JPH0628044A - 安定化電源回路及びそれを備えた充電回路 - Google Patents
安定化電源回路及びそれを備えた充電回路Info
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- JPH0628044A JPH0628044A JP4200142A JP20014292A JPH0628044A JP H0628044 A JPH0628044 A JP H0628044A JP 4200142 A JP4200142 A JP 4200142A JP 20014292 A JP20014292 A JP 20014292A JP H0628044 A JPH0628044 A JP H0628044A
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- Japan
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定化電源回路において、無負荷時に消費す
る電力を低減し、かつ負荷電流が小さくなった時の出力
電圧の上昇を防止する。 【構成】 負荷電流が小さい時には、アンプA2の入力
電圧が小さいので電圧V1も小さい。電圧V1が小さい
とトランジスタTR2の内部抵抗は大きいので、電圧V
R が大きくなる。そして、電圧VR が大きいと出力電圧
Vout は正規の電圧より低くなる。
る電力を低減し、かつ負荷電流が小さくなった時の出力
電圧の上昇を防止する。 【構成】 負荷電流が小さい時には、アンプA2の入力
電圧が小さいので電圧V1も小さい。電圧V1が小さい
とトランジスタTR2の内部抵抗は大きいので、電圧V
R が大きくなる。そして、電圧VR が大きいと出力電圧
Vout は正規の電圧より低くなる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安定化電源回路、特に
リチウム・イオン電池等の定電圧充電が必要な電池の充
電回路に好適な安定化電源回路に関するものである。
リチウム・イオン電池等の定電圧充電が必要な電池の充
電回路に好適な安定化電源回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図9は従来の安定化電源回路の構成の一
例を示す回路図であり、直列制御型安定化電源回路と呼
ばれるものである(シリーズドロッパ型、アンプ型とも
呼ばれる)。この安定化電源回路は、出力端子T2に現
れる出力電圧Vout を抵抗R1とR2で分圧して比較電
圧VR を取り出し、この比較電圧VR とツェナーダイオ
ードD1で作成した基準電圧との誤差を増幅器A1で増
幅してトランジスタTR1のベースに印加してコレクタ
−エミッタ間の電圧を制御することにより、出力電圧V
out が一定になるように動作する。
例を示す回路図であり、直列制御型安定化電源回路と呼
ばれるものである(シリーズドロッパ型、アンプ型とも
呼ばれる)。この安定化電源回路は、出力端子T2に現
れる出力電圧Vout を抵抗R1とR2で分圧して比較電
圧VR を取り出し、この比較電圧VR とツェナーダイオ
ードD1で作成した基準電圧との誤差を増幅器A1で増
幅してトランジスタTR1のベースに印加してコレクタ
−エミッタ間の電圧を制御することにより、出力電圧V
out が一定になるように動作する。
【0003】図10は上記従来の安定化電源回路の出力
電圧対負荷電流特性図である。この図に示されているよ
うに、負荷電流I1が小さくなると増幅器A1によるフ
ィードバックが十分にかからなくなるため、出力電圧V
out が上昇する。図11は従来の安定化電源回路を備え
た充電回路の構成を示すブロック図であり、図12はそ
の充電電流・充電電圧対経過時間の特性図である。以
下、図11及び図12を参照しながら、従来の充電回路
の動作を説明する。まず、スイッチング回路20により
定電流安定化回路18の出力を選択して電池22に供給
する。次に、時刻t1で電流検出回路23が充電電流I
の変化を検出したら、スイッチング回路20を切換えて
定電圧安定化回路19の出力を電池22に供給する。こ
の定電圧安定化回路19は、例えば図9に示されている
安定化電源回路であり、電池22は、例えばリチウム・
イオン電池のような定電圧充電が必要な電池である。次
に、電池22の充電が完了に近づき、時刻t2で電圧検
出回路21が電池22の充電電圧Vが所定値を越えたこ
とを検出したら、保護回路24を動作させて電池22の
充・放電を防止する。保護回路24がない場合には、図
11の充電電圧Vが点線で示されているように上昇する
ので、電池22が過充電されてしまう。
電圧対負荷電流特性図である。この図に示されているよ
うに、負荷電流I1が小さくなると増幅器A1によるフ
ィードバックが十分にかからなくなるため、出力電圧V
out が上昇する。図11は従来の安定化電源回路を備え
た充電回路の構成を示すブロック図であり、図12はそ
の充電電流・充電電圧対経過時間の特性図である。以
下、図11及び図12を参照しながら、従来の充電回路
の動作を説明する。まず、スイッチング回路20により
定電流安定化回路18の出力を選択して電池22に供給
する。次に、時刻t1で電流検出回路23が充電電流I
の変化を検出したら、スイッチング回路20を切換えて
定電圧安定化回路19の出力を電池22に供給する。こ
の定電圧安定化回路19は、例えば図9に示されている
安定化電源回路であり、電池22は、例えばリチウム・
イオン電池のような定電圧充電が必要な電池である。次
に、電池22の充電が完了に近づき、時刻t2で電圧検
出回路21が電池22の充電電圧Vが所定値を越えたこ
とを検出したら、保護回路24を動作させて電池22の
充・放電を防止する。保護回路24がない場合には、図
11の充電電圧Vが点線で示されているように上昇する
ので、電池22が過充電されてしまう。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の安定化電源回路は出力端子T2に接続される負荷の
状態に関係なく設定した電圧を出力しているため、無負
荷時でも抵抗R2,R3や増幅器A1などが無駄な電力
を消費してしまうという問題点があった。また、負荷電
流I1が小さくなると増幅器A1によるフィードバック
が十分にかからなくなるため、出力電圧Vout が上昇し
てしまうという問題点があった。このため、従来の安定
化電源回路を備えた充電装置を用いて、例えばリチウム
・イオン電池のような定電圧充電が必要な電池を充電し
た場合には、充電完了に近づいて充電電流が小さくなっ
た時に、電池にかかる電圧が上昇してしまうため、過充
電を防止するための保護回路が必要であった。
来の安定化電源回路は出力端子T2に接続される負荷の
状態に関係なく設定した電圧を出力しているため、無負
荷時でも抵抗R2,R3や増幅器A1などが無駄な電力
を消費してしまうという問題点があった。また、負荷電
流I1が小さくなると増幅器A1によるフィードバック
が十分にかからなくなるため、出力電圧Vout が上昇し
てしまうという問題点があった。このため、従来の安定
化電源回路を備えた充電装置を用いて、例えばリチウム
・イオン電池のような定電圧充電が必要な電池を充電し
た場合には、充電完了に近づいて充電電流が小さくなっ
た時に、電池にかかる電圧が上昇してしまうため、過充
電を防止するための保護回路が必要であった。
【0005】本発明は、前記問題点を解決して、無負荷
時に消費する電力を低減し、かつ負荷電流が小さくなっ
た時の出力電圧の上昇を防止した安定化電源回路を提供
することを目的とする。また、本発明は、定電圧充電が
必要な電池に対して、保護回路を設けることなく過充電
を防止することが可能な充電回路を提供することを目的
とする。
時に消費する電力を低減し、かつ負荷電流が小さくなっ
た時の出力電圧の上昇を防止した安定化電源回路を提供
することを目的とする。また、本発明は、定電圧充電が
必要な電池に対して、保護回路を設けることなく過充電
を防止することが可能な充電回路を提供することを目的
とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明による安定化電源
回路は、安定化電圧出力回路と、出力電圧検出回路と、
出力電流検出回路と、出力電流検出回路の出力に応じて
出力電圧検出回路の出力を変化させる制御回路から構成
され、出力電流の小さい時には安定化電圧出力回路の出
力電圧を正規の電圧より低くなるように制御するもので
ある。また、本発明による充電回路は上記安定化電源回
路と定電流安定化回路から構成されている。
回路は、安定化電圧出力回路と、出力電圧検出回路と、
出力電流検出回路と、出力電流検出回路の出力に応じて
出力電圧検出回路の出力を変化させる制御回路から構成
され、出力電流の小さい時には安定化電圧出力回路の出
力電圧を正規の電圧より低くなるように制御するもので
ある。また、本発明による充電回路は上記安定化電源回
路と定電流安定化回路から構成されている。
【0007】
【作用】本発明によれば、以上のように安定化電源回路
を構成したので、無負荷時は正規の電圧より低い電圧が
出力され、負荷をとると正規の電圧が出力される。した
がって、無負荷時に消費する電力を低減できる。また、
本発明によれば、以上のように充電回路を構成したの
で、充電が完了に近づいて出力電流が小さくなると、充
電回路の出力電圧が低下するので、過充電を防止でき
る。
を構成したので、無負荷時は正規の電圧より低い電圧が
出力され、負荷をとると正規の電圧が出力される。した
がって、無負荷時に消費する電力を低減できる。また、
本発明によれば、以上のように充電回路を構成したの
で、充電が完了に近づいて出力電流が小さくなると、充
電回路の出力電圧が低下するので、過充電を防止でき
る。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。 (第1実施例)図2は本発明の第1実施例による安定化
電源回路の構成を示す回路図である。ここで、図8と対
応する回路素子には同一の番号を付してある。本実施例
では、抵抗R2とR3により出力電圧に対応する電圧V
R を検出する。また、抵抗R7とアンプA2により負荷
電流に対応する電圧V1を検出する。そして、電圧V1
を抵抗R6を介してトランジスタTR2のベースに印加
し、その内部抵抗を変化させる。したがって、電圧VR
が負荷電流に対応する電圧V1により変化する。
ながら詳細に説明する。 (第1実施例)図2は本発明の第1実施例による安定化
電源回路の構成を示す回路図である。ここで、図8と対
応する回路素子には同一の番号を付してある。本実施例
では、抵抗R2とR3により出力電圧に対応する電圧V
R を検出する。また、抵抗R7とアンプA2により負荷
電流に対応する電圧V1を検出する。そして、電圧V1
を抵抗R6を介してトランジスタTR2のベースに印加
し、その内部抵抗を変化させる。したがって、電圧VR
が負荷電流に対応する電圧V1により変化する。
【0009】図3は本実施例における出力電流と電圧V
1、電圧VR 、出力電圧Vout との関係を示す特性図で
ある。以下、図2及び図3を参照しながら本実施例の動
作を説明する。まず、負荷電流I1と電圧V1との関係
は、負荷電流I1が小さい時には、アンプA2の入力電
圧が小さいので電圧V1も小さい。そして、負荷電流I
1の増加とともに電圧V1も増加するが、アンプA1の
特性により飽和する(図3(a))。
1、電圧VR 、出力電圧Vout との関係を示す特性図で
ある。以下、図2及び図3を参照しながら本実施例の動
作を説明する。まず、負荷電流I1と電圧V1との関係
は、負荷電流I1が小さい時には、アンプA2の入力電
圧が小さいので電圧V1も小さい。そして、負荷電流I
1の増加とともに電圧V1も増加するが、アンプA1の
特性により飽和する(図3(a))。
【0010】電圧VR は出力電圧Vout を抵抗R2とR
3で分圧したものである。そして、抵抗R3と並列に電
圧V1の応じて内部抵抗が変化するトランジスタTR2
が接続されている。電圧V1が小さいとトランジスタT
R2の内部抵抗は大きいので、電圧VR が大きくなる。
また、電圧V1が大きいとトランジスタTR2の内部抵
抗は小さいで、電圧VR が小さくなる(図3(b))。
そして、電圧VR が大きいと出力電圧Vout は正規の電
圧より低くなり、電圧VR が一定値になると出力電圧V
out は正規の電圧になる(図3(c))。
3で分圧したものである。そして、抵抗R3と並列に電
圧V1の応じて内部抵抗が変化するトランジスタTR2
が接続されている。電圧V1が小さいとトランジスタT
R2の内部抵抗は大きいので、電圧VR が大きくなる。
また、電圧V1が大きいとトランジスタTR2の内部抵
抗は小さいで、電圧VR が小さくなる(図3(b))。
そして、電圧VR が大きいと出力電圧Vout は正規の電
圧より低くなり、電圧VR が一定値になると出力電圧V
out は正規の電圧になる(図3(c))。
【0011】(第2実施例)図4は本発明の第2実施例
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、PW
Mスイッチングコンバータと呼ばれるものである。本実
施例では、抵抗R9と抵抗R11により電圧VR を検出
する。また、抵抗R8、コンデンサC1及びアンプA3
により負荷電流に対応する電圧V1を検出する。そし
て、電圧V1を抵抗R10を介してトランジスタTR3
のベースに印加し、その内部抵抗を変化させる。
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、PW
Mスイッチングコンバータと呼ばれるものである。本実
施例では、抵抗R9と抵抗R11により電圧VR を検出
する。また、抵抗R8、コンデンサC1及びアンプA3
により負荷電流に対応する電圧V1を検出する。そし
て、電圧V1を抵抗R10を介してトランジスタTR3
のベースに印加し、その内部抵抗を変化させる。
【0012】本実施例における出力電流と電圧V1、電
圧VR 、出力電圧Vout との関係は図3に示されている
第1実施例と同じである。すなわち、本実施例において
は、負荷電流I1が小さく電圧VR が大きいとPWM回
路5の出力するパルスのデューティが小さくなるので、
スイッチングFET6及びトランス7の一次側を流れる
電流の平均レベルが小さくなる。その結果、トランス7
の二次側を流れる電流の平均レベルが小さくなるので、
ダイオードD2により整流され、コンデンサC2により
平滑された出力電圧Vout が正規の電圧より低くなる。
そして、電圧VR が一定値になると出力電圧Vout は正
規の電圧になる。
圧VR 、出力電圧Vout との関係は図3に示されている
第1実施例と同じである。すなわち、本実施例において
は、負荷電流I1が小さく電圧VR が大きいとPWM回
路5の出力するパルスのデューティが小さくなるので、
スイッチングFET6及びトランス7の一次側を流れる
電流の平均レベルが小さくなる。その結果、トランス7
の二次側を流れる電流の平均レベルが小さくなるので、
ダイオードD2により整流され、コンデンサC2により
平滑された出力電圧Vout が正規の電圧より低くなる。
そして、電圧VR が一定値になると出力電圧Vout は正
規の電圧になる。
【0013】(第3実施例)図5は本発明の第3実施例
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、位相
制御型スイッチングコンバータと呼ばれるものである。
本実施例では、抵抗R16と抵抗R17により電圧VR
を検出する。また、コンデンサC3、抵抗R14、ダイ
オードD3及びアンプA4により負荷電流に対応する電
圧V1を検出する。そして、電圧V1を抵抗R15を介
してトランジスタTR4のベースに印加し、その内部抵
抗を変化させる。
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、位相
制御型スイッチングコンバータと呼ばれるものである。
本実施例では、抵抗R16と抵抗R17により電圧VR
を検出する。また、コンデンサC3、抵抗R14、ダイ
オードD3及びアンプA4により負荷電流に対応する電
圧V1を検出する。そして、電圧V1を抵抗R15を介
してトランジスタTR4のベースに印加し、その内部抵
抗を変化させる。
【0014】本実施例における出力電流と電圧V1、電
圧VR 、出力電圧Vout との関係も図3に示されている
第1実施例と同じである。すなわち、本実施例において
は、負荷電流I1が小さく電圧VR が大きいと位相制御
回路10の出力するパルスの立ち下がりが早くなるの
で、整流回路9からSCR11を経て出力される電流の
平均レベルが小さくなる。したがって、それをコンデン
サC3で平滑した出力電圧Vout が正規の電圧より低く
なる。そして、電圧VR が一定値になると出力電圧V
out は正規の電圧になる。
圧VR 、出力電圧Vout との関係も図3に示されている
第1実施例と同じである。すなわち、本実施例において
は、負荷電流I1が小さく電圧VR が大きいと位相制御
回路10の出力するパルスの立ち下がりが早くなるの
で、整流回路9からSCR11を経て出力される電流の
平均レベルが小さくなる。したがって、それをコンデン
サC3で平滑した出力電圧Vout が正規の電圧より低く
なる。そして、電圧VR が一定値になると出力電圧V
out は正規の電圧になる。
【0015】(第4実施例)図6は本発明の第4実施例
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、位相
制御型スイッチングコンバータに共振型コンバータを組
み合わせたものである。本実施例は、発振回路15、ト
ランジスタTR5、ダイオードD4及びコンデンサC5
をトランス16の一次側に接続して、スイッチング周波
数を高めた点を除けば、第3実施例と基本的に同一なの
で、説明は省略する。
による安定化電源回路の構成を示す回路図であり、位相
制御型スイッチングコンバータに共振型コンバータを組
み合わせたものである。本実施例は、発振回路15、ト
ランジスタTR5、ダイオードD4及びコンデンサC5
をトランス16の一次側に接続して、スイッチング周波
数を高めた点を除けば、第3実施例と基本的に同一なの
で、説明は省略する。
【0016】(第5実施例)図7は本発明の実施例によ
る充電回路の構成を示す回路図である。この充電回路は
第1実施例における安定化電源回路にトランジスタTR
6、抵抗R26及びR27により構成される定電流回路
17を設けたものである。すなわち、この充電回路は定
電圧充電機能と定電流充電機能を有している。図8はこ
の充電回路を用いてリチウム・イオン電池等を充電した
場合の、充電電流・充電電圧対経過時間の特性図であ
る。この充電回路を用いると、時刻t2で充電が完了に
近づいて充電電流Iが小さくなると、充電回路の出力電
圧が低下するので、過充電を防止できる。
る充電回路の構成を示す回路図である。この充電回路は
第1実施例における安定化電源回路にトランジスタTR
6、抵抗R26及びR27により構成される定電流回路
17を設けたものである。すなわち、この充電回路は定
電圧充電機能と定電流充電機能を有している。図8はこ
の充電回路を用いてリチウム・イオン電池等を充電した
場合の、充電電流・充電電圧対経過時間の特性図であ
る。この充電回路を用いると、時刻t2で充電が完了に
近づいて充電電流Iが小さくなると、充電回路の出力電
圧が低下するので、過充電を防止できる。
【0017】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。例えば、第2実施例に共振型コンバータを組合わせ
てることもできる。また、従来の充電回路と同様、定電
圧安定化回路と定電流安定化回路を別に設け、それらを
切換えるように構成することもできる。この場合、電圧
V1の変化を検出して切換えることが可能である。
のではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能で
あり、それらを本発明の範囲から排除するものではな
い。例えば、第2実施例に共振型コンバータを組合わせ
てることもできる。また、従来の充電回路と同様、定電
圧安定化回路と定電流安定化回路を別に設け、それらを
切換えるように構成することもできる。この場合、電圧
V1の変化を検出して切換えることが可能である。
【0018】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
安定化電源回路は、負荷電流が小さくなった時の出力電
圧を正規の電圧よりも低くしたので、無負荷時に消費す
る電力を低減させることができ、かつ負荷電流が小さく
なった時の出力電圧の上昇を防止することができる。ま
た、本発明の充電回路によれば、定電圧充電が必要な電
池に対して保護回路を設けることなく過充電を防止する
ことができる。
安定化電源回路は、負荷電流が小さくなった時の出力電
圧を正規の電圧よりも低くしたので、無負荷時に消費す
る電力を低減させることができ、かつ負荷電流が小さく
なった時の出力電圧の上昇を防止することができる。ま
た、本発明の充電回路によれば、定電圧充電が必要な電
池に対して保護回路を設けることなく過充電を防止する
ことができる。
【図1】本発明の安定化電源回路の構成を示すブロック
図である。
図である。
【図2】本発明の第1実施例による安定化電源回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図3】本発明の第1実施例における出力電流と電圧V
1、電圧VR 、電圧Vout との関係を示す特性図であ
る。
1、電圧VR 、電圧Vout との関係を示す特性図であ
る。
【図4】本発明の第2実施例による安定化電源回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図5】本発明の第3実施例による安定化電源回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図6】本発明の第4実施例による安定化電源回路の構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図7】本発明の実施例による充電回路の構成を示す回
路図である。
路図である。
【図8】本発明の実施例による充電回路を用いてリチウ
ム・イオン電池等を充電した場合の、充電電流・充電電
圧対経過時間の特性図である。
ム・イオン電池等を充電した場合の、充電電流・充電電
圧対経過時間の特性図である。
【図9】従来の安定化電源回路の構成の1例を示す回路
図である。
図である。
【図10】従来の安定化電源回路における出力電圧対負
荷電流特性図である。
荷電流特性図である。
【図11】従来の充電回路の構成を示すブロック図であ
る。
る。
【図12】従来の充電回路の充電電流・充電電圧対経過
時間の特性図である。
時間の特性図である。
1 安定化電圧出力回路 2 出力電圧検出回路 3 出力電流検出回路 4 制御回路 TR1〜TR7 トランジスタ 5 PWM回路 10,14 位相制御回路 17 定電流回路
Claims (5)
- 【請求項1】 (a)安定化電圧を出力する第1の回路
と、(b)該回路の出力電圧に対応する電圧を検出する
第2の回路と、(c)前記第1の回路の出力電流を検出
する第3の回路と、(d)該第3の回路の出力に応じて
前記第2の回路の出力を変化させる第4の回路から構成
され、前記第1の回路の出力電流が小さい時には前記第
1の回路の出力電圧を正規の電圧より低くなるように該
第4の回路により制御することを特徴とする安定化電源
回路。 - 【請求項2】 第1の回路が入力端子と出力端子間に直
列に接続された可変インピーダンス素子を有することを
特徴とする請求項1記載の安定化電源回路。 - 【請求項3】 第1の回路がPWM回路を有することを
特徴とする請求項1記載の安定化電源回路。 - 【請求項4】 第1の回路が位相制御回路を有すること
を特徴とする請求項1記載の安定化電源回路。 - 【請求項5】 (a)安定化電圧を出力する第1の回路
と、(b)該回路の出力電圧に対応する電圧を検出する
第2の回路と、(c)前記第1の回路の出力電流を検出
する第3の回路と、(d)該第3の回路の出力に応じて
前記第2の回路の出力を変化させる第4の回路と、
(e)安定化電流を出力する第5の回路とを備え、前記
第1の回路の出力電流が小さい時には前記第1の回路の
出力電圧を正規の電圧より低くなるように該第4の回路
により制御することを特徴とする充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4200142A JPH0628044A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 安定化電源回路及びそれを備えた充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4200142A JPH0628044A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 安定化電源回路及びそれを備えた充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0628044A true JPH0628044A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16419489
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4200142A Pending JPH0628044A (ja) | 1992-07-06 | 1992-07-06 | 安定化電源回路及びそれを備えた充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628044A (ja) |
-
1992
- 1992-07-06 JP JP4200142A patent/JPH0628044A/ja active Pending
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