JPH0527342B2 - - Google Patents
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- JPH0527342B2 JPH0527342B2 JP58073997A JP7399783A JPH0527342B2 JP H0527342 B2 JPH0527342 B2 JP H0527342B2 JP 58073997 A JP58073997 A JP 58073997A JP 7399783 A JP7399783 A JP 7399783A JP H0527342 B2 JPH0527342 B2 JP H0527342B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transistor
- base
- flyback transformer
- transformer
- power transistor
- Prior art date
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-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of DC power input into DC power output
- H02M3/22—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC
- H02M3/24—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters
- H02M3/28—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC
- H02M3/325—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of DC power input into DC power output with intermediate conversion into AC by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate AC using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Details Of Television Scanning (AREA)
- Rectifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
[技術分野]
本発明は、高電圧を発生させるフライバツクト
ランスを用いた電源装置に関する。
ランスを用いた電源装置に関する。
[従来技術]
従来一般に、フライバツクトランス駆動装置
は、第1図に示すように、発振器1と接続したパ
ワートランジスタのベース駆動用のベースドライ
ブトランス2と、高圧負荷回路5に高電圧を供給
するフライバツクトランス4を駆動するパワート
ランジスタ3とを有する。このように、従来装置
では、パワートランジスタ3を駆動するために、
別個のベースドライブトランス2を用いている。
は、第1図に示すように、発振器1と接続したパ
ワートランジスタのベース駆動用のベースドライ
ブトランス2と、高圧負荷回路5に高電圧を供給
するフライバツクトランス4を駆動するパワート
ランジスタ3とを有する。このように、従来装置
では、パワートランジスタ3を駆動するために、
別個のベースドライブトランス2を用いている。
このベースドライブトランス2を用いているの
はパワートランジスタをドライブするには比較的
大電流が必要であること、およびパワートランジ
スタのスイツチング周波数を上げるために正負の
交流出力が得られるトランスを用いるのが有利だ
からである。
はパワートランジスタをドライブするには比較的
大電流が必要であること、およびパワートランジ
スタのスイツチング周波数を上げるために正負の
交流出力が得られるトランスを用いるのが有利だ
からである。
しかしながら、
トランスを使用するので、製造原価が比較的
高くつく。
高くつく。
半導体素子に比べて入出力の直線性が良くな
いトランスを用いるので、高精度の制御が困難
である。
いトランスを用いるので、高精度の制御が困難
である。
などの欠点があつた。
[目 的]
そこで、本発明は上述した欠点を除去し、ベー
スドライブトランスを用いることなく、ベースド
ライブトランスを用いた場合の効果を維持しつ
つ、さらに高密度実装可能で高精度の制御を実現
できるフライバツクトランスを用いた電源装置の
提供を目的としている。
スドライブトランスを用いることなく、ベースド
ライブトランスを用いた場合の効果を維持しつ
つ、さらに高密度実装可能で高精度の制御を実現
できるフライバツクトランスを用いた電源装置の
提供を目的としている。
すなわち、本発明は、フライバツクトランスを
駆動するスイツチング用パワートランジスタと、
前記パワートランジスタのベースに接続され、前
記パワートランジスタのオン時に前記ベースに順
方向電流を流す第1スイツチング素子と、前記パ
ワートランジスタのベースに接続され、前記パワ
ートランジスタのオフ時に前記ベースに逆方向電
流を流す第2スイツチング素子と、前記フライバ
ツクトランスの2次側に設けられそれぞれ正負の
出力を得る正負の出力部とを有し、前記フライバ
ツクトランスの駆動開始時は前記第1スイツチン
グ素子を1次側電源で駆動することにより前記パ
ワートランジスタを駆動し、前記フライバツクト
ランスの動作開始後は前記第1スイツチング素子
を前記正負の出力部の一方の出力で駆動し、前記
第2スイツチング素子を前記正負の出力部の他方
の出力で駆動することを特徴とするフライバツク
トランスを用いた電源装置の提供を目的としてい
る。
駆動するスイツチング用パワートランジスタと、
前記パワートランジスタのベースに接続され、前
記パワートランジスタのオン時に前記ベースに順
方向電流を流す第1スイツチング素子と、前記パ
ワートランジスタのベースに接続され、前記パワ
ートランジスタのオフ時に前記ベースに逆方向電
流を流す第2スイツチング素子と、前記フライバ
ツクトランスの2次側に設けられそれぞれ正負の
出力を得る正負の出力部とを有し、前記フライバ
ツクトランスの駆動開始時は前記第1スイツチン
グ素子を1次側電源で駆動することにより前記パ
ワートランジスタを駆動し、前記フライバツクト
ランスの動作開始後は前記第1スイツチング素子
を前記正負の出力部の一方の出力で駆動し、前記
第2スイツチング素子を前記正負の出力部の他方
の出力で駆動することを特徴とするフライバツク
トランスを用いた電源装置の提供を目的としてい
る。
かかる構成により、ベースドライブトランスを
用いることなく、トランス自体からパワートラン
ジスタのベース駆動電流を得ることができると共
に、パワートランジスタのベースを正負成分を有
する信号でオンオフすることが可能なのでスイツ
チング周波数を高く維持できるものである。しか
も、トランスの駆動回路にベースドライブトラン
スを用いる必要がないので高密度実装、高精度制
御が可能である。
用いることなく、トランス自体からパワートラン
ジスタのベース駆動電流を得ることができると共
に、パワートランジスタのベースを正負成分を有
する信号でオンオフすることが可能なのでスイツ
チング周波数を高く維持できるものである。しか
も、トランスの駆動回路にベースドライブトラン
スを用いる必要がないので高密度実装、高精度制
御が可能である。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に
説明する。
説明する。
第2図はフライバツクトランスの駆動装置の構
成の一例を示し、ここで11は発振回路、ZD1
は発振回路11の出力側と接続して基準電圧を
OVから−5Vにシフトさせるレベルシフトツエナ
ーダイオード、12はツエナーダイオードZD1
のアノードとフライバツクトランスT1の1次側
巻線に接続してフライバツクトランスT1を駆動
する駆動回路、13はフライバツクトランスT1
の2次側の第1の巻線(2次巻線と称する)に接
続して高圧出力を発生して負荷(不図示)に供給
する高圧出力回路、14はフライバツクトランス
T1の2次側の第2の巻線(3次巻線と称する)
に接続して駆動回路12を駆動する正の整流電源
+5Vを発生する正電源回路、15はフライバツ
クトランスT1の2次側の第3の巻線(4次巻線
と称する)に接続して駆動回路12を駆動する負
の整流電源−5Vを発生する負電源回路である。
成の一例を示し、ここで11は発振回路、ZD1
は発振回路11の出力側と接続して基準電圧を
OVから−5Vにシフトさせるレベルシフトツエナ
ーダイオード、12はツエナーダイオードZD1
のアノードとフライバツクトランスT1の1次側
巻線に接続してフライバツクトランスT1を駆動
する駆動回路、13はフライバツクトランスT1
の2次側の第1の巻線(2次巻線と称する)に接
続して高圧出力を発生して負荷(不図示)に供給
する高圧出力回路、14はフライバツクトランス
T1の2次側の第2の巻線(3次巻線と称する)
に接続して駆動回路12を駆動する正の整流電源
+5Vを発生する正電源回路、15はフライバツ
クトランスT1の2次側の第3の巻線(4次巻線
と称する)に接続して駆動回路12を駆動する負
の整流電源−5Vを発生する負電源回路である。
駆動回路12は4個のトランジスタTr1〜Tr
4の他、ダイオードD1およびD2、コンデンサ
C1、抵抗R1〜R8とを有する。NPN型トラ
ンジスタTr1のベースは抵抗R1を通じてツエ
ナーダイオードZD1のアノードと接続し、エミ
ツタには上述の負の整流電源−5Vを印加し、ベ
ースとエミツタ間には抵抗R2を接続し、コレク
タには抵抗R3を通じてフライバツクトランスT
1の1次側電源+24Vを印加する。PNP型トラ
ンジスタTr2のベースは抵抗R4を介してトラ
ンジスタTr1のコレクタと抵抗R3との接続点
に接続し、エミツタには上述の正の整流電源−
5Vを印加し、ベースとエミツタ間にはダイオー
ドD1を接続する。NPN型トランジスタTr3の
ベースは抵抗R5を介してトランジスタTr1の
コレクタと抵抗R3との接続点に接続し、コレク
タはトランジスタTr2のコレクタに接続し、エ
ミツタには上述の負の整流電源−5Vを印加し、
ベースとエミツタ間には抵抗R6を接続する。
4の他、ダイオードD1およびD2、コンデンサ
C1、抵抗R1〜R8とを有する。NPN型トラ
ンジスタTr1のベースは抵抗R1を通じてツエ
ナーダイオードZD1のアノードと接続し、エミ
ツタには上述の負の整流電源−5Vを印加し、ベ
ースとエミツタ間には抵抗R2を接続し、コレク
タには抵抗R3を通じてフライバツクトランスT
1の1次側電源+24Vを印加する。PNP型トラ
ンジスタTr2のベースは抵抗R4を介してトラ
ンジスタTr1のコレクタと抵抗R3との接続点
に接続し、エミツタには上述の正の整流電源−
5Vを印加し、ベースとエミツタ間にはダイオー
ドD1を接続する。NPN型トランジスタTr3の
ベースは抵抗R5を介してトランジスタTr1の
コレクタと抵抗R3との接続点に接続し、コレク
タはトランジスタTr2のコレクタに接続し、エ
ミツタには上述の負の整流電源−5Vを印加し、
ベースとエミツタ間には抵抗R6を接続する。
さらに、フライバツクトランスT1を駆動する
NPN型のトランジスタ(スイツチングトランジ
スタと称する)Tr4のベースは抵抗R7を介し
てトランジスタTr2のコレクタとトランジスタ
Tr4のコレクタとの接続点に接続し、コレクタ
はフライバツクトランスT1の1次側の巻線(1
次巻線と称する)の一端に接続し、エミツタは大
地電位にし、かつコレクタとエミツタ間にはコン
デンサC1とダイオードD2とを並列に接続す
る。フライバツクトランスT1の1次側の巻線の
他端には1次側電源−24Vを印加する。
NPN型のトランジスタ(スイツチングトランジ
スタと称する)Tr4のベースは抵抗R7を介し
てトランジスタTr2のコレクタとトランジスタ
Tr4のコレクタとの接続点に接続し、コレクタ
はフライバツクトランスT1の1次側の巻線(1
次巻線と称する)の一端に接続し、エミツタは大
地電位にし、かつコレクタとエミツタ間にはコン
デンサC1とダイオードD2とを並列に接続す
る。フライバツクトランスT1の1次側の巻線の
他端には1次側電源−24Vを印加する。
高圧出力回路13では、フライバツクトランス
T1の2次側の2次巻線の高圧出力側一端にダイ
オードD3を順方向に接続し、そのダイオードD
3のカーソードと2次巻線の接地側他端との間に
コンデンサC2および抵抗R9とを並列に接続し
て、ダイオードD3のカソード側から高圧出力を
得る。正電源回路14では、フライバツクトラン
スT1の2次側の3次巻線の出力側一端にダイオ
ードD4およびD5を順方向に直列に接続し、そ
のダイオードD4とD5との接続点と3次巻線の
接地側他端間にコンデンサC3を接続して、ダイ
オードD5のカーソード側から正の整流出力+
5Vを得る。さらに、負電源回路15ではフライ
バツクトランスT1の2次側の4次巻線の出力側
一端にダイオードD6を逆方向に接続し、ダイオ
ードD6のアノードと4次巻線の接地側他端との
間にコンデンサC4を接続して、ダイオードD6
のアノード側から負の整流出力−5Vを得る。
T1の2次側の2次巻線の高圧出力側一端にダイ
オードD3を順方向に接続し、そのダイオードD
3のカーソードと2次巻線の接地側他端との間に
コンデンサC2および抵抗R9とを並列に接続し
て、ダイオードD3のカソード側から高圧出力を
得る。正電源回路14では、フライバツクトラン
スT1の2次側の3次巻線の出力側一端にダイオ
ードD4およびD5を順方向に直列に接続し、そ
のダイオードD4とD5との接続点と3次巻線の
接地側他端間にコンデンサC3を接続して、ダイ
オードD5のカーソード側から正の整流出力+
5Vを得る。さらに、負電源回路15ではフライ
バツクトランスT1の2次側の4次巻線の出力側
一端にダイオードD6を逆方向に接続し、ダイオ
ードD6のアノードと4次巻線の接地側他端との
間にコンデンサC4を接続して、ダイオードD6
のアノード側から負の整流出力−5Vを得る。
以上のような回路構成であるので、駆動回路1
2のトランジスタTr1は発振器11に駆動され
てON,OFFのスイツチング動作を繰り返す(第
3図A参照)。
2のトランジスタTr1は発振器11に駆動され
てON,OFFのスイツチング動作を繰り返す(第
3図A参照)。
はじめに、電源をON(投入)した時にはトラ
ンスT1の3次巻線および4次巻線には電圧が発
生してないので、+5Vおよび−5V電源はない。
従つて、始めは+24V電源により抵抗R8、トラ
ンジスタTr2、抵抗R7とを通つてトランジス
タTr4のベースに電流が流れ込み、トランスT
1を駆動する。トタンスT1が駆動されると、3
次巻線に+5Vおよび4次巻線に−5Vが発生し
て、これ以降は、トランジスタTr4のベース駆
動は主に+5V、−5V電源にゆだねられ、トラン
ジスタTr4がON時(導通時)にはトランジスタ
Tr2と抵抗R7を通つて+5Vからトランジスタ
Tr4のベースに電源が流れ込み、トランジスタ
Tr4のOFF時(非導通時)にはトランジスタTr
3と、抵抗R7を通して、トランジスタTr4の
ベースに逆方向に電流を流すことにより、急峻に
トランジスタTr4をOFFにする。
ンスT1の3次巻線および4次巻線には電圧が発
生してないので、+5Vおよび−5V電源はない。
従つて、始めは+24V電源により抵抗R8、トラ
ンジスタTr2、抵抗R7とを通つてトランジス
タTr4のベースに電流が流れ込み、トランスT
1を駆動する。トタンスT1が駆動されると、3
次巻線に+5Vおよび4次巻線に−5Vが発生し
て、これ以降は、トランジスタTr4のベース駆
動は主に+5V、−5V電源にゆだねられ、トラン
ジスタTr4がON時(導通時)にはトランジスタ
Tr2と抵抗R7を通つて+5Vからトランジスタ
Tr4のベースに電源が流れ込み、トランジスタ
Tr4のOFF時(非導通時)にはトランジスタTr
3と、抵抗R7を通して、トランジスタTr4の
ベースに逆方向に電流を流すことにより、急峻に
トランジスタTr4をOFFにする。
すなわち、トランジスタTr1がONのときに
は、トランジスタTr2がONとなり、トランジス
タTr3がOFFとなるから、+5Vの正電源からト
ランジスタTr2および抵抗R7を通つてトラン
ジスタTr4のベースに電流が流れ、トランジス
タTr4がON状態となる(第3図BおよびC参
照)。他方、トランジスタTr1がOFFのときに
は、トランジスタTr2がOFFとなり、トランジ
スタTr3がONとなるから、トランジスタTr4
のベースは−5Vの負電源に引つぱられてトラン
ジスタTr4は急速にOFF状態となる(第3図B
およびC参照)。
は、トランジスタTr2がONとなり、トランジス
タTr3がOFFとなるから、+5Vの正電源からト
ランジスタTr2および抵抗R7を通つてトラン
ジスタTr4のベースに電流が流れ、トランジス
タTr4がON状態となる(第3図BおよびC参
照)。他方、トランジスタTr1がOFFのときに
は、トランジスタTr2がOFFとなり、トランジ
スタTr3がONとなるから、トランジスタTr4
のベースは−5Vの負電源に引つぱられてトラン
ジスタTr4は急速にOFF状態となる(第3図B
およびC参照)。
ここで、第4図に示すように、トランジスタ
Tr4のコレクタの電圧波形イと電流波形ロの重
なり合う部分ハが大きいと、トランジスタTr4
の発熱が大となり、エネルギー効率が悪くなるの
で、トランジスタTr4に大きな放熱器が必要と
なる。しかかし、このような波形の重なりが問題
となるのはトランジスタTr4がOFFになつた直
後であり、本例ではトランジスタTr4をマイナ
ス電位に引いているので、トランジスタTr4の
OFF特性が第3図BおよびCに示すように良好
となり、上述のような問題が生じない。
Tr4のコレクタの電圧波形イと電流波形ロの重
なり合う部分ハが大きいと、トランジスタTr4
の発熱が大となり、エネルギー効率が悪くなるの
で、トランジスタTr4に大きな放熱器が必要と
なる。しかかし、このような波形の重なりが問題
となるのはトランジスタTr4がOFFになつた直
後であり、本例ではトランジスタTr4をマイナ
ス電位に引いているので、トランジスタTr4の
OFF特性が第3図BおよびCに示すように良好
となり、上述のような問題が生じない。
[効 果]
以上説明したように、本発明によればフライバ
ツクトランスを駆動するスイツチング用パワート
ランジスタを駆動する第1、第2のスイツチング
素子の正負の駆動電源をフライバツクトランス自
体の出力で駆動するようにしたので スイツチング用のパワートランジスタを駆動
する比較的大きな電流を得ることができる。
ツクトランスを駆動するスイツチング用パワート
ランジスタを駆動する第1、第2のスイツチング
素子の正負の駆動電源をフライバツクトランス自
体の出力で駆動するようにしたので スイツチング用のパワートランジスタを駆動
する比較的大きな電流を得ることができる。
スイツチング用パワートランジスタのOFF
時に前記トランジスタのベースに逆方向電流を
流すことにより、OFF時のスイツチング特性
を良くしてエネルギーロスを少なくし、発熱を
防ぐことが可能となる。
時に前記トランジスタのベースに逆方向電流を
流すことにより、OFF時のスイツチング特性
を良くしてエネルギーロスを少なくし、発熱を
防ぐことが可能となる。
スイツチングトランジスタを駆動するトラン
スを不要にし、代わりにトランジスタによるス
イツチング回路を使用することができるので、
コストダウンが図れると同時に制御の精度を上
げることができ、さらには半導体素子のハイブ
リツト化による高密度実装も達成できる。
スを不要にし、代わりにトランジスタによるス
イツチング回路を使用することができるので、
コストダウンが図れると同時に制御の精度を上
げることができ、さらには半導体素子のハイブ
リツト化による高密度実装も達成できる。
という効果が得られる。
第1図は従来装置の構成例を示す回路図、第2
図は本発明トランジスタの駆動装置の構成例を示
す回路図、第3図A〜Cは第2図の装置の各部の
出力の波形の一例を示す波形図、第4図は第2図
の装置の動作を説明するために用いる波形図であ
る。 1……発振回路、2……トランス、3……パワ
ートランジスタ、4……フライバツクトランス、
5……高圧負荷回路、11……発振器、12……
フライバツクトランス駆動回路、13……高圧出
力回路、14……正電回路、15……負電源回
路、T1……フライバツクトランス、ZD1……
レベルシフトツエナーダイオード、Tr1〜Tr4
……トランジスタ、D1〜D6……ダイオード、
R1〜R9……抵抗、C1〜C4……コンデン
サ。
図は本発明トランジスタの駆動装置の構成例を示
す回路図、第3図A〜Cは第2図の装置の各部の
出力の波形の一例を示す波形図、第4図は第2図
の装置の動作を説明するために用いる波形図であ
る。 1……発振回路、2……トランス、3……パワ
ートランジスタ、4……フライバツクトランス、
5……高圧負荷回路、11……発振器、12……
フライバツクトランス駆動回路、13……高圧出
力回路、14……正電回路、15……負電源回
路、T1……フライバツクトランス、ZD1……
レベルシフトツエナーダイオード、Tr1〜Tr4
……トランジスタ、D1〜D6……ダイオード、
R1〜R9……抵抗、C1〜C4……コンデン
サ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 フライバツクトランスを駆動するスイツチン
グ用パワートランジスタと、 前記パワートランジスタのベースに接続され、
前記パワートランジスタのオン時に前記ベースに
順方向電流を流す第1スイツチング素子と、 前記パワートランジスタのベースに接続され、
前記パワートランジスタのオフ時に前記ベースに
逆方向電流を流す第2スイツチング素子と、 前記フライバツクトランスの2次側に設けられ
それぞれ正負の出力を得る正負の出力部とを有
し、 前記フライバツクトランスの駆動開始時は前記
第1スイツチング素子を1次側電源で駆動するこ
とにより前記パワートランジスタを駆動し、 前記フライバツクトランスの動作開始後は前記
第1スイツチング素子を前記正負の出力部の一方
の出力で駆動し、前記第2スイツチング素子を前
記正負の出力部の他方の出力で駆動することを特
徴とするフライバツクトランスを用いた電源装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073997A JPS59201676A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | フライバックトランスを用いた電源装置 |
| DE19843415777 DE3415777A1 (de) | 1983-04-28 | 1984-04-27 | Stromversorgungseinrichtung |
| US06/907,153 US4709319A (en) | 1983-04-28 | 1986-09-15 | Power supply device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58073997A JPS59201676A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | フライバックトランスを用いた電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59201676A JPS59201676A (ja) | 1984-11-15 |
| JPH0527342B2 true JPH0527342B2 (ja) | 1993-04-20 |
Family
ID=13534273
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58073997A Granted JPS59201676A (ja) | 1983-04-28 | 1983-04-28 | フライバックトランスを用いた電源装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4709319A (ja) |
| JP (1) | JPS59201676A (ja) |
| DE (1) | DE3415777A1 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5363287A (en) * | 1994-03-01 | 1994-11-08 | Philips Electronics North America Corporation | Low noise multi-output and multi-resonant forward converter for television power supplies |
| JP3598933B2 (ja) * | 2000-02-28 | 2004-12-08 | 株式会社日立製作所 | 電力変換装置 |
| WO2017146697A1 (en) | 2016-02-24 | 2017-08-31 | Halliburton Energy Services, Inc. | Adjustment and repositioning of coiled tubing tensioning device while deployed |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3742330A (en) * | 1971-09-07 | 1973-06-26 | Delta Electronic Control Corp | Current mode d c to a c converters |
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1986
- 1986-09-15 US US06/907,153 patent/US4709319A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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