JPS60245476A - インバ−タ用駆動回路 - Google Patents
インバ−タ用駆動回路Info
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- JPS60245476A JPS60245476A JP59099601A JP9960184A JPS60245476A JP S60245476 A JPS60245476 A JP S60245476A JP 59099601 A JP59099601 A JP 59099601A JP 9960184 A JP9960184 A JP 9960184A JP S60245476 A JPS60245476 A JP S60245476A
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- JP
- Japan
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- transistor
- base
- voltage
- emitter
- capacitor
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- Pending
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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
- H02M7/00—Conversion of AC power input into DC power output; Conversion of DC power input into AC power output
- H02M7/42—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal
- H02M7/44—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters
- H02M7/48—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
- H02M7/53—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M7/537—Conversion of DC power input into AC power output without possibility of reversal by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only, e.g. single switched pulse inverters
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (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】
〔発明の技術分野〕
インバータ内に使用されるトランジスタのパルス状電圧
による誤動作の防止及びトランジスタの破壊防止を図っ
たインバータ用駆動回路に関するものである。
による誤動作の防止及びトランジスタの破壊防止を図っ
たインバータ用駆動回路に関するものである。
従来この種のインバータ用駆動回路として第１図に示す
ものがあった。図において１は第１駆動回路、２は第２
駆動回路であ夛構成上全く同一の構成を成す。１１．１
２は直流を交流に逆変換するトランジスタであシ、コレ
クターエミッタ間に逆極性方向に夫々ダイオード１１
ａ、’ｌ ２ｍが接続されている。スイッチ２１．２２
はホトカプラ２１ｍ 、２２１Ｌにより上記トランジス
タ１１．１２のベースに順バイアスあるいは逆バイアス
電圧を供給するように切換える。３１．３２は順バイア
ス用の電池１３１ａ、３２ｍと逆バイアス用の電池２３
１ｂ、３２ｂの夫々２つの電池が同極性方向に直列接続
されたバイアス電源部を示し、それら接続点は上記トラ
ンジスタ１１．１２の夫々エミッタに接続され、また電
池１３１ａ、３２ｂの正極側線夫々バイアス抵抗３１８
．３２ｅ？介して順バイアス時にスイッチ２１，２２の
夫々Ａ端子に接続され、また電池２３１ｂ、３２ｂの負
極側は逆バイアス時にスイッチ２１．２２の夫々Ｂ端子
に接続されている。コンデンサ６１．６２は夫々上記ト
ランジスタ１１．１２のベース−エミッタ間に両端を接
続されている。
ものがあった。図において１は第１駆動回路、２は第２
駆動回路であ夛構成上全く同一の構成を成す。１１．１
２は直流を交流に逆変換するトランジスタであシ、コレ
クターエミッタ間に逆極性方向に夫々ダイオード１１
ａ、’ｌ ２ｍが接続されている。スイッチ２１．２２
はホトカプラ２１ｍ 、２２１Ｌにより上記トランジス
タ１１．１２のベースに順バイアスあるいは逆バイアス
電圧を供給するように切換える。３１．３２は順バイア
ス用の電池１３１ａ、３２ｍと逆バイアス用の電池２３
１ｂ、３２ｂの夫々２つの電池が同極性方向に直列接続
されたバイアス電源部を示し、それら接続点は上記トラ
ンジスタ１１．１２の夫々エミッタに接続され、また電
池１３１ａ、３２ｂの正極側線夫々バイアス抵抗３１８
．３２ｅ？介して順バイアス時にスイッチ２１，２２の
夫々Ａ端子に接続され、また電池２３１ｂ、３２ｂの負
極側は逆バイアス時にスイッチ２１．２２の夫々Ｂ端子
に接続されている。コンデンサ６１．６２は夫々上記ト
ランジスタ１１．１２のベース−エミッタ間に両端を接
続されている。
次（（動作について説明する。第１図に示すインバータ
用駆動回路はスイッチ２１．２２のスイッチング動作に
よシトランジスタ１１．１２の夫々のベースに順逆バイ
アスが与えられて直流から交流に逆変換されるものであ
る。しかしながら、トランジスタ１１がオフ状態のとき
にそのベース−エミッタ間にパルス状電圧が発生するこ
とがある。
用駆動回路はスイッチ２１．２２のスイッチング動作に
よシトランジスタ１１．１２の夫々のベースに順逆バイ
アスが与えられて直流から交流に逆変換されるものであ
る。しかしながら、トランジスタ１１がオフ状態のとき
にそのベース−エミッタ間にパルス状電圧が発生するこ
とがある。
例えば、第１駆動回路１のトランジスタ１１がオフ状態
中、そのコレクターエミッタ間に付加されているダイオ
ード１１ａに電流が流れている時、すなわちトランジス
タ１１のコレクターエミッタ間電圧ｖ１が零の時、第２
駆動回路２のトランジスタがオン動作すると、上記電圧
ｖ１は急激に零からＶＤＣに変化し、この電圧変化率ｄ
ｖ／ｄｔに応じてストレーキャパシティ７１全通してベ
ースー二ミツタ間にパルス状電圧が発生する０このパル
ス状電圧がトランジスタ１１０オン電圧を越えるとトラ
ンジスタ１１がオンされ誤動作を生ずる。このため、ト
ランジスタ１１のベース−エミッタ間に比較的容量の大
きいコンデンサ６１を付加してトランジスタ１１のオフ
時のパルス状電圧を吸収させ誤動作を防止している。
中、そのコレクターエミッタ間に付加されているダイオ
ード１１ａに電流が流れている時、すなわちトランジス
タ１１のコレクターエミッタ間電圧ｖ１が零の時、第２
駆動回路２のトランジスタがオン動作すると、上記電圧
ｖ１は急激に零からＶＤＣに変化し、この電圧変化率ｄ
ｖ／ｄｔに応じてストレーキャパシティ７１全通してベ
ースー二ミツタ間にパルス状電圧が発生する０このパル
ス状電圧がトランジスタ１１０オン電圧を越えるとトラ
ンジスタ１１がオンされ誤動作を生ずる。このため、ト
ランジスタ１１のベース−エミッタ間に比較的容量の大
きいコンデンサ６１を付加してトランジスタ１１のオフ
時のパルス状電圧を吸収させ誤動作を防止している。
しかしながらこの防止策は上記トランジスタ１１のオフ
時におけるスイッチ２１ ’！ｒＡ端子からＢ端子側に
切換え電池２３１ｂから逆バイアス電流を流して短時間
にトランジスタ１１をオフさせるという動作条件に反す
る。それは上記付加されたコンデンサ６１により逆バイ
アス電流が充電され第３図のストレージ時間Ｔｃの間ト
ランジスタ１１側の逆バイアス電流が不足して、オフ時
間が従来回路よシ遅延するという不具合が生ずる。
時におけるスイッチ２１ ’！ｒＡ端子からＢ端子側に
切換え電池２３１ｂから逆バイアス電流を流して短時間
にトランジスタ１１をオフさせるという動作条件に反す
る。それは上記付加されたコンデンサ６１により逆バイ
アス電流が充電され第３図のストレージ時間Ｔｃの間ト
ランジスタ１１側の逆バイアス電流が不足して、オフ時
間が従来回路よシ遅延するという不具合が生ずる。
一方、トランジスタ１１のコレクターエミッタ間に過電
流、過電圧が発生した場合、ホトカプラ ２１＆がスイ
ッチ２１ｆ、駆動してトランジスタ１１のベースに逆バ
イアスを与えると、−瞬大きなサージ電圧がコレクタ側
に発生する。このサージ電圧によりトランジスタ１１の
逆バイアス時の狭い安全動作領域（以下ＡＳＯと呼ぶ）
を越えてトランジスタが破壊することがある。
流、過電圧が発生した場合、ホトカプラ ２１＆がスイ
ッチ２１ｆ、駆動してトランジスタ１１のベースに逆バ
イアスを与えると、−瞬大きなサージ電圧がコレクタ側
に発生する。このサージ電圧によりトランジスタ１１の
逆バイアス時の狭い安全動作領域（以下ＡＳＯと呼ぶ）
を越えてトランジスタが破壊することがある。
上記動作及び問題点は全て第１駆動回路において説明し
たが、第２駆動回路においても全く同様の動作及び問題
点がある。
たが、第２駆動回路においても全く同様の動作及び問題
点がある。
従来のインバータ用駆動装置は以上のように構成されて
いるので、トランジスタのオフ時間を短編させる必要が
ちシ、またトランジスタのコレクタに過電流、過電圧が
発生した時に行なわれるベース遮断によってトランジス
タが破壊するなどの欠点があった。
いるので、トランジスタのオフ時間を短編させる必要が
ちシ、またトランジスタのコレクタに過電流、過電圧が
発生した時に行なわれるベース遮断によってトランジス
タが破壊するなどの欠点があった。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、トランジスタのベース−エミッタ
間に、コンデンサと接続されて電流抑制または制御を行
なう部品全付加することにより、トランジスタのオフ時
間を最小限とし、また異常時のトランジスタ破壊を防止
できるインバータ用駆動回路を提供することを目的とし
ている。
めになされたもので、トランジスタのベース−エミッタ
間に、コンデンサと接続されて電流抑制または制御を行
なう部品全付加することにより、トランジスタのオフ時
間を最小限とし、また異常時のトランジスタ破壊を防止
できるインバータ用駆動回路を提供することを目的とし
ている。
以下、この発明の一実施例を第２図に基づいて説明する
。第２図において第１図と同一符号のものは同一構成要
素を示す。図中、６１ａは逆バイアス電流を阻止する役
目をなすダイオードであり、トランジスタ１１のベース
に一方が接続されるコンデンサと直列にこのダイオード
６１１Ｌが接続される（直列回路）。６１ｂは逆バイア
ス電流のコンデンサ６１への電流制限用の抵抗であシ、
上記ダイオード６１ａＫ並列接続される。トランジスタ
（バイパス用トランジスタ）６１ｃはコレクターエミッ
タを上記ダイオード６１ａと逆極性方向に並列接続され
、異常時にオン動作し、逆バイアス電流を瞬時コンデン
サに流す役目をする。ｓｌｅはホトカプラであり、異常
時発光側に異常信号が入力されると受光側のトランジス
タにより電池２３１ｂの負電流をバイアス抵抗６１ｄｔ
介して上記トランジスタ９ｊｃのベースに与えオン動作
させる。上記第１駆動回路の各部品構成は、第２駆動回
路においても第２図に示すように全く同一の接続及び作
用を持ち構成される。図において、６２ａはダイオード
、６２ｂは抵抗、６２Ｃはトランジスタ（バイパス用ト
ランジスタ）、６２ｄはバイアス抵抗、６２ｅはホトカ
ブラである。上記コンデンサ６１．６２、ダイオード６
１ａ、６２ａ。
。第２図において第１図と同一符号のものは同一構成要
素を示す。図中、６１ａは逆バイアス電流を阻止する役
目をなすダイオードであり、トランジスタ１１のベース
に一方が接続されるコンデンサと直列にこのダイオード
６１１Ｌが接続される（直列回路）。６１ｂは逆バイア
ス電流のコンデンサ６１への電流制限用の抵抗であシ、
上記ダイオード６１ａＫ並列接続される。トランジスタ
（バイパス用トランジスタ）６１ｃはコレクターエミッ
タを上記ダイオード６１ａと逆極性方向に並列接続され
、異常時にオン動作し、逆バイアス電流を瞬時コンデン
サに流す役目をする。ｓｌｅはホトカプラであり、異常
時発光側に異常信号が入力されると受光側のトランジス
タにより電池２３１ｂの負電流をバイアス抵抗６１ｄｔ
介して上記トランジスタ９ｊｃのベースに与えオン動作
させる。上記第１駆動回路の各部品構成は、第２駆動回
路においても第２図に示すように全く同一の接続及び作
用を持ち構成される。図において、６２ａはダイオード
、６２ｂは抵抗、６２Ｃはトランジスタ（バイパス用ト
ランジスタ）、６２ｄはバイアス抵抗、６２ｅはホトカ
ブラである。上記コンデンサ６１．６２、ダイオード６
１ａ、６２ａ。
抵抗６１ｂ、６２ｂ、）ランジスタ＄１ｃ、６２ｃによ
シ第１．第２駆動回路のバイパス回路が夫々構成される
。
シ第１．第２駆動回路のバイパス回路が夫々構成される
。
次に上記構成からなる本発明の実施例につきその作用動
作を説明する。
作を説明する。
まず、パルス状電圧が発生した場合のその吸収作用につ
いて説明する。トランジスタ１１がオフ時でダイオード
１１ａに電流が流れている場合、トランジスタ１２がオ
ンになると、トランジスタ１１のコレクタにパルス状の
電圧が発生する。この電圧はストレージキャパシティ７
１に介してトランジスタ１１のベースに誤動作電圧とし
て現われる。この時、コンデンサ１１は直列回路をなす
ダイオードと共にこのパルス電流を吸収し、トランジス
タ１１のベース−エミッタにこの電流が流れないようＫ
して誤動作を防止する。次にホトカプラ２１ａに駆動さ
れてスイッチ２１がＡ側からＢ側に切換わると、トラン
ジスタ１１のベースに逆バイアス電流が流れる。第１図
の従来回路においてはこの場合にコンデンサ６１にも逆
バイアス電流が流れ込み、トランジスタ１１のオフ動作
が遅れたが、第２図の本発明の回路ではダイオード６１
Ｂにより逆バイアス電流全阻止し、比較的抵抗値の高い
抵抗６１ｂによりコンデンサ６１に流すため、トランジ
スタ１１のオフ時間遅れはほとんど見られない。その状
態金示したものが第４図のストレージ時間Ｔｃである。
いて説明する。トランジスタ１１がオフ時でダイオード
１１ａに電流が流れている場合、トランジスタ１２がオ
ンになると、トランジスタ１１のコレクタにパルス状の
電圧が発生する。この電圧はストレージキャパシティ７
１に介してトランジスタ１１のベースに誤動作電圧とし
て現われる。この時、コンデンサ１１は直列回路をなす
ダイオードと共にこのパルス電流を吸収し、トランジス
タ１１のベース−エミッタにこの電流が流れないようＫ
して誤動作を防止する。次にホトカプラ２１ａに駆動さ
れてスイッチ２１がＡ側からＢ側に切換わると、トラン
ジスタ１１のベースに逆バイアス電流が流れる。第１図
の従来回路においてはこの場合にコンデンサ６１にも逆
バイアス電流が流れ込み、トランジスタ１１のオフ動作
が遅れたが、第２図の本発明の回路ではダイオード６１
Ｂにより逆バイアス電流全阻止し、比較的抵抗値の高い
抵抗６１ｂによりコンデンサ６１に流すため、トランジ
スタ１１のオフ時間遅れはほとんど見られない。その状
態金示したものが第４図のストレージ時間Ｔｃである。
勿論上記オフ動作は正常時の動作であり、トランジスタ
６１ｃはオープンとなっているため、このトランジスタ
６１０からコンデンサ６１に逆バイアス電流が流れるこ
とはない。
６１ｃはオープンとなっているため、このトランジスタ
６１０からコンデンサ６１に逆バイアス電流が流れるこ
とはない。
次に過電圧または過電流時、すなわち異常状態での動作
を説明する。まずスイッチ２１がＡ側でトランジスタ１
１に順バイアスが与えられているときに、そのトランジ
スタ１１のコレクターエミッタ間に異常電流または異常
電圧が発生した場合ホトカブラ６１ｓがオン状態となり
、トランジスタ６２がオンする。この動作と同時にホト
カブラ２２ａｅ駆動してベース遮断動作に入る。このホ
トカプラ２２ａのオン動作によシスイッチ２１がＢ側に
動作し、電池２３１ｂにより逆バイアス電流が流れる。
を説明する。まずスイッチ２１がＡ側でトランジスタ１
１に順バイアスが与えられているときに、そのトランジ
スタ１１のコレクターエミッタ間に異常電流または異常
電圧が発生した場合ホトカブラ６１ｓがオン状態となり
、トランジスタ６２がオンする。この動作と同時にホト
カブラ２２ａｅ駆動してベース遮断動作に入る。このホ
トカプラ２２ａのオン動作によシスイッチ２１がＢ側に
動作し、電池２３１ｂにより逆バイアス電流が流れる。
この電流は初期まず、電池１３１ａと電池２３１ｂの接
続点から先にオン動作したトランジスタ６１ｅのエミッ
ターコレクタを介してコンデンサ６１に流れる。このコ
ンデンサ６１に電流が流れ充電している瞬時の間（第４
図コンデンサ充電時間ＴＣＪ ）はトランジスタ１１の
エミッターベース間には逆バイアス電流が流れず、また
安全動作領域も順バイアスの状態にある。その後序々に
エミッターベース間に逆バイアス電流が流れ、遂にはト
ランジスタ１１がＯＦＦする。この様子を動作図で示し
たものが第４図であり、ベース−エミッタ間の逆バイア
ス電圧のかかり方がＶＢに見られる通シ、正常時に比較
して異常時の方が十分長い時間で逆バイアスがかかつて
いる事が解る。
続点から先にオン動作したトランジスタ６１ｅのエミッ
ターコレクタを介してコンデンサ６１に流れる。このコ
ンデンサ６１に電流が流れ充電している瞬時の間（第４
図コンデンサ充電時間ＴＣＪ ）はトランジスタ１１の
エミッターベース間には逆バイアス電流が流れず、また
安全動作領域も順バイアスの状態にある。その後序々に
エミッターベース間に逆バイアス電流が流れ、遂にはト
ランジスタ１１がＯＦＦする。この様子を動作図で示し
たものが第４図であり、ベース−エミッタ間の逆バイア
ス電圧のかかり方がＶＢに見られる通シ、正常時に比較
して異常時の方が十分長い時間で逆バイアスがかかつて
いる事が解る。
従って、異常時の逆バイアスによるオフ動作の間、安全
動作領域を順バイアスで保つことができ、かつ序々に逆
バイアス電圧がかかるためにベース−エミッタ間の電流
変化率ｄｌ／ｄｔが小さく、サージ電圧を抑制すること
が可能である。
動作領域を順バイアスで保つことができ、かつ序々に逆
バイアス電圧がかかるためにベース−エミッタ間の電流
変化率ｄｌ／ｄｔが小さく、サージ電圧を抑制すること
が可能である。
以上のように、この発明によれば、トランジスタのベー
ス−エミッタ間（Ｂ −Ｅ 間）のコンデンサに部品を
付加し、Ｂ−ｇ間のパルス状電圧を吸収させ、またオフ
瞬間のｇ−Ｅ間への逆バイアス電流を適宜制限するよう
構成したので、通常動作時Ｂ−Ｅ間に発生するパルス状
電圧による誤動作を防止でき、また上記誤動作防止のコ
ンデンサによるオフ時間の遅延が十分短縮できることに
よシスイツチング周波数を上昇でき、かつ異常時にベー
ス遮断瞬間の安全動作領域を順バイアスの領域まで広げ
ることが可能となったためトランジスタの破壊防止が行
なえるという信頼性の高い非常に優れたインバータ用駆
動回路が得られる効果がある。
ス−エミッタ間（Ｂ −Ｅ 間）のコンデンサに部品を
付加し、Ｂ−ｇ間のパルス状電圧を吸収させ、またオフ
瞬間のｇ−Ｅ間への逆バイアス電流を適宜制限するよう
構成したので、通常動作時Ｂ−Ｅ間に発生するパルス状
電圧による誤動作を防止でき、また上記誤動作防止のコ
ンデンサによるオフ時間の遅延が十分短縮できることに
よシスイツチング周波数を上昇でき、かつ異常時にベー
ス遮断瞬間の安全動作領域を順バイアスの領域まで広げ
ることが可能となったためトランジスタの破壊防止が行
なえるという信頼性の高い非常に優れたインバータ用駆
動回路が得られる効果がある。
第１図は従来のインバータ用駆動回路を示す回路図、第
２図は本発明の一実施例によるインバータ用駆動回路を
示す回路図、第３図は第１図の動作説明図、第４図は第
２図の動作説明図である。 １・・・第１駆動回路、２・・・第２駆動回路、１１・
・・トランジスタ、２１・・・スイッチ、３１・・・バ
イアス電源、３１ａ・・・第１バイアス電源、３１ｂ・
・・第２バイアス電源、６１・・・コンデンサ、６１ａ
・・・ダイオード、６１ｂ・・・抵抗、６１ｃ・・・バ
イパス用トランジスタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名）−’− 填 １ 回 第２図
２図は本発明の一実施例によるインバータ用駆動回路を
示す回路図、第３図は第１図の動作説明図、第４図は第
２図の動作説明図である。 １・・・第１駆動回路、２・・・第２駆動回路、１１・
・・トランジスタ、２１・・・スイッチ、３１・・・バ
イアス電源、３１ａ・・・第１バイアス電源、３１ｂ・
・・第２バイアス電源、６１・・・コンデンサ、６１ａ
・・・ダイオード、６１ｂ・・・抵抗、６１ｃ・・・バ
イパス用トランジスタ。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。 特許出願人 三菱電機株式会社 （外２名）−’− 填 １ 回 第２図
Claims (1)
- コレクタがインバータの直流電源の正側または他のトラ
ンジスタのエミッタに接続され、ベースがスイッチによ
り切換え可能に順バイアスまたは逆バイアスの電圧を与
えられ、かつベース−エミッタ間にベース端のパルス状
電圧を吸収するバイパス回路が接続されているトランジ
スタを有するインバータ用駆動回路において、上記バイ
パス回路がコンデンサとダイオードを直列に接続した直
列回路と、そのダイオードに抵抗及び上記トランジスタ
の異常時に駆動されるバイパス用トランジスタを並列に
接続した並列回路とを備えたこと全％ｆｆｉとするイン
バータ用駆動回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099601A JPS60245476A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | インバ−タ用駆動回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59099601A JPS60245476A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | インバ−タ用駆動回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245476A true JPS60245476A (ja) | 1985-12-05 |
Family
ID=14251610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59099601A Pending JPS60245476A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | インバ−タ用駆動回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245476A (ja) |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP59099601A patent/JPS60245476A/ja active Pending
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