JPS598031A - 位相制御装置 - Google Patents
位相制御装置Info
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- JPS598031A JPS598031A JP11581282A JP11581282A JPS598031A JP S598031 A JPS598031 A JP S598031A JP 11581282 A JP11581282 A JP 11581282A JP 11581282 A JP11581282 A JP 11581282A JP S598031 A JPS598031 A JP S598031A
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- JP
- Japan
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- voltage
- power supply
- phase
- output voltage
- stack
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/10—Regulating voltage or current
- G05F1/12—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC
- G05F1/40—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices
- G05F1/44—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only
- G05F1/45—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load
- G05F1/455—Regulating voltage or current wherein the variable actually regulated by the final control device is AC using discharge tubes or semiconductor devices as final control devices semiconductor devices only being controlled rectifiers in series with the load with phase control
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Control Of Electrical Variables (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】
この発明はサイリスクスタックの点弧パルスの発生装置
等に用いられる位相制御装置に関する・第1図はこの種
の位相制御装置を用いたサイリスタレオナード装置の一
例を示す回路であって、1は商用交流電源、2は上記型
/fglの交流を全波整流するサイリスタスタックであ
って、各サイリスタ2aないし2dに印加されるゲート
パルスの位相に対応した直流電圧をモータ3に供給する
。
等に用いられる位相制御装置に関する・第1図はこの種
の位相制御装置を用いたサイリスタレオナード装置の一
例を示す回路であって、1は商用交流電源、2は上記型
/fglの交流を全波整流するサイリスタスタックであ
って、各サイリスタ2aないし2dに印加されるゲート
パルスの位相に対応した直流電圧をモータ3に供給する
。
2点鎖線Xて囲まれた回路は位相制御装置であって、こ
の位相制御装置Xは交流電源】の交流波と同期した鋸歯
状波を発生する鋸歯状波発生回路Yと、ゲートパルス発
生回路lとを備えている。
の位相制御装置Xは交流電源】の交流波と同期した鋸歯
状波を発生する鋸歯状波発生回路Yと、ゲートパルス発
生回路lとを備えている。
5は交流電源1に接続された変圧器4の2次側出力から
直流+24Vの非安定化電源と1σ流±15Vの安定化
″電源を生成する制御電源ユニットである。
直流+24Vの非安定化電源と1σ流±15Vの安定化
″電源を生成する制御電源ユニットである。
鋸1湘状波発生回路Yにおいて、交流電源lに接続され
た変圧器4の2次側出力電圧は2個のダイオード6.7
によって全波整°流されさらにゼナーダイオード8によ
って波高値が制限された重圧v1(第2図B)が、抵抗
器9を介して演算増幅器10の一入力端子にFJJ加さ
れる。ゼナーダイオード8は演算増幅器10に過電圧が
印加されるのを防止する。また、演算増幅器10の→−
入力端子には上述の+15Vの電源電圧か抵抗器11と
抵抗器】2で分圧された電圧v2か印加され、演算増幅
器10の出力電圧V は電圧V□が電圧■2より大であ
3 るときには負の一定値になり、電圧V□が電圧v2より
小であるときには正の一定値になる。電圧v2が低いた
め、電圧v3は交流電源電圧(第2図へ)のOV付近の
短期間だけ正の一定値となる(第2図C)。この電圧v
3が電界効果トランジスタ(以下F E Tと記す)1
3のゲートに印加され、FF、 T 3は電圧v3が正
の一定値である期間だけ導通ずる(第21図1))。
た変圧器4の2次側出力電圧は2個のダイオード6.7
によって全波整°流されさらにゼナーダイオード8によ
って波高値が制限された重圧v1(第2図B)が、抵抗
器9を介して演算増幅器10の一入力端子にFJJ加さ
れる。ゼナーダイオード8は演算増幅器10に過電圧が
印加されるのを防止する。また、演算増幅器10の→−
入力端子には上述の+15Vの電源電圧か抵抗器11と
抵抗器】2で分圧された電圧v2か印加され、演算増幅
器10の出力電圧V は電圧V□が電圧■2より大であ
3 るときには負の一定値になり、電圧V□が電圧v2より
小であるときには正の一定値になる。電圧v2が低いた
め、電圧v3は交流電源電圧(第2図へ)のOV付近の
短期間だけ正の一定値となる(第2図C)。この電圧v
3が電界効果トランジスタ(以下F E Tと記す)1
3のゲートに印加され、FF、 T 3は電圧v3が正
の一定値である期間だけ導通ずる(第21図1))。
上述のF E −r 13が導通ずる期間は、演算増幅
器14の一入力端子と出力端子が低抵抗値である抵抗器
15によって短絡されるので、演算増幅器】4の出力電
圧v5は一15V電源とOv点との間に接続された抵抗
器】6と抵抗器17とて分圧された約−】Vである電圧
v4と同じ電圧になる。
器14の一入力端子と出力端子が低抵抗値である抵抗器
15によって短絡されるので、演算増幅器】4の出力電
圧v5は一15V電源とOv点との間に接続された抵抗
器】6と抵抗器17とて分圧された約−】Vである電圧
v4と同じ電圧になる。
また、Fl!:T13が非導通である期間は、演算増幅
器14は積分器として動作し、−15■電源によって抵
抗器18を介してコンデンサー9が充電されることによ
る積分出力が演算増幅器14の出力゛電圧v5となる。
器14は積分器として動作し、−15■電源によって抵
抗器18を介してコンデンサー9が充電されることによ
る積分出力が演算増幅器14の出力゛電圧v5となる。
すなわち、演算増幅器14の出力電圧V5は、FET’
13が導通ずる交流電源電圧の0■付近で−IVになり
、交流電源電圧のOV付近′以外のFET]3か非導通
である期間に抵抗器】8の抵抗値とコンデンサ】9の静
電答吊値で定まる割合で一1■から上Eし、交流電/f
g、電圧のo 、v (1近でFET13か導通ずると
コンデンサ19を放電して再び一1vに立ち■がるとい
う動作を繰り返えして、第2図Eに示すように交流電源
1の電圧波に同期した鋸歯状波v5を発生する。
13が導通ずる交流電源電圧の0■付近で−IVになり
、交流電源電圧のOV付近′以外のFET]3か非導通
である期間に抵抗器】8の抵抗値とコンデンサ】9の静
電答吊値で定まる割合で一1■から上Eし、交流電/f
g、電圧のo 、v (1近でFET13か導通ずると
コンデンサ19を放電して再び一1vに立ち■がるとい
う動作を繰り返えして、第2図Eに示すように交流電源
1の電圧波に同期した鋸歯状波v5を発生する。
次に点弧パルス発生回路Zにおいて、比較器として動作
する演算増、隔器20の十入力端子には、上述の鋸歯状
波v5が印加さ゛れる。演算増幅器20の一入力端子に
は点弧パルスの位相設定用の可変抵抗器2]か接続され
、この5■変抵抗器21の一方の端子にはRiffユニ
ット5の+15Vの定心圧を出力する端子5−1に接続
されている。この構成において、演球増幅器20の一入
力端了に印加される電圧V6が演算増幅器20の十入力
端子に印加される電圧v5より小であると、演算増幅器
20の出力電圧v7は正の一定値になり、′慮圧v6が
電圧v5より大であると負の一定値になる(第2図F)
。演算増幅器2oの十入力端子に印加される電圧v5が
鋸歯状波であるので、可変抵抗器21によって演算増幅
器2oの一入力端子に印加される電圧v6を大きくする
と、電圧v5が電圧v6より大である期間が短くなり、
演算増幅器2゜の出力電圧が負の一定値である期間すな
わち交流電源電圧のOV付近で正の一定値から負の一定
値に反転して次に負の一定値から正の一定値に反転する
までの期間Aが長くなる。また、電圧v6を小さくする
と、上述の期間Aは短くなる。演算項1陥器20の出力
電圧v7が負の一定値から正の一定値に反転する時に、
コンデンサ22と抵抗器23とからなる微分回路に微分
゛直流が流れ、トランジスタ24のベースにパルス状の
電圧v8 (第2図G)が印加され、トランジスタ24
はこの電圧v8が印加される短期間導通する(第2図1
1)。トランジスタ24が導通すると、+24v電源か
ら抵抗25を介してトランジスタ24のコレクタに接続
されたパルストランス26の1次側に微分電流が流れ、
このパルストランス26の2次側にパルスが発生する。
する演算増、隔器20の十入力端子には、上述の鋸歯状
波v5が印加さ゛れる。演算増幅器20の一入力端子に
は点弧パルスの位相設定用の可変抵抗器2]か接続され
、この5■変抵抗器21の一方の端子にはRiffユニ
ット5の+15Vの定心圧を出力する端子5−1に接続
されている。この構成において、演球増幅器20の一入
力端了に印加される電圧V6が演算増幅器20の十入力
端子に印加される電圧v5より小であると、演算増幅器
20の出力電圧v7は正の一定値になり、′慮圧v6が
電圧v5より大であると負の一定値になる(第2図F)
。演算増幅器2oの十入力端子に印加される電圧v5が
鋸歯状波であるので、可変抵抗器21によって演算増幅
器2oの一入力端子に印加される電圧v6を大きくする
と、電圧v5が電圧v6より大である期間が短くなり、
演算増幅器2゜の出力電圧が負の一定値である期間すな
わち交流電源電圧のOV付近で正の一定値から負の一定
値に反転して次に負の一定値から正の一定値に反転する
までの期間Aが長くなる。また、電圧v6を小さくする
と、上述の期間Aは短くなる。演算項1陥器20の出力
電圧v7が負の一定値から正の一定値に反転する時に、
コンデンサ22と抵抗器23とからなる微分回路に微分
゛直流が流れ、トランジスタ24のベースにパルス状の
電圧v8 (第2図G)が印加され、トランジスタ24
はこの電圧v8が印加される短期間導通する(第2図1
1)。トランジスタ24が導通すると、+24v電源か
ら抵抗25を介してトランジスタ24のコレクタに接続
されたパルストランス26の1次側に微分電流が流れ、
このパルストランス26の2次側にパルスが発生する。
このパルストランス26に発生シた点弧パルスが、サイ
リスタスタック2のゲート回路に印加され、サイリスク
の点弧か行なわれる。
リスタスタック2のゲート回路に印加され、サイリスク
の点弧か行なわれる。
上述の点弧パルスの発生する位相は”If抵抗器21の
設定値を変えて、演算増幅器20への入力電圧を変更す
ることによって随意に制御することができ、これによっ
て、サイリスクスタック2から生じる直流電圧か制御さ
れる。しかるに」二連の従来の位相制御装置においては
、可変抵抗器21は安定化電源に接続されているので、
該可変抵抗器21の設定値が一定である限り交流電源】
の増圧変動が生じても電圧v6は一定てあり、サイリス
クスタックに印加される点弧パルスの位相遅れ角αは不
変である。このため、電源電圧の変動によってサイリス
クスタックの出力電圧が変動する。
設定値を変えて、演算増幅器20への入力電圧を変更す
ることによって随意に制御することができ、これによっ
て、サイリスクスタック2から生じる直流電圧か制御さ
れる。しかるに」二連の従来の位相制御装置においては
、可変抵抗器21は安定化電源に接続されているので、
該可変抵抗器21の設定値が一定である限り交流電源】
の増圧変動が生じても電圧v6は一定てあり、サイリス
クスタックに印加される点弧パルスの位相遅れ角αは不
変である。このため、電源電圧の変動によってサイリス
クスタックの出力電圧が変動する。
この電源電圧の変動によるサイリスタスタックの出力電
圧の変動を数値例にもとづいて説明する。
圧の変動を数値例にもとづいて説明する。
交流電源電圧をVac、サイリスタスタック出力電圧を
Vdc、 サイリスクスタック出力電圧の位相遅れ角
をαとすると、次式によってサイリスクスタック出力電
圧Vdcか求められる。
Vdc、 サイリスクスタック出力電圧の位相遅れ角
をαとすると、次式によってサイリスクスタック出力電
圧Vdcか求められる。
この場合、交流AI#i−圧を200v、位相遅れ角α
を50°とすると、サイリスクスタック七ノ電圧Vdc
= 2(10xO,9x =147.
9 Vである。ここで、交流電源゛電圧が+10%だけ
変動すると、サイリスクスタック出力電圧は、ゝ・
2 また、交流゛電源電圧が一10%だけ変動すると、=1
33.IV この様に、従来においては、位相遅れ角が固定されてい
るので、電源電圧が変動すると、サイリスタスタック出
力電圧が影響を受けて大きく変動するという問題点を有
していた。
を50°とすると、サイリスクスタック七ノ電圧Vdc
= 2(10xO,9x =147.
9 Vである。ここで、交流電源゛電圧が+10%だけ
変動すると、サイリスクスタック出力電圧は、ゝ・
2 また、交流゛電源電圧が一10%だけ変動すると、=1
33.IV この様に、従来においては、位相遅れ角が固定されてい
るので、電源電圧が変動すると、サイリスタスタック出
力電圧が影響を受けて大きく変動するという問題点を有
していた。
本発明は」二記問題点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的は、電源電圧の変動に応じてサイリスクの点弧角
を制御するようにして、電源電圧の変動によるサイリス
クスタックの出力電圧の変動を小さく抑えるようにした
位相制御装置を提供することである。
の目的は、電源電圧の変動に応じてサイリスクの点弧角
を制御するようにして、電源電圧の変動によるサイリス
クスタックの出力電圧の変動を小さく抑えるようにした
位相制御装置を提供することである。
以下、本発明の二実施例について図面にもとづいて説明
する。なお、第1図と同じ部分には同一の符号を付した
。
する。なお、第1図と同じ部分には同一の符号を付した
。
第3図に示すように、サイリスタの点弧パルスの発生位
相を制御する可変抵抗器21の一端は」−述の制御電源
ユニット5の非安定化電源重圧+24Vの出力端子5−
2にゼナーダイオード27を介して接続される。この出
力端子5−2の出力電圧は交流電源1の電圧に比例して
変化する。この可変抵抗器21の可動側端子が上述の演
算増幅器20の一入力端子に接続される。
相を制御する可変抵抗器21の一端は」−述の制御電源
ユニット5の非安定化電源重圧+24Vの出力端子5−
2にゼナーダイオード27を介して接続される。この出
力端子5−2の出力電圧は交流電源1の電圧に比例して
変化する。この可変抵抗器21の可動側端子が上述の演
算増幅器20の一入力端子に接続される。
上述の構成によって、交流電源]の市川が変動すると、
電源ユニット5の非安定化電源+24Vが交流電源電圧
の変動に比例して変動するので、可変抵抗器21の出力
電圧■6もこの交流電源電圧の変動に比例して変化する
。例えば、交流電源電圧が高くなると、この電源電圧の
変動量に比例して電圧v6が高くなるので、上述の期間
Aが長くなり)したがって、点弧パルス発生回路Zから
生じる点弧パルスの交流電源に対する位相遅れ角か大き
くなって、サイリスタスタックの出力電圧の上昇が抑え
られる。また、交流′電源電圧が低くなると、この電源
電圧の変動紙に比例して電圧v6が低くなるので、上述
の期間Aか短くなり、したがって、点弧パルスの位相遅
れ角が小さくなり、・N サイリスクの点弧角が小さくなって、サイリスクスタッ
クの出力電圧の低下が抑えられる。なお、ゼナーダイオ
−1!27は、非安定化電71JjA ’4圧+24■
て直接に可変抵抗器21の出力電圧■6を補償する場合
に比べて、補償の比率を高めるために設けられる。
電源ユニット5の非安定化電源+24Vが交流電源電圧
の変動に比例して変動するので、可変抵抗器21の出力
電圧■6もこの交流電源電圧の変動に比例して変化する
。例えば、交流電源電圧が高くなると、この電源電圧の
変動量に比例して電圧v6が高くなるので、上述の期間
Aが長くなり)したがって、点弧パルス発生回路Zから
生じる点弧パルスの交流電源に対する位相遅れ角か大き
くなって、サイリスタスタックの出力電圧の上昇が抑え
られる。また、交流′電源電圧が低くなると、この電源
電圧の変動紙に比例して電圧v6が低くなるので、上述
の期間Aか短くなり、したがって、点弧パルスの位相遅
れ角が小さくなり、・N サイリスクの点弧角が小さくなって、サイリスクスタッ
クの出力電圧の低下が抑えられる。なお、ゼナーダイオ
−1!27は、非安定化電71JjA ’4圧+24■
て直接に可変抵抗器21の出力電圧■6を補償する場合
に比べて、補償の比率を高めるために設けられる。
次に、本発明による位相制御装置における電源△
交流電源電圧をVac 、 サイリスタスタック出力
電圧をV d C% サイリスクスタック出力電圧の
位相遅れ角をαとする。交流′電源電圧が200Vの場
合、位相遅れ角αを設定する可変抵抗器21の出力電圧
■6と位相遅れ角αとは第4図に示すような比例関係に
あり、例えは、位相遅れ角αを500とすると、電圧■
6は v6−500/20°x1v=2,5vである。また、
ゼナーダイオード′27のセナー喧圧が7■であると、
可変抵抗器21の分圧係数■(は、 2.5■ である。ここで、交流型)原電圧を200〜71位相遅
れ角αを50°とすると、サイリスクスタック出力電圧
Vdcは、前述の式から、 l−1−CO550’ Vdc=200xO,9x−=147.9 Vである。
電圧をV d C% サイリスクスタック出力電圧の
位相遅れ角をαとする。交流′電源電圧が200Vの場
合、位相遅れ角αを設定する可変抵抗器21の出力電圧
■6と位相遅れ角αとは第4図に示すような比例関係に
あり、例えは、位相遅れ角αを500とすると、電圧■
6は v6−500/20°x1v=2,5vである。また、
ゼナーダイオード′27のセナー喧圧が7■であると、
可変抵抗器21の分圧係数■(は、 2.5■ である。ここで、交流型)原電圧を200〜71位相遅
れ角αを50°とすると、サイリスクスタック出力電圧
Vdcは、前述の式から、 l−1−CO550’ Vdc=200xO,9x−=147.9 Vである。
いま、交流電源電圧が+10%だけ変動すると、可変抵
抗器2】の出力電圧v6は、b、d てあり、位相遅れ角αは第4図に示す関係から、1■ である。したかつて、サイリスタスタック出力電圧Vd
cは、 =152.9V である。すなわち、交流電源電圧か+10%変動1 したときのサイリスクスタック出力電圧の変動幅が前述
の従来の場合より小さい。また、交流電源電圧か一10
%だけ変動すると、可変抵抗器21の出力電圧v6は、 24VX0.9−7V V6= =2.15V 6.8 てあり、位相遅れ角αは第4図に示す関係から、2.1
5 V v である。したがって、サイリスクスタック出力電圧Vd
cは、 =140 V である。すなわち、交流電源電圧か一10%変動したと
きのサイリスクスタック出ノJ電圧の変動幅が前述の従
来の場合より小さい。
抗器2】の出力電圧v6は、b、d てあり、位相遅れ角αは第4図に示す関係から、1■ である。したかつて、サイリスタスタック出力電圧Vd
cは、 =152.9V である。すなわち、交流電源電圧か+10%変動1 したときのサイリスクスタック出力電圧の変動幅が前述
の従来の場合より小さい。また、交流電源電圧か一10
%だけ変動すると、可変抵抗器21の出力電圧v6は、 24VX0.9−7V V6= =2.15V 6.8 てあり、位相遅れ角αは第4図に示す関係から、2.1
5 V v である。したがって、サイリスクスタック出力電圧Vd
cは、 =140 V である。すなわち、交流電源電圧か一10%変動したと
きのサイリスクスタック出ノJ電圧の変動幅が前述の従
来の場合より小さい。
以上説明したように、本発明の位相制御1装置において
は、サイリスクに供給する点弧パルスの位相角の設定器
に供給する電圧°をサイリスクスタックに供給する交流
電源の電圧変動に応して変化するようにしたから、交流
電源の電圧変動に応してサイリスクスタックの各サイリ
スクの点弧角も交流電源の電圧変動に応して変化し、こ
れによってサイリスクスタックの出力電圧の変動を軽減
できる。したがって、例えはサイリスクレオナード装置
における電圧変動を防止し、電動機速度を安定化できる
。
は、サイリスクに供給する点弧パルスの位相角の設定器
に供給する電圧°をサイリスクスタックに供給する交流
電源の電圧変動に応して変化するようにしたから、交流
電源の電圧変動に応してサイリスクスタックの各サイリ
スクの点弧角も交流電源の電圧変動に応して変化し、こ
れによってサイリスクスタックの出力電圧の変動を軽減
できる。したがって、例えはサイリスクレオナード装置
における電圧変動を防止し、電動機速度を安定化できる
。
第1図は従来の位相制御装置の回路図、第2図は第1図
の回路の要部の波形図、第3図は本発明の位相制御装置
の一実施例を示す回路図、第4図はサイリスクスタック
の出力周波数対出力電圧特性を示すグラフである。 1・・・交流電源、2・・・サイリスタスタック、3・
・・モータ、訃・・制御電源ユニット、20・・・演算
増幅器、2】・・・可変抵抗器、22・・・コンデンサ
、23・・・抵抗器、24・・・トランジスタ、25・
・・抵抗器、26・・・パルストランス、27・・・ゼ
ナーダイオード。 特TI出願人 富士電機製造株式会社
の回路の要部の波形図、第3図は本発明の位相制御装置
の一実施例を示す回路図、第4図はサイリスクスタック
の出力周波数対出力電圧特性を示すグラフである。 1・・・交流電源、2・・・サイリスタスタック、3・
・・モータ、訃・・制御電源ユニット、20・・・演算
増幅器、2】・・・可変抵抗器、22・・・コンデンサ
、23・・・抵抗器、24・・・トランジスタ、25・
・・抵抗器、26・・・パルストランス、27・・・ゼ
ナーダイオード。 特TI出願人 富士電機製造株式会社
Claims (1)
- (1)交流791’ldが印加されるサイリスクスタッ
クの各サイリスクに供給する点弧パルスの位相を制御す
る位相制御装置において、上記交流電源の電圧変動に対
応して変動する電圧を生じる電圧源と接続され、電源電
圧変動に対応して出力電圧が変動するようにした位相設
定手段と、位相設定手段の出力電圧に応じた位相の点弧
パルスを発生する点弧パルス発生手段とを備えたことを
特徴とする位相制御装置。 t
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11581282A JPS598031A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 位相制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11581282A JPS598031A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 位相制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS598031A true JPS598031A (ja) | 1984-01-17 |
Family
ID=14671703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11581282A Pending JPS598031A (ja) | 1982-07-03 | 1982-07-03 | 位相制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS598031A (ja) |
-
1982
- 1982-07-03 JP JP11581282A patent/JPS598031A/ja active Pending
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