するための) 微小な電位を正確に扱う制御回路機能を有する点にあります。ピエゾ素子自体はコンデンサとしての性質を有しており、コンデンサの充電・放電に伴い、これを駆動する電源側 (ピエゾドライバ側) には出力電流の吸い込みと吐き出しができるアンプ型電源としての特性が必要です。

ピエゾ素子は極微小な電圧変化にも応答します。仮に入力の無い定常状態で回路内の電圧変化を感知してしまうと、何もしていないのにピエゾ素子が駆動してしまう不具合が発生するため、ノイズ成分に注意します。

ピエゾドライバの電圧供給は十分に安定していなければなりません。電源としての安定性を担保するためにシャントレギュレータなどを組み込み、ピエゾ素子にかかる電圧をモニターし、常にフィードバックをかけています。

このように誤動作やドリフト・ノイズを最小限に押さえることにより、ピエゾ素子の静電容量を充填するのに十分な電流を安定的に供給し、入力としての制御電圧の急激な上昇に対して、わずか数マイクロ秒でその駆動を完了させることが可能です。

ピエゾドライバのその他情報

1. PWM制御型ピエゾドライバ

昨今のSDGsに代表される省エネルギー化のトレンドのもと、オーディオアンプがPWM (Pulse Width Modulation:パルス幅変調) 制御を活用して高効率化を図っている状況下で、ピエゾドライバにもPWM制御型アンプを適用するメーカーが現れています。

専用のオーディオアンプと異なり、ピエゾ素子に適した独自の低電流高電圧タイプのPWM制御型アンプ開発により、小型高効率なピエゾドライバが製品化されている状況です。

2. イヤホンやスピーカーへの応用

圧電素子自体は以前から音響分野で使用されていましたが、圧電スピーカー等の使用にとどまっていました。しかし、近年ハイレゾ再生用などの高級イヤホンには、ピエゾドライバが採用されています。ピエゾドライバに電圧をかけると、ピエゾ素子は圧力を発生します。この特性を用いて音楽信号を電圧としてピエゾドライバに加えると、それに応じて振動板が振動します。すなわち電圧が音声に変換されるわけです。

ピエゾドライバをイヤホンに使用する利点は、ダイナミック型の様にコイルで音楽信号を磁力に変換して振動板を振動させるという信号の変換プロセスが無いことです。また、ピエゾドライバが直接振動板を振動させるため、非常に高速に動作することから、超高域の再生能力が非常に優れています。このため、ハイレゾ音源の豊かな超高域の情報を再現するのに適しています。

ただし、ピエゾドライバを採用したイヤホンはその性能を活かすために、他の低中音向けドライバ等も高級なものを採用しており、製品は高価です。ピエゾドライバースピーカーの仕組みもピエゾドライバーイヤホンとほぼ同様です。しかし、あるメーカーの発売しているピエゾスピーカーは非常に薄型でフレキシブルな構造なために、色々なものを振動させて音を出すことができます。

また、以前の圧電スピーカーよりも幅広い音域、特に苦手としていた低音域の出力が強化されています。最近の液晶テレビは非常に筐体が薄くなっており、既存のスピーカーは搭載できなくなってきています。このような薄型テレビに、上記の様なフィルム型の薄型ピエゾドライバースピーカーは適しており、今後もより高音質化が期待されている状況です。

参考文献
https://www.physikinstrumente.com/en/technology/controllers-software/piezo-controllers-piezo-drivers/
https://www.matsusada.co.jp/column/words-piezo.html
https://www.phileweb.com/review/article/201605/27/2077_2.html#a3

Metoreeでは各社カタログを無料で一括でダウンロードできるので、製品比較時に各社サイトで毎回情報を登録する手間を短縮することができます。

各社ピエゾドライバのカタログを無料一括ダウンロードできます。

Three Channel, Ultra-low Noise Miniature 150V Piezo Driverのカタログ

PDm200 V9 High Performance Piezo Driverのカタログ

PDUS210 - 210 Watt Ultrasonic Driverのカタログ

ピエゾドライバメーカー 8社

*一部商社などの取扱い企業なども含みます。

10Ch、ピーク電流1A、出力範囲200Vのピエゾドライバ（19インチ3Uラックタイプ）注目製品
有限会社メカノトランスフォーマ

MTAD2010は10Ch、ピーク電流1A、出力範囲200Vのピエゾドライバ（19インチ3Uラックタイプ）です。入力電圧のゲイン調整機能及びオフセット調整機能もあるので、使いやすいです。ピーク電流が1Aであるので、駆動できる圧電素子の種類が幅広いです。大規模の制御系を組むには最適なツールです。

製品をみる会社サイトをみる

- - 有限会社メカノトランスフォーマ
    MTAD2010 及びピエゾドライバ製品一覧
  - 会社サイト創業: 2002年従業員数: 9人資本金: 10,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都千代田区岩本町2丁目7番12号ビルックスNo.3 4階
- 入力電圧のゲイン調整オフセット調整 10Chでコンパクト
  
  MTAD2010は10Ch、ピーク電流1A、出力範囲200Vのピエゾドライバです。入力電圧のゲイン調整機能及びオフセット調整機能もあるので、使いやすいです。駆動できる圧電素子の種類が幅広いです。
  
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- - アナログ・デバイセズ株式会社メーカー
    ピエゾ・マイクロアクチュエータ・ドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1965年資本金: 454,000,000円会社詳細
  - 住所: 東京都港区海岸1-16-1
- - Texas instruments メーカー
    DRV2665
  - 会社サイト創業: 1930年従業員数: 30,000人会社詳細
  - 本社: アメリカ
- - Dongwoon Anatech Co., Ltd. メーカー
    ピエゾドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 2006年会社詳細
  - 本社: 韓国
- - 株式会社メステック
    ピエゾドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 1973年従業員数: 18人資本金: 10,000,000円会社詳細
  - 住所: 埼玉県和光市白子2丁目17番2号
- - 株式会社エヌエフ回路設計ブロック
    ピエゾドライバモジュール一覧
  - 会社サイト上場(東証スタンダード) 創業: 1959年資本金: 400,000,000円会社詳細
  - 住所: 神奈川県横浜市港北区綱島東6-3-20
- - THKプレシジョン株式会社
    ピエゾドライバ一覧
  - 会社サイト創業: 2002年従業員数: 12人会社詳細
  - 住所: 東京都大田区東糀谷4-9-16　THKテクノセンター2F
- - Micro Analog Systems Oy
    ピエゾドライバ IC・ピエゾ& LECドライバ IC一覧
  - 会社サイト創業: 1980年会社詳細
  - 本社: フィンランド

ピエゾドライバ 2024年3月のメーカーランキング

*一部商社などの取扱い企業なども含みます

2024年3月の注目ランキングベスト8

注目ランキング導出方法

順位	会社名	クリックシェア
1	アナログ・デバイセズ株式会社	17.2%
2	株式会社エヌエフ回路設計ブロック	17.2%
3	Texas instruments	13.8%
4	Micro Analog Systems Oy	13.8%
5	株式会社メステック	13.8%
6	Dongwoon Anatech Co., Ltd.	10.3%
7	有限会社メカノトランスフォーマ	6.9%
8	THKプレシジョン株式会社	6.9%