JPS60197128A - 自動電圧切換式充電回路 - Google Patents
自動電圧切換式充電回路Info
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- JPS60197128A JPS60197128A JP59053250A JP5325084A JPS60197128A JP S60197128 A JPS60197128 A JP S60197128A JP 59053250 A JP59053250 A JP 59053250A JP 5325084 A JP5325084 A JP 5325084A JP S60197128 A JPS60197128 A JP S60197128A
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- 238000004804 winding Methods 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
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- Dc-Dc Converters (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】
〔技術分野〕
本発明は、電気かみそシ等の小型電気機器に使用される
自動電圧切換式充電回路に関するものである。
自動電圧切換式充電回路に関するものである。
第7図は、持分11e56−39137号公報に記載さ
れている従来の充電回路の回路図を示すものである。図
中A′は一般的な1石のトランジスタを用いたインバー
タ回路からなる充電回路である。
れている従来の充電回路の回路図を示すものである。図
中A′は一般的な1石のトランジスタを用いたインバー
タ回路からなる充電回路である。
BFi被充電用電池である。充電回路A′を構成するイ
ンバータ回路は、同波数が20KHz〜30 K Hz
の高周波発振を行ない、タイオード0埠にて整流して電
池Bを充電する。(I2)は電源回路で、トランジスタ
(+4)(lす、インピータシス要素(16)%=から
構成されている。(1すは整流回路、ACは交流電源で
ある。
ンバータ回路は、同波数が20KHz〜30 K Hz
の高周波発振を行ない、タイオード0埠にて整流して電
池Bを充電する。(I2)は電源回路で、トランジスタ
(+4)(lす、インピータシス要素(16)%=から
構成されている。(1すは整流回路、ACは交流電源で
ある。
ここで、入力電圧V’llf l OOV 〜240
Vt テ変化しても、電源回路(121のトランジスタ
(14)((6)のスイッチング動作で、電源回路Hの
出力電圧Vsを一定にしている。つまL 100V入力
の時はトランジスタO荀がオンして整流電圧がそのまま
出力され、240V入力の時にはトランジスタθ荀が才
フしてイシピータンス要素θψによって電圧が分圧され
、出力電圧VsKld定電圧が出力されてインバータ回
路を駆動することになる。かかる従来例忙おいては、電
源回路θ2)K発生する損失(発熱)が大となり、電気
かみそり等小型電気機器には不向きであった。すなわち
、AC240V等高圧入力の場合、約半分の電圧(24
0−100)はイシピー・タンス要素θφブ電圧降下さ
れ熱を発生するからである。また、電源回路02)には
部品点数が多くコスト高になるという問題があった。
Vt テ変化しても、電源回路(121のトランジスタ
(14)((6)のスイッチング動作で、電源回路Hの
出力電圧Vsを一定にしている。つまL 100V入力
の時はトランジスタO荀がオンして整流電圧がそのまま
出力され、240V入力の時にはトランジスタθ荀が才
フしてイシピータンス要素θψによって電圧が分圧され
、出力電圧VsKld定電圧が出力されてインバータ回
路を駆動することになる。かかる従来例忙おいては、電
源回路θ2)K発生する損失(発熱)が大となり、電気
かみそり等小型電気機器には不向きであった。すなわち
、AC240V等高圧入力の場合、約半分の電圧(24
0−100)はイシピー・タンス要素θφブ電圧降下さ
れ熱を発生するからである。また、電源回路02)には
部品点数が多くコスト高になるという問題があった。
不発り]Fi上述の点に鑑みて提供したものであって、
不必要な発熱をなくすと共に、インバータ回路のスイッ
チンジ動作の安定化を図ることにより、充電効率の高い
自動電圧切換式充電回路を提供することを目的とするも
のである。
不必要な発熱をなくすと共に、インバータ回路のスイッ
チンジ動作の安定化を図ることにより、充電効率の高い
自動電圧切換式充電回路を提供することを目的とするも
のである。
以下、本発明の一実施例を図面により詳述する。第1図
は基本回路図を示すものであり、(4)は保a整流平滑
回路で、抵抗R1、整流ブリッジRe。
は基本回路図を示すものであり、(4)は保a整流平滑
回路で、抵抗R1、整流ブリッジRe。
平滑用コンデンサ01等から構成されている。交流電源
ACからの交流入力は保護抵抗R1を通って整流ブリッ
ジ助にて整流され、整流ブリッジkからの出力V工Nは
コンデンサC1にて平滑される。(5)はスイッチング
回路で、インバータ回路を構成するトランジスタQ□、
パルストランスPT等から構成され、LIFiパルスト
ランスFTの1次巻線、R4は1三ツタ抵抗、Diけス
パイク吸収用のタイオードである。(6)はベース駆動
回路で、R2はベース起動用抵抗、R3は抵抗、R2は
パルストランスPTの2次巻線、C2はペースコンデン
サ、R2は逆バイアス用のタイオードである。(7)は
出力回路で、R3けパルストランスPTの3次巻線(出
力巻線)、R3は出力整流用タイオードである。Bけ被
充電用電池である。(2)は自動電圧切換回路で、主に
本発明の要旨とするマイナス温度勾配発生回路(3)か
らなっている。このマイナス温度勾配発生回路(3)は
、抵抗R3と2次巻線L8の接続点とアース間に接続さ
れ、抵抗R3と2次巻線L!との接続点の電圧をVxと
する。尚、各回路(2)(5)+61 (71で充電回
路Aが構成さ:れbここで、充電回路Aの一般的な動作
を説明する。まず、交流電源Vsからの交流入力は、整
流ブリtνジReによシ全波整流されてコンデンサC1
によシ平滑される。コンデンサC1により平滑された電
圧′vINは、抵抗R2によりトランジスタQ1のベー
スにベース電流IBを流すことになシ、トランジスタQ
。
ACからの交流入力は保護抵抗R1を通って整流ブリッ
ジ助にて整流され、整流ブリッジkからの出力V工Nは
コンデンサC1にて平滑される。(5)はスイッチング
回路で、インバータ回路を構成するトランジスタQ□、
パルストランスPT等から構成され、LIFiパルスト
ランスFTの1次巻線、R4は1三ツタ抵抗、Diけス
パイク吸収用のタイオードである。(6)はベース駆動
回路で、R2はベース起動用抵抗、R3は抵抗、R2は
パルストランスPTの2次巻線、C2はペースコンデン
サ、R2は逆バイアス用のタイオードである。(7)は
出力回路で、R3けパルストランスPTの3次巻線(出
力巻線)、R3は出力整流用タイオードである。Bけ被
充電用電池である。(2)は自動電圧切換回路で、主に
本発明の要旨とするマイナス温度勾配発生回路(3)か
らなっている。このマイナス温度勾配発生回路(3)は
、抵抗R3と2次巻線L8の接続点とアース間に接続さ
れ、抵抗R3と2次巻線L!との接続点の電圧をVxと
する。尚、各回路(2)(5)+61 (71で充電回
路Aが構成さ:れbここで、充電回路Aの一般的な動作
を説明する。まず、交流電源Vsからの交流入力は、整
流ブリtνジReによシ全波整流されてコンデンサC1
によシ平滑される。コンデンサC1により平滑された電
圧′vINは、抵抗R2によりトランジスタQ1のベー
スにベース電流IBを流すことになシ、トランジスタQ
。
をオンせしめ、1次巻線Llを励磁する。そして、2次
巻線R2にわずかに誘起する電圧により、トランジスタ
Q□を正のバイアスにして、その結果、コしクタ電流1
cが多少流れ、2次巻線R2に誘起する電圧を増大させ
る。これにより、この傾向は更に助長され、跳躍的にオ
ン状態にしてトランジスタQ1をスイッチングさせる。
巻線R2にわずかに誘起する電圧により、トランジスタ
Q□を正のバイアスにして、その結果、コしクタ電流1
cが多少流れ、2次巻線R2に誘起する電圧を増大させ
る。これにより、この傾向は更に助長され、跳躍的にオ
ン状態にしてトランジスタQ1をスイッチングさせる。
トランジスタQ1がオンになってゴレクタ電流Icが増
加していき、トランジスタQsのコレクタ・1599間
電圧vCIl!が低くなると、それ以上コレクタ電流I
cの増加が維持できなくなる点(Ic)hfe−IB)
に達して、一定のベース拳エミッタ間電圧vBK、に対
しては、ベース電流IBが減少する方向に進み、この傾
向は助長され、トランジスタQ1は瞬時にカットオフす
る。そして、トランジスタQ1がオフの時、3次巻線R
3よシ1次巻線L1に励磁されたエネルf−がタイオー
ドD3を通して、電池Bに放出され、電池Bが充電され
ることになる。
加していき、トランジスタQsのコレクタ・1599間
電圧vCIl!が低くなると、それ以上コレクタ電流I
cの増加が維持できなくなる点(Ic)hfe−IB)
に達して、一定のベース拳エミッタ間電圧vBK、に対
しては、ベース電流IBが減少する方向に進み、この傾
向は助長され、トランジスタQ1は瞬時にカットオフす
る。そして、トランジスタQ1がオフの時、3次巻線R
3よシ1次巻線L1に励磁されたエネルf−がタイオー
ドD3を通して、電池Bに放出され、電池Bが充電され
ることになる。
次に、本発明の要旨であるマイナス温度勾配発生回路(
3)について説明する。第2図において、自動電圧切換
回路(2)の具体回路図を示し、トランジスタQ2%ツ
ェナータイオードD4、抵抗R3およびマイナス温度勾
配発生回路(3)とで構成している。まず、トランジス
タQ2Fi、2次巻線R2と抵抗R3との中点のVxの
電圧値が次式で示されるようにコレクタ電流1cを流す
。
3)について説明する。第2図において、自動電圧切換
回路(2)の具体回路図を示し、トランジスタQ2%ツ
ェナータイオードD4、抵抗R3およびマイナス温度勾
配発生回路(3)とで構成している。まず、トランジス
タQ2Fi、2次巻線R2と抵抗R3との中点のVxの
電圧値が次式で示されるようにコレクタ電流1cを流す
。
Vx = Vz + VB]nz + VFi ■但し
、vzはツェナータイオードD4のツェナー電圧、VB
E2けトランジスタQ2のベース・1599間電圧、′
vfi#−1′マイナス温度勾配発生回路(3)の電圧
を示す。
、vzはツェナータイオードD4のツェナー電圧、VB
E2けトランジスタQ2のベース・1599間電圧、′
vfi#−1′マイナス温度勾配発生回路(3)の電圧
を示す。
すなわち、Vx値は入力電圧VxNが100〜240v
程度まで変っても、2次巻線R2に発生する電圧はマイ
ナス温度勾配発生回路(3)に決まることになる。つま
り、電圧■によってVxの電圧が決まり、電圧■によっ
て、トランジスタQ1のベース電流IBとコレクタ電流
Icが決まり、コレクタ電流Icを一定にしてトランジ
スタQ1のスイッチ、7り動作を安定にするものである
。これにより、トランジスタQ1を順バイアスする時の
トランジスタQ1のベース・1三ツタVBK□、あるい
はベース電流IBが、入力電圧VxNあるいけ負荷変動
(すなわち電池Bの本数或いは電池Bの充電状態)の変
動による変化を受けなくなる。それによりトランジスタ
Qtのコレクタ電流Icも変動しなくなり、その結果、
電池Bへの充電々流である出力電流も、入力電圧VxN
あるいは負荷変動による変動がなくなる。
程度まで変っても、2次巻線R2に発生する電圧はマイ
ナス温度勾配発生回路(3)に決まることになる。つま
り、電圧■によってVxの電圧が決まり、電圧■によっ
て、トランジスタQ1のベース電流IBとコレクタ電流
Icが決まり、コレクタ電流Icを一定にしてトランジ
スタQ1のスイッチ、7り動作を安定にするものである
。これにより、トランジスタQ1を順バイアスする時の
トランジスタQ1のベース・1三ツタVBK□、あるい
はベース電流IBが、入力電圧VxNあるいけ負荷変動
(すなわち電池Bの本数或いは電池Bの充電状態)の変
動による変化を受けなくなる。それによりトランジスタ
Qtのコレクタ電流Icも変動しなくなり、その結果、
電池Bへの充電々流である出力電流も、入力電圧VxN
あるいは負荷変動による変動がなくなる。
次に、マイナス温度勾配発生回路(3)のマイナスの温
度勾配をもっていることについて説明する。
度勾配をもっていることについて説明する。
今、何らかの影響により出力電流が増加する方向になっ
た時、当然充電回路Aの総損失は増えてくる。すなわち
、発熱が大きくなる。その時、マイナスの温度勾配をも
つマイナス温度勾配発生回路(3)の電圧■が低くなシ
、それにつれて電圧Vxも低くなる0従って、トランジ
スタQ1のベース電流IBが減少して、出力電流が減少
する。逆に、出力電流が減少すれば、電圧■が増えて出
力電流を増加する方向に働くことになる。第3図及び第
4図はマイナス温度勾配発生回路(3)の具体回路図を
示し、第3図はタイオードD□の場合を、第4図はサー
ミスタTHの場合を夫々示している。第3図は、1個当
り−2m V / ’Cの温度係数をもつタイオードD
□を、負荷である電池Bの本数(電圧)に合せて直列に
配したものである。次にタイオードD1の数をめる方法
を示す。
た時、当然充電回路Aの総損失は増えてくる。すなわち
、発熱が大きくなる。その時、マイナスの温度勾配をも
つマイナス温度勾配発生回路(3)の電圧■が低くなシ
、それにつれて電圧Vxも低くなる0従って、トランジ
スタQ1のベース電流IBが減少して、出力電流が減少
する。逆に、出力電流が減少すれば、電圧■が増えて出
力電流を増加する方向に働くことになる。第3図及び第
4図はマイナス温度勾配発生回路(3)の具体回路図を
示し、第3図はタイオードD□の場合を、第4図はサー
ミスタTHの場合を夫々示している。第3図は、1個当
り−2m V / ’Cの温度係数をもつタイオードD
□を、負荷である電池Bの本数(電圧)に合せて直列に
配したものである。次にタイオードD1の数をめる方法
を示す。
VK=l、4VXn−1−VBE 1 + R3e I
B −Vz −VBE z ■但し、1.4Vけ電池1
本当りの電圧、nけ電池の本数、VBK□はトランジス
タQ1のベース−エミッタ間電圧、 VBF!2はトラ
ンジスタものベース・1三ツタ間電圧を夫々示す。
B −Vz −VBE z ■但し、1.4Vけ電池1
本当りの電圧、nけ電池の本数、VBK□はトランジス
タQ1のベース−エミッタ間電圧、 VBF!2はトラ
ンジスタものベース・1三ツタ間電圧を夫々示す。
の式により、タイオードD1の数をめれば良い。
但し、%けタイオードD1の数である。また、第4図に
示すようにサーミスタTHを使用した場合も同様に、電
池の本数に合った電圧が発生するように、サーミスタT
Hの抵抗を選べば良いものである。
示すようにサーミスタTHを使用した場合も同様に、電
池の本数に合った電圧が発生するように、サーミスタT
Hの抵抗を選べば良いものである。
第5図は、マイナス温度勾配発生回路(3)をトランジ
スタQ1のベース回路に押入した場合(同図(a))と
、押入しない場合(同図(b))のコレクタ・1三ツタ
間電圧VCFj と、電圧Vxとの波形を示すものであ
る。図に示すように、マイナス温度勾配発生回路(3)
をトランジスタQ1のベース回路に挿入した場合、電圧
■のピークが上記の0式に示す値に抑えられ、また、同
様にトランジスタQ1がオフ時に1次巻線L10両端に
発生するスパイク(vJ5図でけvexとして表わして
いる)のピークも抑えられるととKなる。従って、スイ
ッチングトランジスタQ1がオフの時に発生する1次巻
線L1のスパイクを低減できるだめ、スイッチンジ回路
(5)の部品やトランジスタQ、の耐圧を下げることが
でき、コストタウンを図ることができる。
スタQ1のベース回路に押入した場合(同図(a))と
、押入しない場合(同図(b))のコレクタ・1三ツタ
間電圧VCFj と、電圧Vxとの波形を示すものであ
る。図に示すように、マイナス温度勾配発生回路(3)
をトランジスタQ1のベース回路に挿入した場合、電圧
■のピークが上記の0式に示す値に抑えられ、また、同
様にトランジスタQ1がオフ時に1次巻線L10両端に
発生するスパイク(vJ5図でけvexとして表わして
いる)のピークも抑えられるととKなる。従って、スイ
ッチングトランジスタQ1がオフの時に発生する1次巻
線L1のスパイクを低減できるだめ、スイッチンジ回路
(5)の部品やトランジスタQ、の耐圧を下げることが
でき、コストタウンを図ることができる。
第6図は他の実施例を示し、ツェナータイオードD4と
抵抗R5との接続点と、トランジスタQ!のベースとの
間にマイナス温度勾配発生回路(3)を押入したもので
あるっこの実施例では、マイナス温度勾配発生回路(3
)の電圧によってトランジスタQ2を制御している。
抵抗R5との接続点と、トランジスタQ!のベースとの
間にマイナス温度勾配発生回路(3)を押入したもので
あるっこの実施例では、マイナス温度勾配発生回路(3
)の電圧によってトランジスタQ2を制御している。
本発明は1述のように、被充電用電池を充電するインバ
ータ回路からなる充電回路に、異なった入力電圧に対し
て定電圧を出力しインバータ回路のスイッチング素子の
駆動用電圧を供給する自動電圧切換回路を設け、該自動
電圧切換回路にマイナス温度勾配を発生させるマイナス
温度勾配発生回路を付設したものであるから、インバー
タ回路のスイッチング素子は定電圧を出力する自動電圧
切換回路によって規制されて、入力電圧が例えば100
〜240vに変化しても、スイッチング素子に流れる電
流は一定となシ、そのため、従来のような降下電圧を消
費させていたのと比べて、損失が少ないものであシ、充
電効率が上り、効率良良く充電できるものであシ、入力
電圧が100〜240Vであっても自動切換が可能であ
る効果を奏する。また、マイナス温度勾配発生回路によ
シ、スイッチンジ素子に流れる電流が何らかの影響で変
動しても、その変動による発熱の増減によりマイナス温
度勾配発生回路が温度の増減と反対側に作用し、そのた
め、スイッチンジ素子に流れる電流を安定化する効果を
奏する。
ータ回路からなる充電回路に、異なった入力電圧に対し
て定電圧を出力しインバータ回路のスイッチング素子の
駆動用電圧を供給する自動電圧切換回路を設け、該自動
電圧切換回路にマイナス温度勾配を発生させるマイナス
温度勾配発生回路を付設したものであるから、インバー
タ回路のスイッチング素子は定電圧を出力する自動電圧
切換回路によって規制されて、入力電圧が例えば100
〜240vに変化しても、スイッチング素子に流れる電
流は一定となシ、そのため、従来のような降下電圧を消
費させていたのと比べて、損失が少ないものであシ、充
電効率が上り、効率良良く充電できるものであシ、入力
電圧が100〜240Vであっても自動切換が可能であ
る効果を奏する。また、マイナス温度勾配発生回路によ
シ、スイッチンジ素子に流れる電流が何らかの影響で変
動しても、その変動による発熱の増減によりマイナス温
度勾配発生回路が温度の増減と反対側に作用し、そのた
め、スイッチンジ素子に流れる電流を安定化する効果を
奏する。
第1図は本発明の実施例の基本回路図、第2図は同上の
具体回路図、第3図は同上のマイナス温度勾配発生回路
の具体回路図、第4図は同上の他の例の具体回路図、第
5図(a) (b)は同上の動作波形図、第6図は同と
の他の実施例の回路図、第7図は従来例の回路図である
。 fl)けインバータ回路、(2)は自動電圧切換回路、
(3)はマイナス温度勾配発生回路、Aは充電回路、B
I/i被充電用電池、Dlはタイオード、THけサーミ
スタを示す。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第3図 第 (0) 第4図 5図 (b)
具体回路図、第3図は同上のマイナス温度勾配発生回路
の具体回路図、第4図は同上の他の例の具体回路図、第
5図(a) (b)は同上の動作波形図、第6図は同と
の他の実施例の回路図、第7図は従来例の回路図である
。 fl)けインバータ回路、(2)は自動電圧切換回路、
(3)はマイナス温度勾配発生回路、Aは充電回路、B
I/i被充電用電池、Dlはタイオード、THけサーミ
スタを示す。 代理人 弁理士 石 1)長 七 第3図 第 (0) 第4図 5図 (b)
Claims (3)
- (1)被充電用電池を充電するインバータ回路からなる
充電回路に異なった入力電圧に対して定電圧を出力しイ
ンバータ回路のスイッチンジ素子の駆動用電圧を供給す
る自動電圧切換回路を設け、該自動電圧切換回路にマイ
ナス温度勾配を発生させるマイナス温度勾配発j生回路
を付設して成る自動電圧切換式充電回路。 - (2)マイナス温度勾配発生回路はタイオードであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動電圧切
換式充電回路。 - (3)マイナス温度勾配発生回路はサーミスタである。 ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の自動電圧
切換式充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053250A JPS60197128A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 自動電圧切換式充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59053250A JPS60197128A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 自動電圧切換式充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60197128A true JPS60197128A (ja) | 1985-10-05 |
| JPH053213B2 JPH053213B2 (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=12937541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59053250A Granted JPS60197128A (ja) | 1984-03-19 | 1984-03-19 | 自動電圧切換式充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60197128A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869436A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-25 | 九州日立マクセル株式会社 | 蓄電池の充電装置 |
| JPS5992548U (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | 九州日立マクセル株式会社 | 小型電気機器用蓄電池の充電装置 |
-
1984
- 1984-03-19 JP JP59053250A patent/JPS60197128A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5869436A (ja) * | 1981-10-20 | 1983-04-25 | 九州日立マクセル株式会社 | 蓄電池の充電装置 |
| JPS5992548U (ja) * | 1982-12-14 | 1984-06-23 | 九州日立マクセル株式会社 | 小型電気機器用蓄電池の充電装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH053213B2 (ja) | 1993-01-14 |
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