JPS6077682A - トランジスタインバ−タ装置 - Google Patents
トランジスタインバ−タ装置Info
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- JPS6077682A JPS6077682A JP58182251A JP18225183A JPS6077682A JP S6077682 A JPS6077682 A JP S6077682A JP 58182251 A JP58182251 A JP 58182251A JP 18225183 A JP18225183 A JP 18225183A JP S6077682 A JPS6077682 A JP S6077682A
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- JP
- Japan
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- transistors
- pair
- current transformer
- winding
- transistor
- Prior art date
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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
- H02M7/538—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 in a push-pull configuration
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Inverter Devices (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】
本発明は交互に導通する一対のトランジスタを用いたフ
“ツシュブル形のトランジスタインノく一タ装置に関す
る。
“ツシュブル形のトランジスタインノく一タ装置に関す
る。
本出願人は、この種装置として先に特公昭５６−２８４
７０号公報のものを提案した。このものはいわゆる自励
形の定電流プッシュプルインバータにしいて、一対のト
ランジスタそれぞれのコレクタ・エミッタ回路に電流変
成器の一次巻線を介挿し、油配電流変成器の二次巻線か
ら前記各トランジスタのベース電流を得るようにしたも
ので、ベース回路における電力損失を低減できるととも
に、動作の安定化を図れるものである。
７０号公報のものを提案した。このものはいわゆる自励
形の定電流プッシュプルインバータにしいて、一対のト
ランジスタそれぞれのコレクタ・エミッタ回路に電流変
成器の一次巻線を介挿し、油配電流変成器の二次巻線か
ら前記各トランジスタのベース電流を得るようにしたも
ので、ベース回路における電力損失を低減できるととも
に、動作の安定化を図れるものである。
本発明者らはこの従来装置について研究した結果、以下
のことを見出した。すなわち、上記電流変成器のコア構
成によって電流変成器のり一ケージインダクタンスが大
きくなって、このリーケージインダクタンスと各トラン
ジスタのコレクタ・ペース間の接合容量とが共振するよ
うになり、この結果、トランジスタのオンからオフ時へ
のスイッチングが早まシすなわちコレクタ電流が江れて
いるうちにコレクタ・エミッタ間に高電圧があられられ
るようになって、スイッチングロスが増大したシ、電流
変成器における電力損失が増大したシするものである。
のことを見出した。すなわち、上記電流変成器のコア構
成によって電流変成器のり一ケージインダクタンスが大
きくなって、このリーケージインダクタンスと各トラン
ジスタのコレクタ・ペース間の接合容量とが共振するよ
うになり、この結果、トランジスタのオンからオフ時へ
のスイッチングが早まシすなわちコレクタ電流が江れて
いるうちにコレクタ・エミッタ間に高電圧があられられ
るようになって、スイッチングロスが増大したシ、電流
変成器における電力損失が増大したシするものである。
したがって、前記スイッチングロスおよび電流変成器に
おける電力損失を／Ｊλざくできれはそれだけ効率を向
上できるものであ杭木発明は上記事情を考ルしてなされ
たもので、トランジスタのスイッチングロスおよび電流
変成器の電力損失を低く抑えることができ、もって、効
率を向上することができるトランジスタインバータ装置
を提供することを目的とするものである。
おける電力損失を／Ｊλざくできれはそれだけ効率を向
上できるものであ杭木発明は上記事情を考ルしてなされ
たもので、トランジスタのスイッチングロスおよび電流
変成器の電力損失を低く抑えることができ、もって、効
率を向上することができるトランジスタインバータ装置
を提供することを目的とするものである。
本発明はいわゆる自励形の定電流プッシュプルトランジ
スタインバータにおいて、各）２ンジスタのコレクタ・
エミッタ回路に電流変成器の一次％線を介挿し、前記電
流変成器の二次＠線出カによル各トンンジスタのベース
箪汰を供給するよう処したものであって、前記電流変成
器のコアを一対のり形コアを突合わせて口形に形成し、
この口形コアに一次巻線および二次巻線を巻装したこと
を特徴とするものである。
スタインバータにおいて、各）２ンジスタのコレクタ・
エミッタ回路に電流変成器の一次％線を介挿し、前記電
流変成器の二次＠線出カによル各トンンジスタのベース
箪汰を供給するよう処したものであって、前記電流変成
器のコアを一対のり形コアを突合わせて口形に形成し、
この口形コアに一次巻線および二次巻線を巻装したこと
を特徴とするものである。
従来において、一対の口形コアを突合わせて口形コアを
形成し、この口形コアに巻線を巻装した電圧変成器ある
いは電流変成器そのものは既知であるが、本発明は上述
した特定のトランジスタインバータ装置における電流変
成器として上記構成の電流変成器を用いたことを特徴と
するもので、この結果、前記特定のトランジスタインバ
ータ装置におけるスイッチングロスの増大、電流変成器
自身の電力損失の増大といった特廂の問題を解決々いし
は軽減し得たものである。
形成し、この口形コアに巻線を巻装した電圧変成器ある
いは電流変成器そのものは既知であるが、本発明は上述
した特定のトランジスタインバータ装置における電流変
成器として上記構成の電流変成器を用いたことを特徴と
するもので、この結果、前記特定のトランジスタインバ
ータ装置におけるスイッチングロスの増大、電流変成器
自身の電力損失の増大といった特廂の問題を解決々いし
は軽減し得たものである。
以下、本発明の一実施例全第１因および第２図を参照し
て説明する。（１）は直流電源、（２） 、 （３１は
前記直流電源（１）に対して並列的に設り−ら九交互に
導通する一対のトランジスタ、（４）はこルら一対のト
ランジスタ＋２） 、 （３）および前記血流電源の間
にブ１゛挿されたインダクタたとえはチョークコイルで
ある。
て説明する。（１）は直流電源、（２） 、 （３１は
前記直流電源（１）に対して並列的に設り−ら九交互に
導通する一対のトランジスタ、（４）はこルら一対のト
ランジスタ＋２） 、 （３）および前記血流電源の間
にブ１゛挿されたインダクタたとえはチョークコイルで
ある。
（５）は前記一対のトランジスタ＋２１ 、 （３Ｊの
又互導通にともなう交流出力を得るように紋りられた出
カドランスで、−次巻線（６）および二次巻線（７）を
有し、前記−次巻線（６）の中間点は前記インダクタ（
４）を介して自流電源（１）の−極に接続てれ、−次巻
線（６）の各端部は前記各トランジスタ＜２１ 、 ’
（３１のコレクタに接続されている。また１本実施例に
おいては前記二次巻線（７）の出力端子間に共振用のコ
ンデンサ（８）を設けている。このコンデンサ（８１は
前記出カドランス（５）のインダクタンス成分と共振作
用を行なうものである。（９１は前記出カドランス（５
）に設けられたん；還巻線で、交流出力に応じて前記各
トランジスタ（２） 、 （３１の導通を制御するもの
である。（１０）は電流変成器で、一対の一次巻線αＢ
、αＺを前記トランジスタ（２）、（３）のコレクタ・
エミッタ回路に直列に介挿している。そして、これら一
対の一次巻線αＤ。
又互導通にともなう交流出力を得るように紋りられた出
カドランスで、−次巻線（６）および二次巻線（７）を
有し、前記−次巻線（６）の中間点は前記インダクタ（
４）を介して自流電源（１）の−極に接続てれ、−次巻
線（６）の各端部は前記各トランジスタ＜２１ 、 ’
（３１のコレクタに接続されている。また１本実施例に
おいては前記二次巻線（７）の出力端子間に共振用のコ
ンデンサ（８）を設けている。このコンデンサ（８１は
前記出カドランス（５）のインダクタンス成分と共振作
用を行なうものである。（９１は前記出カドランス（５
）に設けられたん；還巻線で、交流出力に応じて前記各
トランジスタ（２） 、 （３１の導通を制御するもの
である。（１０）は電流変成器で、一対の一次巻線αＢ
、αＺを前記トランジスタ（２）、（３）のコレクタ・
エミッタ回路に直列に介挿している。そして、これら一
対の一次巻線αＤ。
ａｚに対して共通な二次巻線（ｌａｌの出力によって前
記各トランジスタ（２） 、 （３１のベース電流を供
給するようにな式れている。この電流変成器αＱｌは第
２図に示すように構成されているものである。すなわち
、たとえはフェライト製の一対のし形コア住Φ、 （１
５を突合わせて口形コアを形成し、この口形コアに前記
−次巻線συ、α２および二次巻線ａ、ｌｌを巻装して
なる。叫は゛ボビン、卸は絶縁紙である。このように構
成された電流変成器ａＱの二次巻線０４出力は整流装置
α〜、限流抵抗ａ槍、（２０）を介して各トランジスタ
（２）、（３）にベース電流を供給する。Ｑυはたとえ
は放電灯のような負荷であり、 （２ａ 、（ハ）は起
動抵抗で前記トランジスタ（２）、（３）に起動に必要
なわずかな電流を流すように選はれている。
記各トランジスタ（２） 、 （３１のベース電流を供
給するようにな式れている。この電流変成器αＱｌは第
２図に示すように構成されているものである。すなわち
、たとえはフェライト製の一対のし形コア住Φ、 （１
５を突合わせて口形コアを形成し、この口形コアに前記
−次巻線συ、α２および二次巻線ａ、ｌｌを巻装して
なる。叫は゛ボビン、卸は絶縁紙である。このように構
成された電流変成器ａＱの二次巻線０４出力は整流装置
α〜、限流抵抗ａ槍、（２０）を介して各トランジスタ
（２）、（３）にベース電流を供給する。Ｑυはたとえ
は放電灯のような負荷であり、 （２ａ 、（ハ）は起
動抵抗で前記トランジスタ（２）、（３）に起動に必要
なわずかな電流を流すように選はれている。
つぎに作用を述べ兄。いま、直流電源（υの投入によシ
いずれか一方のトランジスタ（２）または（３）が導通
すると、直流電源（１）から導通しているトランジスタ
を介して出カドランス（５）の−次巻線（６）に電流が
流れ、共振用のコンデンサ（８）および出カドランス（
５）のインダクタンス成分によシ共振電圧が生じる。こ
の共振電圧の反転に応して、帰還巻線（９）は導通して
いたトランジスタを不導通に、不導通であったトランジ
スタを導通Ｋｌｔ＋ＩＩ御テるがら、今度は前回と逆向
きの共振電圧を生じる。以後、同株の作用により交流出
力を生じる。ところで、トランジスタ（２） 、 （３
Ｊ Ｋコレクタ電流が流れることによって電流変成器Ｑ
（１の二次巻線（１３には出力が生じ、この出力によシ
各トランジスタ（２）、（３）にベース電流を供給する
。このような基本的な作用は特公昭５６−２８４７０号
公報のものと同様である。つぎに、本発明の特徴部分で
ある電流変成器（１１ｊの作用を本発明によらない電流
変成器を用いた場合と比較して説明する。第３図は本発
明に関するもので、一対のＵ形コア（Ｈｓｓ ［ＪＵｌ
ｏ、５ ）を用い、−次巻線を５ターン、二次巻線を６
１，５タ一ン巻装した場合の各部波形を示し、第４図は
最も一般的−ＩＢ形コア（１−１３，Ｅ Ｉ −２２の
Ｅコア）を一対突合わせ形成した日影コアの中央脚に一
次巻線を５ターン、二次巻線を７０タ一ン巻装した場合
の各部波形、第５図はリングコア（Ｈ，、ＴＩ４．５−
２０−７．５）に−次巻線を２ターン、二次巻線を２２
タ一ン巻装した場合の谷部波形を示すものである。第３
図〜第５図において（ａ）Ｕ）ランジスタのコレクタ電
流、 （ｂ）はトランジスタのコレクタ・エミッタ間電
圧、ｆｃＪはトランジスタのペース・エミッタ間電圧を
示す。なお、第３図〜第５図とも負荷としてｌｌ０Ｗけ
い光ランプを茗列点幻した場合のものでアシ、それぞれ
における−゛次巻線および二次巻線のターン数は所定の
ペース電流を供給し得るように設計されたものである。
いずれか一方のトランジスタ（２）または（３）が導通
すると、直流電源（１）から導通しているトランジスタ
を介して出カドランス（５）の−次巻線（６）に電流が
流れ、共振用のコンデンサ（８）および出カドランス（
５）のインダクタンス成分によシ共振電圧が生じる。こ
の共振電圧の反転に応して、帰還巻線（９）は導通して
いたトランジスタを不導通に、不導通であったトランジ
スタを導通Ｋｌｔ＋ＩＩ御テるがら、今度は前回と逆向
きの共振電圧を生じる。以後、同株の作用により交流出
力を生じる。ところで、トランジスタ（２） 、 （３
Ｊ Ｋコレクタ電流が流れることによって電流変成器Ｑ
（１の二次巻線（１３には出力が生じ、この出力によシ
各トランジスタ（２）、（３）にベース電流を供給する
。このような基本的な作用は特公昭５６−２８４７０号
公報のものと同様である。つぎに、本発明の特徴部分で
ある電流変成器（１１ｊの作用を本発明によらない電流
変成器を用いた場合と比較して説明する。第３図は本発
明に関するもので、一対のＵ形コア（Ｈｓｓ ［ＪＵｌ
ｏ、５ ）を用い、−次巻線を５ターン、二次巻線を６
１，５タ一ン巻装した場合の各部波形を示し、第４図は
最も一般的−ＩＢ形コア（１−１３，Ｅ Ｉ −２２の
Ｅコア）を一対突合わせ形成した日影コアの中央脚に一
次巻線を５ターン、二次巻線を７０タ一ン巻装した場合
の各部波形、第５図はリングコア（Ｈ，、ＴＩ４．５−
２０−７．５）に−次巻線を２ターン、二次巻線を２２
タ一ン巻装した場合の谷部波形を示すものである。第３
図〜第５図において（ａ）Ｕ）ランジスタのコレクタ電
流、 （ｂ）はトランジスタのコレクタ・エミッタ間電
圧、ｆｃＪはトランジスタのペース・エミッタ間電圧を
示す。なお、第３図〜第５図とも負荷としてｌｌ０Ｗけ
い光ランプを茗列点幻した場合のものでアシ、それぞれ
における−゛次巻線および二次巻線のターン数は所定の
ペース電流を供給し得るように設計されたものである。
第３図〜第５図を比較して明らかなように、第３図と第
５図のものはほぼ同様の波形であるが、第４図のものは
トランジスタのターンオフ位相が早まっているととも罠
、ターンオフ時にコレクタ・エミッタ間に大きなピーク
電圧が発生している。これは、第４図すなわち一対のＥ
形コアを突合わせたコアを使用している電流変成器の場
合には、−次巻線および二次巻線間のリーケージインダ
クタンスが第３図、第５図の電流変成器に比して大きく
なｐ、このリーケージインダクタンスとトランジスタの
コレクタ・ペース間の接合容量が共振するためで、この
共振−２圧によシトランジスタのスイッチングが早まり
、コレクタ・エミッタ間に大きなピーク電圧が生じ、ト
ランジスタのスイッチングロスを増大式せるのである。
５図のものはほぼ同様の波形であるが、第４図のものは
トランジスタのターンオフ位相が早まっているととも罠
、ターンオフ時にコレクタ・エミッタ間に大きなピーク
電圧が発生している。これは、第４図すなわち一対のＥ
形コアを突合わせたコアを使用している電流変成器の場
合には、−次巻線および二次巻線間のリーケージインダ
クタンスが第３図、第５図の電流変成器に比して大きく
なｐ、このリーケージインダクタンスとトランジスタの
コレクタ・ペース間の接合容量が共振するためで、この
共振−２圧によシトランジスタのスイッチングが早まり
、コレクタ・エミッタ間に大きなピーク電圧が生じ、ト
ランジスタのスイッチングロスを増大式せるのである。
また、電流変成器は最大磁束密度が渦くなって電力損失
が増大するものである。第３図〜第５図の測定結果を以
下に示す。
が増大するものである。第３図〜第５図の測定結果を以
下に示す。
この結果からも明らかなよう忙、一対のＵ形コアを用い
たものおよびリングコアを用いたものは、一対のＥ形コ
アを用いたものに比し、温度上昇（電力損失）を格段に
低く抑えることができるものであり、この点から一対の
Ｅ形コアを突合わせたものは不可である。一方、リング
コアは高価であり、しかも、このリングコアに巻線を巻
装するのは面倒であるから、電流変成器ひいてはトラン
ジスタインバータ装置全体が高価になってしまうもので
あり、この点においてリングコアのものは不可である。
たものおよびリングコアを用いたものは、一対のＥ形コ
アを用いたものに比し、温度上昇（電力損失）を格段に
低く抑えることができるものであり、この点から一対の
Ｅ形コアを突合わせたものは不可である。一方、リング
コアは高価であり、しかも、このリングコアに巻線を巻
装するのは面倒であるから、電流変成器ひいてはトラン
ジスタインバータ装置全体が高価になってしまうもので
あり、この点においてリングコアのものは不可である。
これに対して、一対のＵ形コアを突合わせたコアを用い
た場合、温度上昇（電力損失）については上述のとおシ
であシ、また、Ｕ形コアら、装置全体の低価格化を図れ
るものである。したがって、゛結局、一対のし形コアを
突合わせたコアを用いたものである必要があり、このも
のでなければ特定のトランジスタインバータ装置にお（
プる特有の問題の解決と低価格化との両者を満足するこ
とができないのである。なお、本発明は上記実施例に限
られずも種の変形を可とするものである。たとえば、電
流変成器の一次巻線はトランジスタのエミッタ側に介挿
してもよい。捷だ、トランジスタインバータの回路構成
もインダクタを直流電源の負極側に設けたυ、共振用の
コンデンサを出カドランスの一次巻線側に設りたシする
等変形ｂ］能である。
た場合、温度上昇（電力損失）については上述のとおシ
であシ、また、Ｕ形コアら、装置全体の低価格化を図れ
るものである。したがって、゛結局、一対のし形コアを
突合わせたコアを用いたものである必要があり、このも
のでなければ特定のトランジスタインバータ装置にお（
プる特有の問題の解決と低価格化との両者を満足するこ
とができないのである。なお、本発明は上記実施例に限
られずも種の変形を可とするものである。たとえば、電
流変成器の一次巻線はトランジスタのエミッタ側に介挿
してもよい。捷だ、トランジスタインバータの回路構成
もインダクタを直流電源の負極側に設けたυ、共振用の
コンデンサを出カドランスの一次巻線側に設りたシする
等変形ｂ］能である。
以上詳述したように本発明は、いわゆる定電流形の自Ｍ
ｈ式トランジスタインバータ装置において、一対のトラ
ンジスタの各コレクタ・エミッタ回路に電流変成器の一
次巻線を介挿し、前記電流変成器の二次巻線出力によっ
て前記各トランジスタのベース電流を供糺するものであ
って、前記亀がＬ変この口形コアに一次巻線および二次
巻線を巻装したものであるから、電流変成器のり−ケー
ジインダクタンスと前記各トランジスタの接合容量との
共振による特有の問題を解消または低減して電力損失を
低減できると同時に低価格化を図れるトランジスタイン
バータ装置を提供できるものである。
ｈ式トランジスタインバータ装置において、一対のトラ
ンジスタの各コレクタ・エミッタ回路に電流変成器の一
次巻線を介挿し、前記電流変成器の二次巻線出力によっ
て前記各トランジスタのベース電流を供糺するものであ
って、前記亀がＬ変この口形コアに一次巻線および二次
巻線を巻装したものであるから、電流変成器のり−ケー
ジインダクタンスと前記各トランジスタの接合容量との
共振による特有の問題を解消または低減して電力損失を
低減できると同時に低価格化を図れるトランジスタイン
バータ装置を提供できるものである。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は第１
因に使用される電流変成器の一実施例を示す正面断面図
、第３図は第１図および第２図示実施例の作用を示す波
形図、第４図および第５図は本発明によらない電流変成
器を用いた場合の作用を示す波形図である。 （２）、＋３１・・トランジスタ、 （４）・インダク
タ、（５１出カドランス、（９１帰還巻線、（１０１電
流変成器。 特許出願人 東芝電材株式会社 代理人 弁理士 小野１）芳 弘 才！図 費 ２ 図 牙３ 図 ｔｙｐｒｃａｌ ／／７Ｓ＋０６）’ Ｓオ６図
因に使用される電流変成器の一実施例を示す正面断面図
、第３図は第１図および第２図示実施例の作用を示す波
形図、第４図および第５図は本発明によらない電流変成
器を用いた場合の作用を示す波形図である。 （２）、＋３１・・トランジスタ、 （４）・インダク
タ、（５１出カドランス、（９１帰還巻線、（１０１電
流変成器。 特許出願人 東芝電材株式会社 代理人 弁理士 小野１）芳 弘 才！図 費 ２ 図 牙３ 図 ｔｙｐｒｃａｌ ／／７Ｓ＋０６）’ Ｓオ６図
Claims (1)
- （１）直流電源に対して並列的に設けられ交互に導通す
る一対のトランジスタと、 上記直流電源および上記一対のトランジスタの間に介挿
されたインダクタと、 上記一対のトランジスタの交互導通にともなう交流出力
を得るように設けられた出カドランスと、この出カドラ
ンスに設けられ上記各トランジスタの導通を制御する帰
還巻線と、 上記各トランジスタのコレクタ・エミッタ回路それぞれ
に介挿はれた一対の一次巻線およびこれら一次巻線に対
して共通な二次巻線を有し上記二次巻線の出力によｐ上
記各トランジスタにベース電流を供給する電流変成器と
、を具偏し、前記電流変成器は一対のＵ形コアを突合わ
せて形成はれた口形コアに前記−次巻線および前記二次
巻線を巻装してなるものであることを特徴とするトラン
ジスタインバータ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182251A JPS6077682A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | トランジスタインバ−タ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58182251A JPS6077682A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | トランジスタインバ−タ装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6077682A true JPS6077682A (ja) | 1985-05-02 |
Family
ID=16114984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58182251A Pending JPS6077682A (ja) | 1983-09-30 | 1983-09-30 | トランジスタインバ−タ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6077682A (ja) |
-
1983
- 1983-09-30 JP JP58182251A patent/JPS6077682A/ja active Pending
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