JPH037060A - 可変過電流保護dc―dcコンバータ - Google Patents
可変過電流保護dc―dcコンバータInfo
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- JPH037060A JPH037060A JP13980189A JP13980189A JPH037060A JP H037060 A JPH037060 A JP H037060A JP 13980189 A JP13980189 A JP 13980189A JP 13980189 A JP13980189 A JP 13980189A JP H037060 A JPH037060 A JP H037060A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明はスイッチングトランジスタなどのスイッチング
手段を介し、直流電源電圧を繰返し開閉して所定の直流
電圧を出力すると共に、出力電流を所定値以下に制限す
る過電流保護機能を持つDC−DCコンバータに関する
もので、特に定電力負荷を保護し得るように制限電流値
を直流出力電圧に応じて可変する機能を備えた可変過電
流保護DC−DCコンバークに関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。また論理もしくはレベル“High“、“L
ow″は単に“H“、“I L nと記すものとする。
手段を介し、直流電源電圧を繰返し開閉して所定の直流
電圧を出力すると共に、出力電流を所定値以下に制限す
る過電流保護機能を持つDC−DCコンバータに関する
もので、特に定電力負荷を保護し得るように制限電流値
を直流出力電圧に応じて可変する機能を備えた可変過電
流保護DC−DCコンバークに関する。 なお以下各図において同一の符号は同一もしくは相当部
分を示す。また論理もしくはレベル“High“、“L
ow″は単に“H“、“I L nと記すものとする。
第3図は過電流保護機能を持つ従来のDC−DCコンバ
ータの回路例を示す。同図において01は直流電源、0
2は負荷、Qlは直流電源01を繰返しオン、オフする
ためのスイッチングトランジスタ、04はこのトランジ
スタ(1の開閉を制御する制御回路、03はこの制御回
路04の直流電源である。 またLlはトランジスタQ1によって断続された出力直
流電圧を平滑化するための平滑リアクトル、C1は同じ
く平滑コンデンサ、DlはトランジスタQ1のオフ時に
リアクトルL1の電流路となるフライホイルダイオード
、R1はこのDC−DCコンバータの出力電流■0を検
出するための電流検出抵抗である。 次に制御回路04において、lはPWM (パルス中変
調)コンパレータで、このコンパレータ1は、その+(
プラス)端子に所定周期、所定振巾の鋸歯状の高周波(
搬送波ともいう)の電圧EIOを入力すると共に、その
2つの−(マイナス)端子ニ可変の比較電圧Ell、
R12を入力しており、鋸歯状波電圧R100値がこ
の比較電圧Ell、 R12のうち何れか低い方の電圧
を下回る期間にはその出力を°“L”としてスイッチン
グトランジスタQ1をONさせ、逆に鋸歯状波電圧EI
Oが前記低い方の電圧を上回る期間にはその出力を“H
”としてトランジスタQ1をOFFさせる。このように
してPWMコンパレータ1の入力する比較電圧Ellま
たはR12(の何れか低い方の電圧)の増、減に応じて
、スイッチングトランジスタQ1のON時間比=(ON
時間)/ ((ON時間)+(OFF時間))= (O
N時間)/(搬送波周期)の値、従ってトランジスタQ
lの (出力(平均)電圧)/(直流電源01の電圧)の値の
それぞれ増、減が行われる。 4は電圧調節回路で電圧設定値ESとDC−DCコンバ
ータの出力電圧EOとを比較し、EOがBSに対応して
所定値となるように、つまりコンバータ出力電圧EOが
前記所定値を上回ろうとすると、この調節回路4の出力
電圧としての比較電圧Ellを下げ、逆にコンバータ出
力電圧EOが前記所定値を下回ろうとすると比較電圧E
llを上げるように、PWMコンパレータ1への入力比
較電圧Ellを可変調節する。 2は過電流制限回路で、DC−DCコンバータの出力電
流■0によって電流検出抵抗R1に生ずる電流検出電圧
EOiと過電流設定値EISに対応する所定電圧とを比
較し、前者EOiがこの所定電圧を越えると、この制限
回路2の出力電圧としてのPWMコンパレータ1への人
力比較電圧E12を“H”(入力最大値)がら“L″(
入力最小値)に変化させる。 第4図は第3図のDC−DCコンバータの出力電圧EO
対出力電流IOの特性例を示す。即ち出力電流■0が過
電流設定値EISに対応する所定の過電流制限値Isを
越えない間は、過電流制限回路2の出力する比較電圧E
12は“H”(入力最大値)のため、PWMコンパレー
タ1はこの比較電圧E12より低い電圧調節回路4の出
力比較電圧Ellと搬送波人力EIOとの比較動作をし
、コンバータ出力電圧EOは電圧設定値ESの値ESI
。 BS2に応じた定電圧特性を示す。 しかしコンバータ出力電流■0が増加して過電流制限値
ISを越えようとすると、過電流制限回路2の出力比較
電圧E12が“L”(入力最小値)に切換わり、PWM
コンパレータlはこの比較電圧E12と搬送波人力EI
Oとの比較動作に切換ゎるため、コンバータ出力電圧E
Oは0に向って急速に垂下する。このようにして電圧設
定値ESの如何にかかわらず、一定の過電流制限値Is
で保護動作が行われる。
ータの回路例を示す。同図において01は直流電源、0
2は負荷、Qlは直流電源01を繰返しオン、オフする
ためのスイッチングトランジスタ、04はこのトランジ
スタ(1の開閉を制御する制御回路、03はこの制御回
路04の直流電源である。 またLlはトランジスタQ1によって断続された出力直
流電圧を平滑化するための平滑リアクトル、C1は同じ
く平滑コンデンサ、DlはトランジスタQ1のオフ時に
リアクトルL1の電流路となるフライホイルダイオード
、R1はこのDC−DCコンバータの出力電流■0を検
出するための電流検出抵抗である。 次に制御回路04において、lはPWM (パルス中変
調)コンパレータで、このコンパレータ1は、その+(
プラス)端子に所定周期、所定振巾の鋸歯状の高周波(
搬送波ともいう)の電圧EIOを入力すると共に、その
2つの−(マイナス)端子ニ可変の比較電圧Ell、
R12を入力しており、鋸歯状波電圧R100値がこ
の比較電圧Ell、 R12のうち何れか低い方の電圧
を下回る期間にはその出力を°“L”としてスイッチン
グトランジスタQ1をONさせ、逆に鋸歯状波電圧EI
Oが前記低い方の電圧を上回る期間にはその出力を“H
”としてトランジスタQ1をOFFさせる。このように
してPWMコンパレータ1の入力する比較電圧Ellま
たはR12(の何れか低い方の電圧)の増、減に応じて
、スイッチングトランジスタQ1のON時間比=(ON
時間)/ ((ON時間)+(OFF時間))= (O
N時間)/(搬送波周期)の値、従ってトランジスタQ
lの (出力(平均)電圧)/(直流電源01の電圧)の値の
それぞれ増、減が行われる。 4は電圧調節回路で電圧設定値ESとDC−DCコンバ
ータの出力電圧EOとを比較し、EOがBSに対応して
所定値となるように、つまりコンバータ出力電圧EOが
前記所定値を上回ろうとすると、この調節回路4の出力
電圧としての比較電圧Ellを下げ、逆にコンバータ出
力電圧EOが前記所定値を下回ろうとすると比較電圧E
llを上げるように、PWMコンパレータ1への入力比
較電圧Ellを可変調節する。 2は過電流制限回路で、DC−DCコンバータの出力電
流■0によって電流検出抵抗R1に生ずる電流検出電圧
EOiと過電流設定値EISに対応する所定電圧とを比
較し、前者EOiがこの所定電圧を越えると、この制限
回路2の出力電圧としてのPWMコンパレータ1への人
力比較電圧E12を“H”(入力最大値)がら“L″(
入力最小値)に変化させる。 第4図は第3図のDC−DCコンバータの出力電圧EO
対出力電流IOの特性例を示す。即ち出力電流■0が過
電流設定値EISに対応する所定の過電流制限値Isを
越えない間は、過電流制限回路2の出力する比較電圧E
12は“H”(入力最大値)のため、PWMコンパレー
タ1はこの比較電圧E12より低い電圧調節回路4の出
力比較電圧Ellと搬送波人力EIOとの比較動作をし
、コンバータ出力電圧EOは電圧設定値ESの値ESI
。 BS2に応じた定電圧特性を示す。 しかしコンバータ出力電流■0が増加して過電流制限値
ISを越えようとすると、過電流制限回路2の出力比較
電圧E12が“L”(入力最小値)に切換わり、PWM
コンパレータlはこの比較電圧E12と搬送波人力EI
Oとの比較動作に切換ゎるため、コンバータ出力電圧E
Oは0に向って急速に垂下する。このようにして電圧設
定値ESの如何にかかわらず、一定の過電流制限値Is
で保護動作が行われる。
しかしながら第3図のようなりC−DCコンバータで、
定電力供給を要するような負荷025例えばCRTに電
力を供給しようとする場合、第4図のように仮に電圧設
定値ESIに対しては過電流制限値がIsで適切であっ
たとしても、電圧設定値をBS2に高めたときにも過電
流制限値がIsのままであるため、負荷02を過負荷に
よって破壊する慣れがある。 そこで本発明は電圧設定値ESの増に減に応じて過電流
設定値EIS(従って過電流制限値Is)をそれぞれf
Ii=増させ得る機能を備えた可変過電流保gtDc−
DCコンバータを提供することにより前記の問題を解消
することを課題とする。
定電力供給を要するような負荷025例えばCRTに電
力を供給しようとする場合、第4図のように仮に電圧設
定値ESIに対しては過電流制限値がIsで適切であっ
たとしても、電圧設定値をBS2に高めたときにも過電
流制限値がIsのままであるため、負荷02を過負荷に
よって破壊する慣れがある。 そこで本発明は電圧設定値ESの増に減に応じて過電流
設定値EIS(従って過電流制限値Is)をそれぞれf
Ii=増させ得る機能を備えた可変過電流保gtDc−
DCコンバータを提供することにより前記の問題を解消
することを課題とする。
前記の課題を解決するために本発明のDC−DCコンバ
ータは、rスイッチング手段(スイッチングトランジス
タQ1など)を介し第1の直流電圧(直流電源01など
の電圧)を繰返し開閉して第2の直流電圧(出力電圧E
Oなど)を出力するDC−DCコンバータであって、 前記第2の直流電圧が第1の基準電圧(電圧設定値ES
に比例する所定電圧など)と等しくなるように前記スイ
ッチング手段の開閉の比率を制御する電圧制御手段(P
WMコンパレータ1.電圧調節回路4など)と、 前記DCDCコンバータの出力電流(IOなど)が第2
の基準電圧(過電流設定値EISなど)に対応する所定
の電流値(過電流制限値Isなど)を越えたときは、前
記スイッチング手段を開く過電流制限手段(PWMコン
パレータ1.過電流制限回路2など)と、を備えたDC
−DCコンバータにおいて、 前記第1の基準電圧が増加したときは第2の基準電圧を
減少させる制限電流可変手段(電圧変換回路3など)を
備えたjものとする。
ータは、rスイッチング手段(スイッチングトランジス
タQ1など)を介し第1の直流電圧(直流電源01など
の電圧)を繰返し開閉して第2の直流電圧(出力電圧E
Oなど)を出力するDC−DCコンバータであって、 前記第2の直流電圧が第1の基準電圧(電圧設定値ES
に比例する所定電圧など)と等しくなるように前記スイ
ッチング手段の開閉の比率を制御する電圧制御手段(P
WMコンパレータ1.電圧調節回路4など)と、 前記DCDCコンバータの出力電流(IOなど)が第2
の基準電圧(過電流設定値EISなど)に対応する所定
の電流値(過電流制限値Isなど)を越えたときは、前
記スイッチング手段を開く過電流制限手段(PWMコン
パレータ1.過電流制限回路2など)と、を備えたDC
−DCコンバータにおいて、 前記第1の基準電圧が増加したときは第2の基準電圧を
減少させる制限電流可変手段(電圧変換回路3など)を
備えたjものとする。
本発明では従来回路に電圧変換回路を付加し、電圧設定
値ESの増、減に応じてそれぞれ電圧変換回路3の出力
電圧を減、増と変化させ、この出力電圧を過電流設定値
EISとして過電流制限回路2に与える。
値ESの増、減に応じてそれぞれ電圧変換回路3の出力
電圧を減、増と変化させ、この出力電圧を過電流設定値
EISとして過電流制限回路2に与える。
以下第1図および第2図に基づいて本発明の詳細な説明
する。第1図は本発明の一実施例としての回路図で第3
図に対応し、第2図は第1図の出力電圧EO対出力電流
10の特性例を示す図で、第4図に対応するものである
。 第1図においては第3図に対し過電流制限回路2の入力
部に電圧設定値ESを過電流設定値EISに変換する電
圧変換回路3が付加されている。 即ちこの電圧変換回路3において制御用トランジスタQ
2はいわゆるエミッタフォロワ回路を構成しており、同
トランジスタQ2のベースには電圧設定値ESを抵抗R
2,R3で分圧してなる抵抗R3の電圧が与えられ、こ
のR3の両端電圧はトランジスタQ2のエミッタに接続
された抵抗R5の両端電圧とほぼ等しい。他方、この抵
抗R5とトランジスタQ2のコレクタに接続された抵抗
R4にはほぼ等しい電流が流れているのでこの抵抗R5
とR4の両端電圧はそれぞれの抵抗値に比例した値とな
っている。従って抵抗R4の両端電圧は電圧設定値ES
にほぼ比例した値を持つことになる。 ところでこの抵抗R4におけ条トランジスタQ2のコレ
クタ側の端子は過電流制限回路2の−(マイナス)入力
端子に接続されて、この過電流制限回路°で過電流設定
値EISを与えている。 結果として、電圧設定値BSの増、減に応じて過電流設
定値EISはそれぞれ減、増と変化することになる 第2図は第1図のDC−DCコンバータの出力電圧EO
対出力電流IOの特性例を示す。即ち電圧設定値ESを
ESIに設定したときの過電流設定値EISはE I
31(これに対応する過電流制限値TSはl5I)の値
となって、実線のような特性(曲線)となる、同様に電
圧設定値をES2に設定したときの過電流設定値はEI
S2(これに対応する過電流制限値は132)となって
破線のような特性(曲線)となる。このように実線、破
線の各特性(曲線)における出力電力最大となる点PI
。 R2の辿る軌跡はほぼ第2図中の一点鎖線のようになる
。 実用上はこのようなりC−DCコンバータは負荷の一般
的な特性から見て例えばこの実線と破線の特性の範囲内
で使用されるというように、正常な使用範囲では出力電
圧、出力電流の極端に大きな変化は必要としないので、
第2図のような特性で定電力供給を必要とする負荷02
を過不足なく保護することが可能である。
する。第1図は本発明の一実施例としての回路図で第3
図に対応し、第2図は第1図の出力電圧EO対出力電流
10の特性例を示す図で、第4図に対応するものである
。 第1図においては第3図に対し過電流制限回路2の入力
部に電圧設定値ESを過電流設定値EISに変換する電
圧変換回路3が付加されている。 即ちこの電圧変換回路3において制御用トランジスタQ
2はいわゆるエミッタフォロワ回路を構成しており、同
トランジスタQ2のベースには電圧設定値ESを抵抗R
2,R3で分圧してなる抵抗R3の電圧が与えられ、こ
のR3の両端電圧はトランジスタQ2のエミッタに接続
された抵抗R5の両端電圧とほぼ等しい。他方、この抵
抗R5とトランジスタQ2のコレクタに接続された抵抗
R4にはほぼ等しい電流が流れているのでこの抵抗R5
とR4の両端電圧はそれぞれの抵抗値に比例した値とな
っている。従って抵抗R4の両端電圧は電圧設定値ES
にほぼ比例した値を持つことになる。 ところでこの抵抗R4におけ条トランジスタQ2のコレ
クタ側の端子は過電流制限回路2の−(マイナス)入力
端子に接続されて、この過電流制限回路°で過電流設定
値EISを与えている。 結果として、電圧設定値BSの増、減に応じて過電流設
定値EISはそれぞれ減、増と変化することになる 第2図は第1図のDC−DCコンバータの出力電圧EO
対出力電流IOの特性例を示す。即ち電圧設定値ESを
ESIに設定したときの過電流設定値EISはE I
31(これに対応する過電流制限値TSはl5I)の値
となって、実線のような特性(曲線)となる、同様に電
圧設定値をES2に設定したときの過電流設定値はEI
S2(これに対応する過電流制限値は132)となって
破線のような特性(曲線)となる。このように実線、破
線の各特性(曲線)における出力電力最大となる点PI
。 R2の辿る軌跡はほぼ第2図中の一点鎖線のようになる
。 実用上はこのようなりC−DCコンバータは負荷の一般
的な特性から見て例えばこの実線と破線の特性の範囲内
で使用されるというように、正常な使用範囲では出力電
圧、出力電流の極端に大きな変化は必要としないので、
第2図のような特性で定電力供給を必要とする負荷02
を過不足なく保護することが可能である。
本発明によれば、スイッチングトランジスタQ1を介し
直流電源01の直流電圧を繰返し開閉して出力直流電圧
EOを出力するDC−DCコンバータであって、 前記出力電圧EOが電圧設定値ESに対応する所定電圧
と等しくなるように前記スイッチングトランジスタQ1
の開閉の比率を制御するPWMコンパレータ1および電
圧調節回路4と、前記DC−DCコンバータの出力電流
IOが過電流設定値EISに対応する所定の過電流制限
Isを越えたときは、前記スイッチングトランジスタQ
lを開く過電流制限回路2と、を備えたDC−DCコン
バータにおいて、 前記電圧設定値ESが増加したときは過電流設定値EI
Sを減少させる電圧変換回路3を備えることとしたので
、 定電力供給を必要とする負荷の過電流保護を適切に行う
ことができる。
直流電源01の直流電圧を繰返し開閉して出力直流電圧
EOを出力するDC−DCコンバータであって、 前記出力電圧EOが電圧設定値ESに対応する所定電圧
と等しくなるように前記スイッチングトランジスタQ1
の開閉の比率を制御するPWMコンパレータ1および電
圧調節回路4と、前記DC−DCコンバータの出力電流
IOが過電流設定値EISに対応する所定の過電流制限
Isを越えたときは、前記スイッチングトランジスタQ
lを開く過電流制限回路2と、を備えたDC−DCコン
バータにおいて、 前記電圧設定値ESが増加したときは過電流設定値EI
Sを減少させる電圧変換回路3を備えることとしたので
、 定電力供給を必要とする負荷の過電流保護を適切に行う
ことができる。
第1図は本発明の一実施例としての構成回路図、第2図
は同じく第1図のDC−DCコンバータ定値、EIS
(EISI、EIS2):過電流設定値、Is (IS
I、l52):過電流制限値、EO:出力電圧、IO:
出力電流。 第4図は第3図のDC−DCコンバータの特性例を示す
図で、第2図に対応するものである。 OI:直流電源、02:負荷、04:制御回路、Q1ニ
スイツチングトランジスタ、1:PWMコンパレータ、
2:過電流制限回路、3:電圧変換回路、4:電圧調節
回路、ES (ESl、ES2):電圧設(EIS2) (EISI ) 第2図 牙4図
は同じく第1図のDC−DCコンバータ定値、EIS
(EISI、EIS2):過電流設定値、Is (IS
I、l52):過電流制限値、EO:出力電圧、IO:
出力電流。 第4図は第3図のDC−DCコンバータの特性例を示す
図で、第2図に対応するものである。 OI:直流電源、02:負荷、04:制御回路、Q1ニ
スイツチングトランジスタ、1:PWMコンパレータ、
2:過電流制限回路、3:電圧変換回路、4:電圧調節
回路、ES (ESl、ES2):電圧設(EIS2) (EISI ) 第2図 牙4図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)スイッチング手段を介し第1の直流電圧を繰返し開
閉して第2の直流電圧を出力するDC−DCコンバータ
であって、 前記第2の直流電圧が第1の基準電圧と等しくなるよう
に前記スイッチング手段の開閉の比率を制御する電圧制
御手段と、 前記DC−DCコンバータの出力電流が第2の基準電圧
に対応する所定の電流値を越えたときは、前記スイッチ
ング手段を開く過電流制限手段と、を備えたDC−DC
コンバータにおいて、 前記第1の基準電圧が増加したときは第2の基準電圧を
減少させる制限電流可変手段を備えたことを特徴とする
可変過電流保護DC−DCコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13980189A JPH037060A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 可変過電流保護dc―dcコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13980189A JPH037060A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 可変過電流保護dc―dcコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH037060A true JPH037060A (ja) | 1991-01-14 |
Family
ID=15253751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13980189A Pending JPH037060A (ja) | 1989-06-01 | 1989-06-01 | 可変過電流保護dc―dcコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH037060A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286140A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Densei Lambda Kk | 電源装置 |
| JP2006136136A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源装置、出力調整方法及びプログラム |
| US8833263B2 (en) | 2012-01-19 | 2014-09-16 | Hepco Slide Systems Limited | Track systems |
-
1989
- 1989-06-01 JP JP13980189A patent/JPH037060A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001286140A (ja) * | 2000-03-31 | 2001-10-12 | Densei Lambda Kk | 電源装置 |
| JP2006136136A (ja) * | 2004-11-05 | 2006-05-25 | Fuji Xerox Co Ltd | 電源装置、出力調整方法及びプログラム |
| US8833263B2 (en) | 2012-01-19 | 2014-09-16 | Hepco Slide Systems Limited | Track systems |
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