JPS5970181A - 大電流高速スイツチ駆動回路 - Google Patents
大電流高速スイツチ駆動回路Info
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- JPS5970181A JPS5970181A JP57181134A JP18113482A JPS5970181A JP S5970181 A JPS5970181 A JP S5970181A JP 57181134 A JP57181134 A JP 57181134A JP 18113482 A JP18113482 A JP 18113482A JP S5970181 A JPS5970181 A JP S5970181A
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- primary winding
- winding
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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
- H02M3/33538—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 of the forward type
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
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
【発明の詳細な説明】
(al 発明の技術分野
本発明は大電流高速スイッチ駆動回路、特に駆動変成器
の1次巻線に第1の直流電源電圧を駆動スイッチを介し
て断続印加し、該駆動変成器の2次巻線・に発生する電
圧により第2の直流電源電圧を主変成器の1次巻線に断
続印加する1個以上の主スイツチ用トランジスタのベー
ス電流を制御する直流・直流変換装置における大電流高
速スイッチ駆動回路に関す。
の1次巻線に第1の直流電源電圧を駆動スイッチを介し
て断続印加し、該駆動変成器の2次巻線・に発生する電
圧により第2の直流電源電圧を主変成器の1次巻線に断
続印加する1個以上の主スイツチ用トランジスタのベー
ス電流を制御する直流・直流変換装置における大電流高
速スイッチ駆動回路に関す。
(bl 技術の背景
直□流・直流変換―置の小形花を図る為には、主変成□
器および平滑回路の小形化が大きく寄与する。
器および平滑回路の小形化が大きく寄与する。
該主変成器および平tM回路を小形とするには、主スィ
ッチにより断続される主変成器の1次巻線に流れる電流
の断続周波数を極力向上することが有効である。その為
、該主スィッチを高速に断続する駆動回路が必要となる
。
ッチにより断続される主変成器の1次巻線に流れる電流
の断続周波数を極力向上することが有効である。その為
、該主スィッチを高速に断続する駆動回路が必要となる
。
(C) 従来技術と問題点
第1図はこの種直流′・直流変換装置における従来ある
大電流高速スイッチ駆動回路の一例を示す図であり、第
2図は第1図における各部の電圧・電流波形の一例を示
す図である。第1図において、駆動変成器TOの1次巻
線Wlおよび所定周波数で導通状態および阻止状態を繰
返す駆動スイソチであるトランジスタQOには、抵抗R
Oおよび逆流防止素子であるダイオードDOを介して第
1の直流電源E1が接続され、またこれと並列に、逆流
防止素子であるダイオードD1を介して主変成器TIの
3次巻線W3が接続される。該駆動変成器TOの2次巻
線W2には、主スィッチであるトランジスタQ1のベー
スおよびエミッタが接続される。また主変成器TIの1
次巻線W1には、前記トランジスタQ1および駆動変成
器TOの3次巻線W3を介して第2の直流電源E2が接
続される。咳主変成器TIの2次巻線W2は、整流およ
び平滑回路RFを介して出力端子2および2′乙こ接続
される。第2図において、端子1に入力される電圧v1
が時点t1以前にLレベルに設定されていると、トラン
ジスタQOは阻止状態となり、駆動変成器Toの1次巻
線W1に印加される電圧v2はOとなる。かかる状態で
トランジスタQ1が導通状態となると、直流電源E2か
らコレクタ電流■1が、主変成器TIの1次巻線W1お
よび駆動変成器1゛0の3次巻線W3を経由して流れる
。
大電流高速スイッチ駆動回路の一例を示す図であり、第
2図は第1図における各部の電圧・電流波形の一例を示
す図である。第1図において、駆動変成器TOの1次巻
線Wlおよび所定周波数で導通状態および阻止状態を繰
返す駆動スイソチであるトランジスタQOには、抵抗R
Oおよび逆流防止素子であるダイオードDOを介して第
1の直流電源E1が接続され、またこれと並列に、逆流
防止素子であるダイオードD1を介して主変成器TIの
3次巻線W3が接続される。該駆動変成器TOの2次巻
線W2には、主スィッチであるトランジスタQ1のベー
スおよびエミッタが接続される。また主変成器TIの1
次巻線W1には、前記トランジスタQ1および駆動変成
器TOの3次巻線W3を介して第2の直流電源E2が接
続される。咳主変成器TIの2次巻線W2は、整流およ
び平滑回路RFを介して出力端子2および2′乙こ接続
される。第2図において、端子1に入力される電圧v1
が時点t1以前にLレベルに設定されていると、トラン
ジスタQOは阻止状態となり、駆動変成器Toの1次巻
線W1に印加される電圧v2はOとなる。かかる状態で
トランジスタQ1が導通状態となると、直流電源E2か
らコレクタ電流■1が、主変成器TIの1次巻線W1お
よび駆動変成器1゛0の3次巻線W3を経由して流れる
。
その結果主変成器T1の3次巻線w3には電圧V21が
発生ずるが、トランジスタ。0が阻止状態の為、駆動変
成器TOの1次巻線w1には印加されない。なお駆動変
成器TOの2次巻線w2がらは、3次巻線W3に流れる
コレクタ電流■1に比例した順方向のベース電流12が
トランジスタ。
発生ずるが、トランジスタ。0が阻止状態の為、駆動変
成器TOの1次巻線w1には印加されない。なお駆動変
成器TOの2次巻線w2がらは、3次巻線W3に流れる
コレクタ電流■1に比例した順方向のベース電流12が
トランジスタ。
■に流れ、該トランジスタQ1を導通状態に維持する。
かかる状態で時点t1に電圧V1がHレベルに変化する
と、トランジスタQOは導通状態となり、主変成器TI
の3次巻線w3に発生ずる電圧V21が駆動変成器To
の1次巻線w1に印加される。なお直流電源E1がら抵
抗ROを介して供給される電圧V22は前記電圧V21
より低く、クイオートDoは阻止状態となる為、駆動変
成器TOの1次巻線w1には印加されない。その結果、
駆動変成器TOの2次巻F!W2からトランジスタQ1
に流れるベース電流I2は、逆方向に偏倚される。然し
コレクタ電流■1は一、トランジスタ。
と、トランジスタQOは導通状態となり、主変成器TI
の3次巻線w3に発生ずる電圧V21が駆動変成器To
の1次巻線w1に印加される。なお直流電源E1がら抵
抗ROを介して供給される電圧V22は前記電圧V21
より低く、クイオートDoは阻止状態となる為、駆動変
成器TOの1次巻線w1には印加されない。その結果、
駆動変成器TOの2次巻F!W2からトランジスタQ1
に流れるベース電流I2は、逆方向に偏倚される。然し
コレクタ電流■1は一、トランジスタ。
1のM積時間等に起因して時点t2まで継続した後遮断
される。該時点t2以後は主変成器Tlの3次巻線W3
に発生する電圧V21は減衰し、駆動変成器TOの1次
巻線W1には前記電圧V22がダイオードDoを介し゛
ζ印加される。次に時点t3に電圧v1が再びLレベル
に変化すると、トランジスタQOは再び阻止状態となり
、駆動変成器TOの1次巻線W1に印加されている電圧
■22ば遮断される。その際の過渡現象により、駆動変
成器TOの2次巻線W2からトランジスタQ1に流れる
ベース電流I2は順方向となり、トランジスタQ1を導
通状態とする。その結果直流電源E2から主変成器TI
の1次巻線Wlおよび駆動変成器TOの3次巻線W3に
は再びコレクタ電流■1が流れる。以下同様に、電圧V
lが所定周期で交互にHレベルおよびLレベルに変化す
ると、時点tl乃至−t 3の現象が繰返され、主変成
器Tlの1次巻線W1を流れるトランジスタQlのコレ
クタ電流11は前記所定周期で断続される。その結果主
変成器T1の2次巻線W2には交流電圧が発生し、整流
および平滑回路RFを介して直流電圧に変換され、端子
2および2′間に接続される負荷に電力を供給する。該
負荷状態が変化すると、トランジスタQlのコレクタ電
流11も変化する。なお電圧V21は、時点t1直後に
トランジスタQ1に流れる逆方向のベース電流■2を電
流してトランジスタQ1の蓄積時間を極力短縮ずチこと
により、コレクタ電流11の断続周波数を向上する如く
設定されている。
される。該時点t2以後は主変成器Tlの3次巻線W3
に発生する電圧V21は減衰し、駆動変成器TOの1次
巻線W1には前記電圧V22がダイオードDoを介し゛
ζ印加される。次に時点t3に電圧v1が再びLレベル
に変化すると、トランジスタQOは再び阻止状態となり
、駆動変成器TOの1次巻線W1に印加されている電圧
■22ば遮断される。その際の過渡現象により、駆動変
成器TOの2次巻線W2からトランジスタQ1に流れる
ベース電流I2は順方向となり、トランジスタQ1を導
通状態とする。その結果直流電源E2から主変成器TI
の1次巻線Wlおよび駆動変成器TOの3次巻線W3に
は再びコレクタ電流■1が流れる。以下同様に、電圧V
lが所定周期で交互にHレベルおよびLレベルに変化す
ると、時点tl乃至−t 3の現象が繰返され、主変成
器Tlの1次巻線W1を流れるトランジスタQlのコレ
クタ電流11は前記所定周期で断続される。その結果主
変成器T1の2次巻線W2には交流電圧が発生し、整流
および平滑回路RFを介して直流電圧に変換され、端子
2および2′間に接続される負荷に電力を供給する。該
負荷状態が変化すると、トランジスタQlのコレクタ電
流11も変化する。なお電圧V21は、時点t1直後に
トランジスタQ1に流れる逆方向のベース電流■2を電
流してトランジスタQ1の蓄積時間を極力短縮ずチこと
により、コレクタ電流11の断続周波数を向上する如く
設定されている。
以上のi明から明らかな如く、従来ある大電流高速スイ
ッチ駆動回路においては、トランジスタQlの断続周波
数を向上する為に、主変成器TIの3次巻線W3に発生
ずる電圧V21を駆動変成器TOの1次巻線Wlに印加
していた。該電圧V21は、コレクタ電流11の電流値
に関係無く一定となる為、逆方向のベース電流y2も富
に一定となる。その結果逆方向のベース電流I2を重負
荷におけるコレクタ電流11に対し最適に設定すると、
軽負荷時のコレクタ電流11に対し過大となり、トラン
ジスタQ1を破壊する恐れが有る。
ッチ駆動回路においては、トランジスタQlの断続周波
数を向上する為に、主変成器TIの3次巻線W3に発生
ずる電圧V21を駆動変成器TOの1次巻線Wlに印加
していた。該電圧V21は、コレクタ電流11の電流値
に関係無く一定となる為、逆方向のベース電流y2も富
に一定となる。その結果逆方向のベース電流I2を重負
荷におけるコレクタ電流11に対し最適に設定すると、
軽負荷時のコレクタ電流11に対し過大となり、トラン
ジスタQ1を破壊する恐れが有る。
一方逆方向のベース電流I2を軽負荷におけるコレクタ
電流11に対し最適に設定すると、重負荷時のコレクタ
電流11に対し過少となり、所期の効果を発揮しない。
電流11に対し最適に設定すると、重負荷時のコレクタ
電流11に対し過少となり、所期の効果を発揮しない。
(dl 発明の目的
本発明の目的は、前述の如き従来ある大電流高速スイッ
チ駆動回路の欠点を除去し、負荷状態の変動に拘わらず
主スイツチ用トランジスタの断続周波数の向−りに最適
なベース電流を設定可能な大電流高速スイッチ駆動回路
を実現することに在る。
チ駆動回路の欠点を除去し、負荷状態の変動に拘わらず
主スイツチ用トランジスタの断続周波数の向−りに最適
なベース電流を設定可能な大電流高速スイッチ駆動回路
を実現することに在る。
(e) 発明の構成
この目的は、駆動変成器の1次巻線に第1の直流電源電
圧を駆動スイッチを介して断続印加し、該駆動変成器の
2次巻線に発生ずる電圧により第2の直流電源電圧を主
変成器の1次巻線にW1続印加する1個以上の主スイツ
チ用トランジスタのベース電流を制御する直流・直流変
換装置において、前記主変成器の1次巻線に直列に電流
変成器の1次巻線を挿入し、該電流変成器の2次巻線に
発生ずる電圧を逆流防止素子を介して前記第1の直流電
源電圧に並列に印加することにより達成される。
圧を駆動スイッチを介して断続印加し、該駆動変成器の
2次巻線に発生ずる電圧により第2の直流電源電圧を主
変成器の1次巻線にW1続印加する1個以上の主スイツ
チ用トランジスタのベース電流を制御する直流・直流変
換装置において、前記主変成器の1次巻線に直列に電流
変成器の1次巻線を挿入し、該電流変成器の2次巻線に
発生ずる電圧を逆流防止素子を介して前記第1の直流電
源電圧に並列に印加することにより達成される。
(f) 発明の実施例
以下、本発明の一実施例を図面により説明する。
第3図は本発明の一実施例による大電流高速スイッチ駆
動回路を示す図であり、第4図は第3図における各部の
電圧・電流波形の一例を示す図であ、乙。なお、全図を
通じて同一符号は同一対象物を示す。第3図においては
、主変成器1゛1には3次巻線W3が設けられず、電流
変成器CTが設けられている。該電流変成器CTの1次
巻線W1は、主変成器TIの1次巻線Wlに直列に接続
され、また2次巻線W2はダイオ−1”DIを介して駆
動変成器TOの1次巻線W1およびトランジスタQOに
接続されている。該電流変成器CTは公知の如く、1次
巻線w1に流れるトランジスタQlのコレクタ電流■1
に比例する電圧V22を2次巻線W2に発生ずる。第4
図において、時力t1以前に端子1に人力される電圧■
lがLレベルに設定されていると、トランジスタQOは
阻止状態、トランジスタQ1は導通状態となり、直流電
源E2からコレクタ電流11が主変成器T1の1次巻線
W1、電流変成器CTの1次巻線W1および駆動変成器
Toの3次巻線W3を経由して流れる。
動回路を示す図であり、第4図は第3図における各部の
電圧・電流波形の一例を示す図であ、乙。なお、全図を
通じて同一符号は同一対象物を示す。第3図においては
、主変成器1゛1には3次巻線W3が設けられず、電流
変成器CTが設けられている。該電流変成器CTの1次
巻線W1は、主変成器TIの1次巻線Wlに直列に接続
され、また2次巻線W2はダイオ−1”DIを介して駆
動変成器TOの1次巻線W1およびトランジスタQOに
接続されている。該電流変成器CTは公知の如く、1次
巻線w1に流れるトランジスタQlのコレクタ電流■1
に比例する電圧V22を2次巻線W2に発生ずる。第4
図において、時力t1以前に端子1に人力される電圧■
lがLレベルに設定されていると、トランジスタQOは
阻止状態、トランジスタQ1は導通状態となり、直流電
源E2からコレクタ電流11が主変成器T1の1次巻線
W1、電流変成器CTの1次巻線W1および駆動変成器
Toの3次巻線W3を経由して流れる。
時点t1に電圧VlがHレベルに変化してトランジスタ
QOが導通状態となると、電流IIがトランジスタQ1
の蓄積時間等により維持される時点t2迄、電流変成器
CTの2次巻線W2に発生する電流IIに比例した電圧
V21が、ダイオード−Dlを介して駆動変成器TOの
1次巻線W1に印加される。その結果駆動変成器TOの
2次巻線W2からトランジスタQ1には、やはりコレク
タ電流11に比例したべ−・スミ流I2が逆方向に流れ
る。その結果、端子2および2′間に重負荷が接続され
、コレクタ電流11が増加した場合には、逆方向のベー
ス電流I2も増加し、また端子2および2′間に軽負荷
が接続され、コレクタ電流■1が減少した場合には(第
4図における破線)、逆方向のベース電流I2も減少す
る。
QOが導通状態となると、電流IIがトランジスタQ1
の蓄積時間等により維持される時点t2迄、電流変成器
CTの2次巻線W2に発生する電流IIに比例した電圧
V21が、ダイオード−Dlを介して駆動変成器TOの
1次巻線W1に印加される。その結果駆動変成器TOの
2次巻線W2からトランジスタQ1には、やはりコレク
タ電流11に比例したべ−・スミ流I2が逆方向に流れ
る。その結果、端子2および2′間に重負荷が接続され
、コレクタ電流11が増加した場合には、逆方向のベー
ス電流I2も増加し、また端子2および2′間に軽負荷
が接続され、コレクタ電流■1が減少した場合には(第
4図における破線)、逆方向のベース電流I2も減少す
る。
以上の説明から明らかな如く、本実施例によれば、l・
ランジスタQ1に流れる逆方向のベース電流I2は、負
荷状態により変動するコレクタ電流11に対し雷に最適
に設定され、トランジスタQ■の断続周波数の向上に最
適の効果を発揮する。
ランジスタQ1に流れる逆方向のベース電流I2は、負
荷状態により変動するコレクタ電流11に対し雷に最適
に設定され、トランジスタQ■の断続周波数の向上に最
適の効果を発揮する。
なお、第3図および第4図はあく迄本発明の一実施例に
過ぎず、例えば直流・直流変換装置の構成は図示される
ものに限定されることは無く、第5図に例示する如く他
に幾多の変形が考慮されるが、何れの場合にも本発明の
効果は変らない。第5図に示される直流・直流変換装置
は、駆動スイッチを2個のトランジスタQOIおよびQ
O2により実現するものである。また本発明の対象とな
る直流・直流変換装置は、1個の主スイツチ用トランジ
スタQlを使用するものに限定されることは無く、複数
使用するものも考慮されるが、かかる場合にも本発明の
効果は変らない。
過ぎず、例えば直流・直流変換装置の構成は図示される
ものに限定されることは無く、第5図に例示する如く他
に幾多の変形が考慮されるが、何れの場合にも本発明の
効果は変らない。第5図に示される直流・直流変換装置
は、駆動スイッチを2個のトランジスタQOIおよびQ
O2により実現するものである。また本発明の対象とな
る直流・直流変換装置は、1個の主スイツチ用トランジ
スタQlを使用するものに限定されることは無く、複数
使用するものも考慮されるが、かかる場合にも本発明の
効果は変らない。
fg+ 発明の効果
以上、本発明によれば、前記直流・直流変換装置Gコお
いて、負荷状態の変動に拘わらず、常に最適の主スイツ
チ断続周波数の向上が図られ、当該直流・直流変換装置
の小形化が図れる。
いて、負荷状態の変動に拘わらず、常に最適の主スイツ
チ断続周波数の向上が図られ、当該直流・直流変換装置
の小形化が図れる。
第1図は従来ある大電流高速スイッチ駆動回路の−例を
示す図、第2図は第1図における各部の電圧・電流波形
の一例を示す図、第3図は本発明の一実施例による大電
流高速スイッチ駆動回路を示す図、第4図は第3図にお
ける各部の電圧・電流波形の一例を示す図、第5図は本
発明の他の一実施例による大電流高速スイッチ駆動回路
を示す図である。 図において、ElおよびElは直流電源、TOは駆動変
成器、T1は主変成器、CTは電流変成器、Wlは1次
巻線、W2は2次巻線、W3は3次巻線、RFは整流お
よび平滑回路、QO,QOl、QO2およびQlはトラ
ンジスタ、DOおよびDlはダイオード、ROは抵抗、
l、2および2′は端子、Vl、V21およびV22は
電圧、I1はコレクタ電流、I2はベース電流、tl乃
至L5は時点、を示ず。 第 1 図 第2図 第 3 図 Vl 第 4 図 775図 −423−
示す図、第2図は第1図における各部の電圧・電流波形
の一例を示す図、第3図は本発明の一実施例による大電
流高速スイッチ駆動回路を示す図、第4図は第3図にお
ける各部の電圧・電流波形の一例を示す図、第5図は本
発明の他の一実施例による大電流高速スイッチ駆動回路
を示す図である。 図において、ElおよびElは直流電源、TOは駆動変
成器、T1は主変成器、CTは電流変成器、Wlは1次
巻線、W2は2次巻線、W3は3次巻線、RFは整流お
よび平滑回路、QO,QOl、QO2およびQlはトラ
ンジスタ、DOおよびDlはダイオード、ROは抵抗、
l、2および2′は端子、Vl、V21およびV22は
電圧、I1はコレクタ電流、I2はベース電流、tl乃
至L5は時点、を示ず。 第 1 図 第2図 第 3 図 Vl 第 4 図 775図 −423−
Claims (1)
- 駆動変成器の1次巻線に第1の直流電源電圧を駆動スイ
ッチを介して断続印加し、該駆動変成器の2次巻線に発
生する電圧により銅2の□直流電源電圧を主変成器の1
次巻線に断続印加する1個以上の主スイツチ用トランジ
スタめベース電流を制御する直流・直流変換装置におい
て、前記主変成器の1次巻線に直列に電流変成器の1次
巻線を挿入し、該電流変成器の2灰巻線に発生する電圧
を逆流防止素子を介して前記第1の直流電源電圧b’−
並列に印加することを特徴とする大電流高速スイッチ駆
動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181134A JPS5970181A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 大電流高速スイツチ駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57181134A JPS5970181A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 大電流高速スイツチ駆動回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5970181A true JPS5970181A (ja) | 1984-04-20 |
| JPS6367431B2 JPS6367431B2 (ja) | 1988-12-26 |
Family
ID=16095467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57181134A Granted JPS5970181A (ja) | 1982-10-15 | 1982-10-15 | 大電流高速スイツチ駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5970181A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103569A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-15 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | スイツチング方式電源装置 |
-
1982
- 1982-10-15 JP JP57181134A patent/JPS5970181A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59103569A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-15 | Yokogawa Hokushin Electric Corp | スイツチング方式電源装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6367431B2 (ja) | 1988-12-26 |
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