JPH06225533A - Dc−dcコンバータ - Google Patents
Dc−dcコンバータInfo
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- JPH06225533A JPH06225533A JP1120593A JP1120593A JPH06225533A JP H06225533 A JPH06225533 A JP H06225533A JP 1120593 A JP1120593 A JP 1120593A JP 1120593 A JP1120593 A JP 1120593A JP H06225533 A JPH06225533 A JP H06225533A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims description 5
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 4
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 2
- 102000016550 Complement Factor H Human genes 0.000 description 1
- 108010053085 Complement Factor H Proteins 0.000 description 1
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Landscapes
- Dc-Dc Converters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】自励発振式のロイヤー回路を短時間に確実に立
ち上げる。 【構成】ロイヤー回路は、トランスTの1次巻線Np の
中間タップを境にした両方の夫々の巻線Np1,Np2部に
直列に接続された一対のトランジスタQ1 ,Q2を備え
る。上記夫々の巻線Np1,Np2とトランジスタQ1 ,Q
2 との直列回路の両端に直流入力Vinを印加する。トラ
ンスTに設けられた帰還巻線Nf1,Nf2に誘起される電
圧を発振コンデンサC2 を介して夫々のトランジスタQ
1 ,Q2 に正帰還をかける。これにより、トランジスタ
Q1 ,Q2 が交互にオン,オフする。抵抗R1 ,R2 で
トランジスタQ1 ,Q2 に異なる直流バイアスをかけ
る。これにより、直流入力Vinの印加時にトランジスタ
Q1 を先にオンさせ、いずれのトランジスタQ1 ,Q2
も中途半端な状態でオンする状態を防止する。
ち上げる。 【構成】ロイヤー回路は、トランスTの1次巻線Np の
中間タップを境にした両方の夫々の巻線Np1,Np2部に
直列に接続された一対のトランジスタQ1 ,Q2を備え
る。上記夫々の巻線Np1,Np2とトランジスタQ1 ,Q
2 との直列回路の両端に直流入力Vinを印加する。トラ
ンスTに設けられた帰還巻線Nf1,Nf2に誘起される電
圧を発振コンデンサC2 を介して夫々のトランジスタQ
1 ,Q2 に正帰還をかける。これにより、トランジスタ
Q1 ,Q2 が交互にオン,オフする。抵抗R1 ,R2 で
トランジスタQ1 ,Q2 に異なる直流バイアスをかけ
る。これにより、直流入力Vinの印加時にトランジスタ
Q1 を先にオンさせ、いずれのトランジスタQ1 ,Q2
も中途半端な状態でオンする状態を防止する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自励発振式のロイヤー
回路を用いて直流入力を一旦交流に変換した出力から直
流出力を得るDC−DCコンバータに関するものであ
る。
回路を用いて直流入力を一旦交流に変換した出力から直
流出力を得るDC−DCコンバータに関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】自励発振式のロイヤー回路を用いたDC
−DCコンバータを図2に示す。このDC−DCコンバ
ータでは、直流入力Vinを電源として動作し、2個のト
ランジスタQ1 ,Q2 を交互にオン,オフして、トラン
スTの1次巻線Np に正負方向に電流を流し、トランス
Tの2次巻線Ns に交流出力を発生させ、その交流出力
を整流あるいは整流平滑して電圧変換した直流出力を得
るものである。
−DCコンバータを図2に示す。このDC−DCコンバ
ータでは、直流入力Vinを電源として動作し、2個のト
ランジスタQ1 ,Q2 を交互にオン,オフして、トラン
スTの1次巻線Np に正負方向に電流を流し、トランス
Tの2次巻線Ns に交流出力を発生させ、その交流出力
を整流あるいは整流平滑して電圧変換した直流出力を得
るものである。
【0003】直流入力を交流出力に変換する自励発振式
のロイヤー回路、いわゆるプッシュプル構成のインバー
タ回路では、トランスTの1次巻線Np 及び2次巻線N
s として、中間タップを備えるものを用いてある。以下
の説明では、図2における1次巻線Np の上側の巻線を
Np1、下側の巻線をNp2と呼び、同様に2次巻線Nsの
上側の巻線をNs1、下側の巻線をNs2と呼ぶ。なお、1
次巻線Np の上側巻線Np1が2次巻線Ns の上側巻線N
s1と電磁結合され、1次巻線Np の下側巻線N p2が2次
巻線Ns の下側巻線をNNs2と電磁結合されている。さ
らに、トランスTは2つの3次巻線を備え、これら巻線
をトランジスタQ1 ,Q2 に夫々正帰還をかける帰還巻
線として用いてある。なお、トランジスタQ1 に対応す
る帰還巻線をNf1と呼び、トランジスタQ2 に対応する
帰還巻線をNf2と呼ぶ。
のロイヤー回路、いわゆるプッシュプル構成のインバー
タ回路では、トランスTの1次巻線Np 及び2次巻線N
s として、中間タップを備えるものを用いてある。以下
の説明では、図2における1次巻線Np の上側の巻線を
Np1、下側の巻線をNp2と呼び、同様に2次巻線Nsの
上側の巻線をNs1、下側の巻線をNs2と呼ぶ。なお、1
次巻線Np の上側巻線Np1が2次巻線Ns の上側巻線N
s1と電磁結合され、1次巻線Np の下側巻線N p2が2次
巻線Ns の下側巻線をNNs2と電磁結合されている。さ
らに、トランスTは2つの3次巻線を備え、これら巻線
をトランジスタQ1 ,Q2 に夫々正帰還をかける帰還巻
線として用いてある。なお、トランジスタQ1 に対応す
る帰還巻線をNf1と呼び、トランジスタQ2 に対応する
帰還巻線をNf2と呼ぶ。
【0004】具体的な構成について説明する。直流入力
Vinの両端には平滑コンデンサC0を接続してある。直
流入力Vinは正極側をトランスTの1次巻線Np の中間
タップに印加し、トランジスタQ1 ,Q2 を夫々1次巻
線Np の巻線Np1,Np2を介して直流入力Vinの両端に
接続してある。トランジスタQ1 ,Q2 の夫々のベース
・エミッタ間に、発振用コンデンサC2 を介して夫々帰
還巻線Nf1,Nf2が接続してある。このコンデンサC2
は帰還巻線Nf1,Nf2の夫々と共に振動回路を構成する
ものである。コンデンサC2 の両端には、ダイオードD
1 を介してベース抵抗Rb を並列に接続してある。コン
デンサC2 と帰還巻線Nf1,Nf2との接続点にはバイア
ス抵抗Rg を介して直流入力Vinを印加し、トランジス
タQ1 ,Q2 に直流バイアスをかける構成としてある。
Vinの両端には平滑コンデンサC0を接続してある。直
流入力Vinは正極側をトランスTの1次巻線Np の中間
タップに印加し、トランジスタQ1 ,Q2 を夫々1次巻
線Np の巻線Np1,Np2を介して直流入力Vinの両端に
接続してある。トランジスタQ1 ,Q2 の夫々のベース
・エミッタ間に、発振用コンデンサC2 を介して夫々帰
還巻線Nf1,Nf2が接続してある。このコンデンサC2
は帰還巻線Nf1,Nf2の夫々と共に振動回路を構成する
ものである。コンデンサC2 の両端には、ダイオードD
1 を介してベース抵抗Rb を並列に接続してある。コン
デンサC2 と帰還巻線Nf1,Nf2との接続点にはバイア
ス抵抗Rg を介して直流入力Vinを印加し、トランジス
タQ1 ,Q2 に直流バイアスをかける構成としてある。
【0005】このロイヤー回路は次のように動作する。
直流入力Vinが印加されると、バイアス抵抗Rg を介し
て夫々のトランジスタQ1 ,Q2 に直流バイアスがかか
る。このとき、トランジスタQ1 ,Q2 は電流増幅率H
feの高いものが先にオンする。例えば、トランジスタ
Q1 が先にオンしたとすると、このトランジスタQ1の
オンにより、巻線Np1に電流が流れる。このように巻線
Np1に電流が流れると、帰還巻線Nf1にトランジスタQ
1 を順方向にバイアスする電圧が誘起され、トランジス
タQ1 に正帰還がかかる。これにより、トランジスタQ
1 のオン状態はさらに深くなり、急速に飽和状態に達す
る。そして、トランジスタQ1 がオン状態が飽和状態に
達した時点で、帰還巻線Nf1にはトランジスタQ1 を逆
バイアスする電圧が誘起され、これによりトランジスタ
Q1 はオフとなる。
直流入力Vinが印加されると、バイアス抵抗Rg を介し
て夫々のトランジスタQ1 ,Q2 に直流バイアスがかか
る。このとき、トランジスタQ1 ,Q2 は電流増幅率H
feの高いものが先にオンする。例えば、トランジスタ
Q1 が先にオンしたとすると、このトランジスタQ1の
オンにより、巻線Np1に電流が流れる。このように巻線
Np1に電流が流れると、帰還巻線Nf1にトランジスタQ
1 を順方向にバイアスする電圧が誘起され、トランジス
タQ1 に正帰還がかかる。これにより、トランジスタQ
1 のオン状態はさらに深くなり、急速に飽和状態に達す
る。そして、トランジスタQ1 がオン状態が飽和状態に
達した時点で、帰還巻線Nf1にはトランジスタQ1 を逆
バイアスする電圧が誘起され、これによりトランジスタ
Q1 はオフとなる。
【0006】このようにトランジスタQ2 がオフする
と、今度はトランジスタQ2 にバイアウ抵抗Rg から直
流バイアスがかかり、トランジスタQ2 がオンし、上述
したトランジスタQ1 と同様に動作し、飽和状態に達し
た後にオフする。以降は、直流入力Vinが印加されてい
る間、上述の動作を繰り返すことにより、トランジスタ
Q1 ,Q2 は交互にオン,オフする。このトランジスタ
Q1 ,Q2 のオン,オフにより、2次巻線Ns1,Ns2に
電圧が誘起され、その電圧から電圧変換出力を得る。
と、今度はトランジスタQ2 にバイアウ抵抗Rg から直
流バイアスがかかり、トランジスタQ2 がオンし、上述
したトランジスタQ1 と同様に動作し、飽和状態に達し
た後にオフする。以降は、直流入力Vinが印加されてい
る間、上述の動作を繰り返すことにより、トランジスタ
Q1 ,Q2 は交互にオン,オフする。このトランジスタ
Q1 ,Q2 のオン,オフにより、2次巻線Ns1,Ns2に
電圧が誘起され、その電圧から電圧変換出力を得る。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した自
励発振式のロイヤー回路では、直流電圧Vinの印加時に
先にオンするトランジスタは、直流増幅率Hfeの高い
ものである。しかしながら、2つのトランジスタQ1 ,
Q2 の直流増幅率Hfeにほとんど差がない場合、いず
れのトランジスタQ1 ,Q2 も中途半端にオンする状態
が発生する。このような場合、ロイヤー回路がうまく立
ち上がらない状態、つまりは発振が良好に開始されない
状態が起こる。仮に、うまく立ち上がったとしても、始
動初期ではトランジスタQ1 ,Q2 が不十分なオン状態
で発振が行われるため、完全な発振状態になるまで時間
がかかるという問題があった。つまりは、いずれのトラ
ンジスタQ1 ,Q2 を確実に先にオンさせる構成でない
ため、ロイヤー回路の立上りに時間がかかるという問題
があった。
励発振式のロイヤー回路では、直流電圧Vinの印加時に
先にオンするトランジスタは、直流増幅率Hfeの高い
ものである。しかしながら、2つのトランジスタQ1 ,
Q2 の直流増幅率Hfeにほとんど差がない場合、いず
れのトランジスタQ1 ,Q2 も中途半端にオンする状態
が発生する。このような場合、ロイヤー回路がうまく立
ち上がらない状態、つまりは発振が良好に開始されない
状態が起こる。仮に、うまく立ち上がったとしても、始
動初期ではトランジスタQ1 ,Q2 が不十分なオン状態
で発振が行われるため、完全な発振状態になるまで時間
がかかるという問題があった。つまりは、いずれのトラ
ンジスタQ1 ,Q2 を確実に先にオンさせる構成でない
ため、ロイヤー回路の立上りに時間がかかるという問題
があった。
【0008】本発明は上述の点に鑑みて為されたもので
あり、その目的とするところは、立上りを短時間に確実
に行えるDC−DCコンバータを提供することにある。
あり、その目的とするところは、立上りを短時間に確実
に行えるDC−DCコンバータを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、トランジスタに異なる直流バイアスを
かけて、直流入力の印加時にいずれか一方のトランジス
タを先にオンとするバイアス手段を設けてある。
達成するために、トランジスタに異なる直流バイアスを
かけて、直流入力の印加時にいずれか一方のトランジス
タを先にオンとするバイアス手段を設けてある。
【0010】
【作用】本発明は、上述のように構成することにより、
直流入力の印加時に必ず決まったトランジスタが先にオ
ンするようにし、いずれのトランジスタも中途半端な状
態でオンする状態を防止する。これにより、プッシュプ
ル構成のインバータ回路を確実に安定させて発振を開始
させ、DC−DCコンバータを短時間に確実に立ち上げ
させる。
直流入力の印加時に必ず決まったトランジスタが先にオ
ンするようにし、いずれのトランジスタも中途半端な状
態でオンする状態を防止する。これにより、プッシュプ
ル構成のインバータ回路を確実に安定させて発振を開始
させ、DC−DCコンバータを短時間に確実に立ち上げ
させる。
【0011】
【実施例】図1に本発明の一実施例を示す。本実施例は
基本構成的には図2で説明したと同様の構成になってお
り、動作的にも図2で説明したと同様に動作する。従っ
て、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は
省略し、以下の説明では本実施例の特徴とする点につい
てのみ説明する。
基本構成的には図2で説明したと同様の構成になってお
り、動作的にも図2で説明したと同様に動作する。従っ
て、同一の構成には同一の符号を付し、重複する説明は
省略し、以下の説明では本実施例の特徴とする点につい
てのみ説明する。
【0012】本実施例では、抵抗R1 を直流入力Vinの
正極とトランジスタQ1 のベースとの間に接続し、抵抗
R2 をトランジスタQ2 のベースと直流入力Vinの負極
との間に接続し、トランジスタQ1 にトランジスタQ2
よりも大きい直流バイアスをかける構成としてある。こ
れにより、直流入力Vinの印加時に必ずトランジスタQ
1 を先にオンさせるようにしてある。このようにすれ
ば、2つのトランジスタQ1 ,Q2 の直流増幅率Hfe
にほとんど差がない場合にも、いずれのトランジスタQ
1 ,Q2 も中途半端にオンする状態が発生することを防
止でき、自励発振式のロイヤー回路を短時間に確実に立
ち上げることができる。
正極とトランジスタQ1 のベースとの間に接続し、抵抗
R2 をトランジスタQ2 のベースと直流入力Vinの負極
との間に接続し、トランジスタQ1 にトランジスタQ2
よりも大きい直流バイアスをかける構成としてある。こ
れにより、直流入力Vinの印加時に必ずトランジスタQ
1 を先にオンさせるようにしてある。このようにすれ
ば、2つのトランジスタQ1 ,Q2 の直流増幅率Hfe
にほとんど差がない場合にも、いずれのトランジスタQ
1 ,Q2 も中途半端にオンする状態が発生することを防
止でき、自励発振式のロイヤー回路を短時間に確実に立
ち上げることができる。
【0013】ところで、このようにトランジスタQ1 の
直流バイアスを大きくかけると、ベースの寄生容量がト
ランジスタQ1 のオンからオフ時に帰還巻線Nf1に発生
する逆起電圧で充電され、トランジスタQ1 の応答性が
悪くなる問題がある。そこで、トランジスタQ1 のベー
スと直流入力Vinの負極との間にコンデンサC1 を接続
して、上記逆起電圧をコンデンサC1 で吸収してトラン
ジスタQ1 の応答性を改善するようにしてある。なお、
このコンデンサC1 は直流入力Vinの印加時にトランジ
スタQ1 のベース電圧を保ち、トランジスタQ1 の立上
りを安定させる働きもある。
直流バイアスを大きくかけると、ベースの寄生容量がト
ランジスタQ1 のオンからオフ時に帰還巻線Nf1に発生
する逆起電圧で充電され、トランジスタQ1 の応答性が
悪くなる問題がある。そこで、トランジスタQ1 のベー
スと直流入力Vinの負極との間にコンデンサC1 を接続
して、上記逆起電圧をコンデンサC1 で吸収してトラン
ジスタQ1 の応答性を改善するようにしてある。なお、
このコンデンサC1 は直流入力Vinの印加時にトランジ
スタQ1 のベース電圧を保ち、トランジスタQ1 の立上
りを安定させる働きもある。
【0014】なお、図1の各定数は次式により設定すれ
ばよい。 Rg ≦(Vin−Vbe)×Hfe(min) /2・Ic Rg の許容損失≧2×(Vin−Vbe)2 /Rg Rb ≦(Vf −Vbe−Vd1)×Hfe(min) /2・Ic Rb の許容損失≧2×(Vf −Vbe−Vd1)2 /Rb R1 ≧Vbe×Hfe(min) /0.05×Ic R2 ≦Vbe×Hfe(max) /0.2 ×Ic R2 の下限 Vbe/R2 +Ic /Hfe(min) ≦(Vf −Vbe)/Rb
より、 R2 ≧Vbe/{(Vf −Vbe)/Rb −Ic /Hfe(min) } ここで、Vbeはトランジスタのベース・エミッタ間電
圧、Ic はコレクタ電流、Vd1はダイオードD1 の順方
向電圧、Vf は帰還巻線の誘起電圧である。
ばよい。 Rg ≦(Vin−Vbe)×Hfe(min) /2・Ic Rg の許容損失≧2×(Vin−Vbe)2 /Rg Rb ≦(Vf −Vbe−Vd1)×Hfe(min) /2・Ic Rb の許容損失≧2×(Vf −Vbe−Vd1)2 /Rb R1 ≧Vbe×Hfe(min) /0.05×Ic R2 ≦Vbe×Hfe(max) /0.2 ×Ic R2 の下限 Vbe/R2 +Ic /Hfe(min) ≦(Vf −Vbe)/Rb
より、 R2 ≧Vbe/{(Vf −Vbe)/Rb −Ic /Hfe(min) } ここで、Vbeはトランジスタのベース・エミッタ間電
圧、Ic はコレクタ電流、Vd1はダイオードD1 の順方
向電圧、Vf は帰還巻線の誘起電圧である。
【0015】
【発明の効果】本発明は上述のように、トランジスタに
異なる直流バイアスをかけて、直流入力の印加時にいず
れか一方のトランジスタを先にオンとするバイアス手段
を設けてあるので、直流入力の印加時に必ず決まったト
ランジスタを先にオンさせ、いずれのトランジスタも中
途半端な状態でオンする状態を防止することができ、こ
のためプッシュプル構成のインバータ回路を確実に安定
させて発振を開始させるこができ、DC−DCコンバー
タを短時間に確実に立ち上げることができる。
異なる直流バイアスをかけて、直流入力の印加時にいず
れか一方のトランジスタを先にオンとするバイアス手段
を設けてあるので、直流入力の印加時に必ず決まったト
ランジスタを先にオンさせ、いずれのトランジスタも中
途半端な状態でオンする状態を防止することができ、こ
のためプッシュプル構成のインバータ回路を確実に安定
させて発振を開始させるこができ、DC−DCコンバー
タを短時間に確実に立ち上げることができる。
【図1】本発明の一実施例の回路図である。
【図2】従来例の回路図である。
T トランス Np 1次巻線 Np1,Np2 巻線部 NS 2次巻線 Nf1,Nf2 帰還巻線 Q1 ,Q2 トランジスタ C2 コンデンサ R1 ,R2 抵抗 Vin 直流入力
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成5年7月5日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】このようにトランジスタQ1 がオフする
と、今度はトランジスタQ2 に帰還巻線Nf2に誘起され
た電圧により直流バイアスがかかり、トランジスタQ2
がオンし、上述したトランジスタQ1 と同様に動作し、
飽和状態に達した後にオフする。以降は、直流入力Vin
が印加されている間、上述の動作を繰り返すことによ
り、トランジスタQ1 ,Q2 は交互にオン,オフする。
このトランジスタQ1 ,Q 2 のオン,オフにより、2次
巻線Ns1,Ns2に電圧が誘起され、その電圧から電圧変
換出力を得る。
と、今度はトランジスタQ2 に帰還巻線Nf2に誘起され
た電圧により直流バイアスがかかり、トランジスタQ2
がオンし、上述したトランジスタQ1 と同様に動作し、
飽和状態に達した後にオフする。以降は、直流入力Vin
が印加されている間、上述の動作を繰り返すことによ
り、トランジスタQ1 ,Q2 は交互にオン,オフする。
このトランジスタQ1 ,Q 2 のオン,オフにより、2次
巻線Ns1,Ns2に電圧が誘起され、その電圧から電圧変
換出力を得る。
Claims (1)
- 【請求項1】 トランスの1次巻線の中間タップを境に
した両方の夫々の巻線部に直列に接続された一対のトラ
ンジスタを備え、上記夫々の巻線部とトランジスタとの
直列回路の両端に直流入力が印加され、トランスに設け
られた帰還巻線に誘起される電圧を発振コンデンサを介
して夫々のトランジスタに正帰還をかけ、トランジスタ
を交互にオン,オフし、トランスの2次巻線に直流入力
を交流変換した出力を得るプッシュプル構成のインバー
タ回路を備え、このインバータ回路を用いて直流入力を
一旦交流に変換した出力から直流出力を得るDC−DC
コンバータにおいて、上記トランジスタに異なる直流バ
イアスをかけて、直流入力の印加時にいずれか一方のト
ランジスタを先にオンとするバイアス手段を設けて成る
ことを特徴とするDC−DCコンバータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120593A JPH06225533A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Dc−dcコンバータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1120593A JPH06225533A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Dc−dcコンバータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06225533A true JPH06225533A (ja) | 1994-08-12 |
Family
ID=11771518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1120593A Withdrawn JPH06225533A (ja) | 1993-01-26 | 1993-01-26 | Dc−dcコンバータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06225533A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100392970C (zh) * | 2006-07-11 | 2008-06-04 | 广州汉为电子科技有限公司 | 零偏置工作的无源信号隔离器 |
| JP2014509180A (ja) * | 2011-08-23 | 2014-04-10 | ▲広▼州金▲昇▼▲陽▼科技有限公司 | 自励プッシュプル式変換器 |
-
1993
- 1993-01-26 JP JP1120593A patent/JPH06225533A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100392970C (zh) * | 2006-07-11 | 2008-06-04 | 广州汉为电子科技有限公司 | 零偏置工作的无源信号隔离器 |
| JP2014509180A (ja) * | 2011-08-23 | 2014-04-10 | ▲広▼州金▲昇▼▲陽▼科技有限公司 | 自励プッシュプル式変換器 |
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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