JPH087830Y2 - スイッチング電源の起動回路 - Google Patents
スイッチング電源の起動回路Info
- Publication number
- JPH087830Y2 JPH087830Y2 JP1990085758U JP8575890U JPH087830Y2 JP H087830 Y2 JPH087830 Y2 JP H087830Y2 JP 1990085758 U JP1990085758 U JP 1990085758U JP 8575890 U JP8575890 U JP 8575890U JP H087830 Y2 JPH087830 Y2 JP H087830Y2
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- JP
- Japan
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- voltage
- capacitor
- power supply
- switching
- current
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- Control Of Voltage And Current In General (AREA)
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Description
【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、スイッチング電源装置に係り、特にアクテ
ィブ平滑フィルタを用いた力率改善回路を有する場合の
スイッチング制御回路に対する給電方式の改良に関す
る。
ィブ平滑フィルタを用いた力率改善回路を有する場合の
スイッチング制御回路に対する給電方式の改良に関す
る。
〈従来の技術〉 従来のコンデンサインプット型電源装置では、入力電
圧VEの波形に比較して入力電流IEの波形が狭く、力率が
0.5〜0.6と低い課題があった。そこで、スイッチング電
源において力率を改善して1に近付ける手法として、ア
クティブ平滑フィルタが採用されている。第4図はアク
ティブ平滑フィルタ型の説明図で、(A)は回路図,
(B)は入力電圧VEと入力電流IEの波形図である。アク
ティブ平滑フィルタ型は、チョークコイルLとダイオー
ドDとの接続点にスイッチング素子Qを挿入したもの
で、ステップ・アップコンバータ付加型とも呼ばれてい
る。ダイオードブリッジDBは印加される商用周波数の交
流電流を整流し、アクティブ平滑フィルタを介してコン
デンサCに蓄電して直流電圧を得ている。
圧VEの波形に比較して入力電流IEの波形が狭く、力率が
0.5〜0.6と低い課題があった。そこで、スイッチング電
源において力率を改善して1に近付ける手法として、ア
クティブ平滑フィルタが採用されている。第4図はアク
ティブ平滑フィルタ型の説明図で、(A)は回路図,
(B)は入力電圧VEと入力電流IEの波形図である。アク
ティブ平滑フィルタ型は、チョークコイルLとダイオー
ドDとの接続点にスイッチング素子Qを挿入したもの
で、ステップ・アップコンバータ付加型とも呼ばれてい
る。ダイオードブリッジDBは印加される商用周波数の交
流電流を整流し、アクティブ平滑フィルタを介してコン
デンサCに蓄電して直流電圧を得ている。
第5図はアクティブ平滑フィルタ型の動作を説明する
波形で,(A)は入力電流iin,(B)はスイッチング
電流Ic,(C)は整流電圧Vin,(D)は出力電圧Voutで
ある。スイッチング素子の作用で、入力電流IEの全周期
間に渡ってスイッチング動作が行われるので、力率が改
善されている。
波形で,(A)は入力電流iin,(B)はスイッチング
電流Ic,(C)は整流電圧Vin,(D)は出力電圧Voutで
ある。スイッチング素子の作用で、入力電流IEの全周期
間に渡ってスイッチング動作が行われるので、力率が改
善されている。
第6図は従来のアクティブ平滑フィルタを有するスイ
ッチング電源の構成ブロック図である。図において、昇
圧コンバータ部10は、ダイオードブリッジDBで整流され
た交流電流をインダクタンスL1とダイオードD1を介して
コンデンサC1に蓄電している。スイッチング素子Q1はFE
Tやトランジスタであって、ドレイン端子(入力端子)
がインダクタンスL1とダイオードD1との接続点に接続さ
れ、ソース端子(出力端子)がコモンラインに接続さ
れ、ゲート端子(制御端子)に印加される制御信号に従
いオンオフ動作する。
ッチング電源の構成ブロック図である。図において、昇
圧コンバータ部10は、ダイオードブリッジDBで整流され
た交流電流をインダクタンスL1とダイオードD1を介して
コンデンサC1に蓄電している。スイッチング素子Q1はFE
Tやトランジスタであって、ドレイン端子(入力端子)
がインダクタンスL1とダイオードD1との接続点に接続さ
れ、ソース端子(出力端子)がコモンラインに接続さ
れ、ゲート端子(制御端子)に印加される制御信号に従
いオンオフ動作する。
スイッチング制御部20は、スイッチング素子Q1のオン
オフを制御して昇圧コンバータ部10の出力電圧Voutを安
定化するもので、例えばマイクロリニア社製のML4812等
のアクティブ平滑フィルタ制御用ICが使用される。この
制御用ICは、ダイオードブリッジDBの出力信号が印加さ
れる同期端子ISINE、コンデンサC1の電圧が印加される
出力電圧検知端子V0、スイッング素子Q1の入力端子に挿
入されたカレントトランスT1等により検出したドレイン
電流信号の印加される負荷電流検知端子Iin、スイッチ
ング素子Q1の制御端子と接続される出力端子O及び動作
用の電源と接続される電源端子Vccを有している。な
お、ここでは端子のみを示し各端子と接続される抵抗等
の電子部品は公知事項なので省略する。また、駆動用電
圧Vccが動作開始電圧Vstartに至ると動作を開始し、こ
の動作開始電圧よりも低い動作停止電圧Vstopに至ると
動作を停止する構造になっている。
オフを制御して昇圧コンバータ部10の出力電圧Voutを安
定化するもので、例えばマイクロリニア社製のML4812等
のアクティブ平滑フィルタ制御用ICが使用される。この
制御用ICは、ダイオードブリッジDBの出力信号が印加さ
れる同期端子ISINE、コンデンサC1の電圧が印加される
出力電圧検知端子V0、スイッング素子Q1の入力端子に挿
入されたカレントトランスT1等により検出したドレイン
電流信号の印加される負荷電流検知端子Iin、スイッチ
ング素子Q1の制御端子と接続される出力端子O及び動作
用の電源と接続される電源端子Vccを有している。な
お、ここでは端子のみを示し各端子と接続される抵抗等
の電子部品は公知事項なので省略する。また、駆動用電
圧Vccが動作開始電圧Vstartに至ると動作を開始し、こ
の動作開始電圧よりも低い動作停止電圧Vstopに至ると
動作を停止する構造になっている。
充電部30は、一端がダイオードブリッジDBの出力端に
接続された抵抗R2と、この抵抗の他端がプラス側に接続
されたコンデンサC2よりなり、このコンデンサC2のマイ
ナス端子はコモンラインと接続されている。この出力電
圧はスイッチング制御部20の動作開始電圧Vstartが発生
し得る構造になっている。
接続された抵抗R2と、この抵抗の他端がプラス側に接続
されたコンデンサC2よりなり、このコンデンサC2のマイ
ナス端子はコモンラインと接続されている。この出力電
圧はスイッチング制御部20の動作開始電圧Vstartが発生
し得る構造になっている。
レギュレータ部40は、インダクタンスL1と磁気結合し
たインダクタンスL2と、このインダクタンスL2に誘起さ
れるオンオフ信号を整流平滑化するダイオードD3及びコ
ンデンサC3よりなる回路と、このコンデンサC3に蓄電さ
れた電圧を入力する3端子レギュレータU2と、この3端
子レギュレータU2の出力端子とアノード側が接続され、
コンデンサC2のプラス端子及びスイッチング制御ICの電
源端子Vccとカソード側が接続されたダイオードD4を有
している。
たインダクタンスL2と、このインダクタンスL2に誘起さ
れるオンオフ信号を整流平滑化するダイオードD3及びコ
ンデンサC3よりなる回路と、このコンデンサC3に蓄電さ
れた電圧を入力する3端子レギュレータU2と、この3端
子レギュレータU2の出力端子とアノード側が接続され、
コンデンサC2のプラス端子及びスイッチング制御ICの電
源端子Vccとカソード側が接続されたダイオードD4を有
している。
このように構成された装置においては、電源が投入さ
れると充電部30のコンデンサC2に、時定数R2・C2で充電
される。コンデンサC2の蓄電電圧がスイッチング制御IC
の動作開始電圧に達すると、昇圧コンバータ部10が動作
を開始する。するとインダクタンスL2にオンオフ信号が
誘起されるので、3端子レギュレータU2が給電を開始
し、スイッチング制御部ICの電源端子Vccに対する供給
が行われる。
れると充電部30のコンデンサC2に、時定数R2・C2で充電
される。コンデンサC2の蓄電電圧がスイッチング制御IC
の動作開始電圧に達すると、昇圧コンバータ部10が動作
を開始する。するとインダクタンスL2にオンオフ信号が
誘起されるので、3端子レギュレータU2が給電を開始
し、スイッチング制御部ICの電源端子Vccに対する供給
が行われる。
〈考案が解決しようとする課題〉 しかしながら、抵抗R2は損失の制限から高抵抗とな
り、コンデンサC2もコンデンサC3充電時の保持時間の制
限から大容量となる。そこで、電源投入後の立上がり時
間が約3秒程度と極めて長くなる課題があった。
り、コンデンサC2もコンデンサC3充電時の保持時間の制
限から大容量となる。そこで、電源投入後の立上がり時
間が約3秒程度と極めて長くなる課題があった。
本考案の目的は、電源投入時の立上がり時間の短いア
クティブ平滑フィルタを有するスイッチング電源の起動
回路を提供することにある。
クティブ平滑フィルタを有するスイッチング電源の起動
回路を提供することにある。
〈課題を解決するための手段〉 第1図は本考案を説明する構成ブロック図である。図
において、本スイッチング電源は、整流された交流電流
をインダクタンス(L1)を介して入力し、スイッチング
素子(Q1)によってオンオフし、ダイオード(D1)を介
してコンデンサ(C1)に蓄電して、入力電圧よりも高い
電圧を出力する昇圧コンバータ部(10)、このスイッチ
ング素子のオンオフを制御して昇圧コンバータ部の出力
電圧を安定化すると共に、駆動用電圧が動作開始電圧に
至ると動作を開始し、この動作開始電圧よりも低い動作
停止電圧に至ると動作を停止するスイッチング制御部
(20)、前記整流された交流電流が一端に印加される抵
抗(R2)と、この抵抗の他端と接続されるコンデンサ
(C2)を有し、当該動作開始電圧を発生する充電部(3
0)を有するスイッチング電源において、次の構成とし
たものである。
において、本スイッチング電源は、整流された交流電流
をインダクタンス(L1)を介して入力し、スイッチング
素子(Q1)によってオンオフし、ダイオード(D1)を介
してコンデンサ(C1)に蓄電して、入力電圧よりも高い
電圧を出力する昇圧コンバータ部(10)、このスイッチ
ング素子のオンオフを制御して昇圧コンバータ部の出力
電圧を安定化すると共に、駆動用電圧が動作開始電圧に
至ると動作を開始し、この動作開始電圧よりも低い動作
停止電圧に至ると動作を停止するスイッチング制御部
(20)、前記整流された交流電流が一端に印加される抵
抗(R2)と、この抵抗の他端と接続されるコンデンサ
(C2)を有し、当該動作開始電圧を発生する充電部(3
0)を有するスイッチング電源において、次の構成とし
たものである。
前記交流電流を整流平滑化した電流を入力し、前記動
作停止電圧よりも高く前記動作開始電圧よりも低い電圧
の直流電流を発生するリンギングチョークコンバータ部
(50)を設けている。
作停止電圧よりも高く前記動作開始電圧よりも低い電圧
の直流電流を発生するリンギングチョークコンバータ部
(50)を設けている。
そして、前記充電部のコンデンサがこのリンギングチ
ョークコンバータ部の出力により充電されると共に、こ
のコンデンサを前記スイッチング制御部の駆動用電力と
して用いることを特徴としている。
ョークコンバータ部の出力により充電されると共に、こ
のコンデンサを前記スイッチング制御部の駆動用電力と
して用いることを特徴としている。
〈作用〉 本考案の各構成要素はつぎの作用をする。昇圧コンバ
ータ部は整流された交流電流を入力し、この入力電圧よ
りも高い出力電圧の直流電圧を出力する。スイッチング
制御部は昇圧コンバータ部の出力電圧を安定化する制御
信号を出力している。充電部は電源投入時にコンデンサ
(C2)にスイッチング制御部の動作開始に必要な電力を
蓄電する。リンギングチョークコンバータ部は低い入力
電圧でもスイッチング制御部の駆動に必要な電力を発生
し、コンデンサを充電する。
ータ部は整流された交流電流を入力し、この入力電圧よ
りも高い出力電圧の直流電圧を出力する。スイッチング
制御部は昇圧コンバータ部の出力電圧を安定化する制御
信号を出力している。充電部は電源投入時にコンデンサ
(C2)にスイッチング制御部の動作開始に必要な電力を
蓄電する。リンギングチョークコンバータ部は低い入力
電圧でもスイッチング制御部の駆動に必要な電力を発生
し、コンデンサを充電する。
〈実施例〉 以下図面を用いて、本考案を説明する。
第2図は本考案の一実施例を示す構成ブロック図であ
る。尚第2図において、前記第6図と同一作用をするも
のには同一符号をつけ説明を省略する。図において、リ
ンギングチョークコンバータ部(RCC電源)50は、前記
交流電流からスイッンチング制御部20の動作停止電圧V
stopよりも高い電圧の直流電流を発生するものである。
この電源はトランスTを有しており、一端がコンデンサ
C1と接続された一次巻線n1と、この一次巻線n1の他端が
接続されたスイッチング素子Q3を有する制御巻線n3及び
二次巻線n2,n4を有している。スイッチング素子Q3の制
御端子には、他端がコンデンサC1と接続された起動抵抗
R4及び他端がコンデンサC6を介して制御巻線n3と接続さ
れた帰還抵抗R5を有している。出力電圧の安定性を高め
るため、制御巻線n3と並列にダイオードD6及び抵抗R6と
コンデンサC7が並列接続されたCR回路が接続されている
と共に、このCR回路が定電圧を発生するゼナーダイオー
ドD7を介してスイッチング素子Q3の制御端子に接続され
ている。二次巻線n2はダイオードD4とコンデンサC4より
なる整流平滑化回路と接続されており、この出力はダイ
オードD4を介してスイッチング制御部20の制御用ICの電
源端子Vccに接続されている。二次巻線n4はダイオードD
5とコンデンサC5よりなる整流平滑化回路と接続されて
おり、この出力は他の用途に使用される。
る。尚第2図において、前記第6図と同一作用をするも
のには同一符号をつけ説明を省略する。図において、リ
ンギングチョークコンバータ部(RCC電源)50は、前記
交流電流からスイッンチング制御部20の動作停止電圧V
stopよりも高い電圧の直流電流を発生するものである。
この電源はトランスTを有しており、一端がコンデンサ
C1と接続された一次巻線n1と、この一次巻線n1の他端が
接続されたスイッチング素子Q3を有する制御巻線n3及び
二次巻線n2,n4を有している。スイッチング素子Q3の制
御端子には、他端がコンデンサC1と接続された起動抵抗
R4及び他端がコンデンサC6を介して制御巻線n3と接続さ
れた帰還抵抗R5を有している。出力電圧の安定性を高め
るため、制御巻線n3と並列にダイオードD6及び抵抗R6と
コンデンサC7が並列接続されたCR回路が接続されている
と共に、このCR回路が定電圧を発生するゼナーダイオー
ドD7を介してスイッチング素子Q3の制御端子に接続され
ている。二次巻線n2はダイオードD4とコンデンサC4より
なる整流平滑化回路と接続されており、この出力はダイ
オードD4を介してスイッチング制御部20の制御用ICの電
源端子Vccに接続されている。二次巻線n4はダイオードD
5とコンデンサC5よりなる整流平滑化回路と接続されて
おり、この出力は他の用途に使用される。
このように構成された装置の動作を次に説明する。第
3図は電源投入後の第2図及び第6図装置の電圧波形図
である。曲線1及び曲線2は第6図装置、曲線3及び曲
線4は第2図装置の波形図である。曲線1は充電部30単
独の出力電圧で、時刻T1でスイッチング制御部20の動作
開始電圧Vstartに到達し、その後時刻T2までスイッチン
グ制御部20の動作電力を供給する関係で電圧が低下す
る。曲線2はレギュレータ部40の出力電圧で、時刻T1に
昇圧コンバータ部10が動作を開始し、時刻T2にスイッチ
ング制御部20の動作電力を供給する。時刻T2で、曲線1
の電圧はスイッチング制御部20の動作停止電圧Vstopよ
りも高い必要があり、この時間(T2−T1)を保持時間と
呼んでいる。
3図は電源投入後の第2図及び第6図装置の電圧波形図
である。曲線1及び曲線2は第6図装置、曲線3及び曲
線4は第2図装置の波形図である。曲線1は充電部30単
独の出力電圧で、時刻T1でスイッチング制御部20の動作
開始電圧Vstartに到達し、その後時刻T2までスイッチン
グ制御部20の動作電力を供給する関係で電圧が低下す
る。曲線2はレギュレータ部40の出力電圧で、時刻T1に
昇圧コンバータ部10が動作を開始し、時刻T2にスイッチ
ング制御部20の動作電力を供給する。時刻T2で、曲線1
の電圧はスイッチング制御部20の動作停止電圧Vstopよ
りも高い必要があり、この時間(T2−T1)を保持時間と
呼んでいる。
曲線3はリンギングチョークコンバータ部50の出力電
圧である。昇圧コンバータ部10のコンデンサC1が充電さ
れると、低い電圧でリンギングチョークコンバータ部50
が起動を開始し、コンデンサC2は時刻T3で一定電圧(コ
ンデンサC4の蓄電圧にダイオードD4の順方向電圧VFを差
し引いた値)になる。この結果コンデンサC1の蓄電圧も
時刻T3でこの値になり、その後時刻T4にスイッチング制
御部20の動作開始電圧Vstartに到達する。ここで、スイ
ッチング制御部20がコンデンサC1の蓄電圧を消費し、上
記一定電圧で安定する。
圧である。昇圧コンバータ部10のコンデンサC1が充電さ
れると、低い電圧でリンギングチョークコンバータ部50
が起動を開始し、コンデンサC2は時刻T3で一定電圧(コ
ンデンサC4の蓄電圧にダイオードD4の順方向電圧VFを差
し引いた値)になる。この結果コンデンサC1の蓄電圧も
時刻T3でこの値になり、その後時刻T4にスイッチング制
御部20の動作開始電圧Vstartに到達する。ここで、スイ
ッチング制御部20がコンデンサC1の蓄電圧を消費し、上
記一定電圧で安定する。
〈考案の効果〉 以上説明したように、本考案によれば充電部30及びリ
ンギングチョークコンバータ部50によりスイッチング制
御部20の動作用電力を供給しているので、次のような実
用上の効果がある。
ンギングチョークコンバータ部50によりスイッチング制
御部20の動作用電力を供給しているので、次のような実
用上の効果がある。
昇圧コンバータ部10のコンデンサC1が低い電圧でも
リンギングチョークコンバータ部50が作動して、コンデ
ンサC2を蓄電するので、立上がり時間が短くなる。
リンギングチョークコンバータ部50が作動して、コンデ
ンサC2を蓄電するので、立上がり時間が短くなる。
充電部30のコンデンサC2は、従来例のような保持時
間分の容量を必要としないので、小容量でたり低価格に
なる。
間分の容量を必要としないので、小容量でたり低価格に
なる。
従来例ではコンデンサC2の容量が保持時間よりも不
足すると、スイッチング制御部20が起動不能になるが、
本考案によればリンギングチョークコンバータ部50で供
給しているので確実にスイッチング制御部20が起動す
る。
足すると、スイッチング制御部20が起動不能になるが、
本考案によればリンギングチョークコンバータ部50で供
給しているので確実にスイッチング制御部20が起動す
る。
リンギングチョークコンバータ部50は、動作停止電
圧よりも高く、起動開始電圧よりも低い出力電圧をコン
デンサC2に供給しているので、スイッチング素子Q3のス
イッチング損失が少なく、また出力電圧を調整する必要
性も少ない。
圧よりも高く、起動開始電圧よりも低い出力電圧をコン
デンサC2に供給しているので、スイッチング素子Q3のス
イッチング損失が少なく、また出力電圧を調整する必要
性も少ない。
第1図は本考案を説明する構成ブロック図、第2図は本
考案の一実施例を示す構成ブロック図、第3図は第2図
の回路の動作を説明する波形図である。 第4図及び第5図はアクティブ平滑フィルタの説明図、
第6図は従来のアクティブ平滑フィルタを有するスイッ
チング電源の構成ブロック図である。 10……昇圧コンバータ部、20……スイッチング制御部、
30……充電部、50……RCC電源部。
考案の一実施例を示す構成ブロック図、第3図は第2図
の回路の動作を説明する波形図である。 第4図及び第5図はアクティブ平滑フィルタの説明図、
第6図は従来のアクティブ平滑フィルタを有するスイッ
チング電源の構成ブロック図である。 10……昇圧コンバータ部、20……スイッチング制御部、
30……充電部、50……RCC電源部。
Claims (1)
- 【請求項1】整流された交流電流をインダクタンス(L
1)を介して入力し、スイッチング素子(Q1)によって
オンオフし、ダイオード(D1)を介してコンデンサ(C
1)に蓄電して、入力電圧よりも高い電圧を出力する昇
圧コンバータ部(10)、 このスイッチング素子のオンオフを制御して昇圧コンバ
ータ部の出力電圧を安定化すると共に、駆動用電圧が動
作開始電圧(Vstart)に至ると動作を開始し、この動作
開始電圧よりも低い動作停止電圧(Vstop)に至ると動
作を停止するスイッチング制御部(20)、 前記整流された交流電流が一端に印加される抵抗(R2)
と、この抵抗の他端と接続されるコンデンサ(C2)を有
し、当該動作開始電圧を発生する充電部(30)、 を有するスイッチング電源において、 前記交流電流を整流平滑化した電流を入力し、前記動作
停止電圧よりも高く前記動作開始電圧よりも低い電圧の
直流電流を発生するリンギングチョークコンバータ部
(50)を設け、 前記充電部のコンデンサがこのリンギングチョークコン
バータ部の出力により充電されると共に、このコンデン
サに蓄電される電力を前記スイッチング制御部の駆動用
電力として用いることを特徴とするスイッチング電源の
起動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990085758U JPH087830Y2 (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | スイッチング電源の起動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1990085758U JPH087830Y2 (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | スイッチング電源の起動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0443391U JPH0443391U (ja) | 1992-04-13 |
| JPH087830Y2 true JPH087830Y2 (ja) | 1996-03-04 |
Family
ID=31635053
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1990085758U Expired - Lifetime JPH087830Y2 (ja) | 1990-08-14 | 1990-08-14 | スイッチング電源の起動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH087830Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5259341B2 (ja) * | 2008-10-29 | 2013-08-07 | 新電元工業株式会社 | 電源装置および電源装置の制御方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58148680A (ja) * | 1982-02-26 | 1983-09-03 | Hitachi Ltd | 自励発振回路 |
| JPS6033744U (ja) * | 1983-08-15 | 1985-03-07 | 株式会社東芝 | 電子銃構体 |
| JPH036152Y2 (ja) * | 1984-10-30 | 1991-02-15 | ||
| JPS62201063A (ja) * | 1986-02-27 | 1987-09-04 | Toshiba Electric Equip Corp | 電源装置 |
-
1990
- 1990-08-14 JP JP1990085758U patent/JPH087830Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0443391U (ja) | 1992-04-13 |
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