JPS6130962A - 絶縁型入出力装置 - Google Patents
絶縁型入出力装置Info
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- JPS6130962A JPS6130962A JP15258784A JP15258784A JPS6130962A JP S6130962 A JPS6130962 A JP S6130962A JP 15258784 A JP15258784 A JP 15258784A JP 15258784 A JP15258784 A JP 15258784A JP S6130962 A JPS6130962 A JP S6130962A
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- Japan
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- primary 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
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- 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】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、マイクロ・コンピュータ等へ接点入力信号を
絶縁して伝達する為の、或は、マイクロ・コンピュータ
等からの状態信号を絶縁して伝達しトランジスタ・スイ
ッチ等の制御素子を駆動する為の絶縁型入出力装置に関
する。
絶縁して伝達する為の、或は、マイクロ・コンピュータ
等からの状態信号を絶縁して伝達しトランジスタ・スイ
ッチ等の制御素子を駆動する為の絶縁型入出力装置に関
する。
〈従来の技術〉
第8図は接点入力信号を絶縁して伝達する場合の従来装
置を示す。第9図はこの装置の動作を説明する為の波形
図である。第8図において、1は1次巻線L1,2次巻
線L2より構成された相互インダクタンス手段としての
変成器で、例えば1次、2次の巻線比1:1の単純なセ
パレーション・タイプのものが用いられている。1,2
は2次側に設けられた入力端子で、これら端子間に接点
Sinが接続される一方、線路W1.W2を介し2次巻
線し2の両端に接続されている。Dlは線路W1中に設
けられたダイオードで、接点5inが外部の他の負荷を
合せて操作しているときに電流が誤って回路の流れ込ま
ないようにする為のものである。C1は接点3inから
の入力信号のチャタリング成分を平滑する為のコンデン
サである。
置を示す。第9図はこの装置の動作を説明する為の波形
図である。第8図において、1は1次巻線L1,2次巻
線L2より構成された相互インダクタンス手段としての
変成器で、例えば1次、2次の巻線比1:1の単純なセ
パレーション・タイプのものが用いられている。1,2
は2次側に設けられた入力端子で、これら端子間に接点
Sinが接続される一方、線路W1.W2を介し2次巻
線し2の両端に接続されている。Dlは線路W1中に設
けられたダイオードで、接点5inが外部の他の負荷を
合せて操作しているときに電流が誤って回路の流れ込ま
ないようにする為のものである。C1は接点3inから
の入力信号のチャタリング成分を平滑する為のコンデン
サである。
1次巻線L1の一端にはパルス状の励振電圧epが加え
られ、この巻線の他端はコモンに接続されている。セン
ス電圧esは1次巻線の一端より導出されている。
られ、この巻線の他端はコモンに接続されている。セン
ス電圧esは1次巻線の一端より導出されている。
接点Sinのオン、オフ動作に対しセンス電圧esは第
9図のように変化する。第9図において、図(a)は接
点3inの動作状態を、図(b)は励振電圧epを、図
(C)はセンス電圧esの状態を表す。
9図のように変化する。第9図において、図(a)は接
点3inの動作状態を、図(b)は励振電圧epを、図
(C)はセンス電圧esの状態を表す。
1次巻線L1からの励振電圧epは、例えば巻線比率1
:1に従って2次巻線L2へ伝達される。
:1に従って2次巻線L2へ伝達される。
接点Sinがオフのとき、2次巻線L2には励振電圧e
pと等しい電圧が1次巻線に複写され−、この電圧がセ
ンス電圧esとして検出される。
pと等しい電圧が1次巻線に複写され−、この電圧がセ
ンス電圧esとして検出される。
一方、接点Sinがオンのとき、2次側L2はダイオー
ドD1を介して短絡状態となり、2次巻線L2側より1
次巻線へ複写された電圧は小さく、第9図(C)に示す
ようなセンス電圧esを与える。
ドD1を介して短絡状態となり、2次巻線L2側より1
次巻線へ複写された電圧は小さく、第9図(C)に示す
ようなセンス電圧esを与える。
このように、従来装置では、接点3inのオフ時の励振
電圧epと接点オン時の検出電圧との差で接点Sinの
オン、オフの状態を識別するものであるが、このような
検出を可能とする前提条件は、変成器Iにおいて1次巻
線L1と2次巻線L2との結合が密であることが必要で
ある。例えば変成器■の耐圧を高くする目的で、1次巻
線L1と2次巻線L2との距離を大きくとった場合には
第9図(d)に示す如く、波形が歪み、接点Sinの状
態を識別することが出来なくなる。
電圧epと接点オン時の検出電圧との差で接点Sinの
オン、オフの状態を識別するものであるが、このような
検出を可能とする前提条件は、変成器Iにおいて1次巻
線L1と2次巻線L2との結合が密であることが必要で
ある。例えば変成器■の耐圧を高くする目的で、1次巻
線L1と2次巻線L2との距離を大きくとった場合には
第9図(d)に示す如く、波形が歪み、接点Sinの状
態を識別することが出来なくなる。
〈発明が解決しようとする問題点〉
本発明の解決しようとする技術的課題は、このように1
次巻線、2次巻線を有し、1次巻線を励振電圧によって
励振するようにした絶縁型入力装置において、2次側に
設けられた前記接点からの状態信号を明確に識別出来る
ようにすると共に、この絶縁型装置を、2次側に接続さ
れた制御素子をドライブする絶縁型入力装置として利用
し、的確な制御が行なえるようにすることにある。
次巻線、2次巻線を有し、1次巻線を励振電圧によって
励振するようにした絶縁型入力装置において、2次側に
設けられた前記接点からの状態信号を明確に識別出来る
ようにすると共に、この絶縁型装置を、2次側に接続さ
れた制御素子をドライブする絶縁型入力装置として利用
し、的確な制御が行なえるようにすることにある。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明の構成は、1次巻線、2次巻線を有する相互イン
ダクタンス手段と、前記1次巻線を電圧印加と開放との
繰り返しで励振する手段と、前記2次巻線に接続され前
記電圧印加サイクルでの2次側の通電を禁止するスイッ
チ手段とを備え、前記励振の開放サイクルで前記1次巻
線或は2次巻線に発生する電圧をもって前記2次側の状
態をセンスし、或は前記2次側の制御素子へのドライブ
を行うようにしたことにある。
ダクタンス手段と、前記1次巻線を電圧印加と開放との
繰り返しで励振する手段と、前記2次巻線に接続され前
記電圧印加サイクルでの2次側の通電を禁止するスイッ
チ手段とを備え、前記励振の開放サイクルで前記1次巻
線或は2次巻線に発生する電圧をもって前記2次側の状
態をセンスし、或は前記2次側の制御素子へのドライブ
を行うようにしたことにある。
く作用〉
前記の技術手段は次のように作用する。即ち、1次側へ
の励振において、電圧印加サイクルでの2次側の通電を
禁止し、励振の開放サイクルでそれまで1次巻線L1に
蓄えられた電力を2次側で消費するように構成すると、
前記接点がオフのとき励振の開放サイクルで前記1次巻
線或は2次巻線に発生する電圧はほとんど制限のない大
きなものとなる。一方、前記接点がオンのとき発生する
電圧は限られた一定値であり、前記接点がオンとオフと
で発生する電圧の間には極めて大きな差が存在する。こ
れによって、前記接点の状態を明確に識別することが可
能となる。
の励振において、電圧印加サイクルでの2次側の通電を
禁止し、励振の開放サイクルでそれまで1次巻線L1に
蓄えられた電力を2次側で消費するように構成すると、
前記接点がオフのとき励振の開放サイクルで前記1次巻
線或は2次巻線に発生する電圧はほとんど制限のない大
きなものとなる。一方、前記接点がオンのとき発生する
電圧は限られた一定値であり、前記接点がオンとオフと
で発生する電圧の間には極めて大きな差が存在する。こ
れによって、前記接点の状態を明確に識別することが可
能となる。
また、前記発生電圧が前記励振電圧値に制限されない大
きな電圧であることをり利用して、パワーFET等スレ
ショルド電圧が大きな前記制御素子をドライブすること
が可能となる。
きな電圧であることをり利用して、パワーFET等スレ
ショルド電圧が大きな前記制御素子をドライブすること
が可能となる。
〈実施例〉
第1図は本発明の原理を示す回路図である。図中、第8
図における要素と同じ要素には同一符号が付されている
。第2図はこの装置の動作を説明する為の波形図である
。第1図において、1次巻線L1の一端は電源+Vに接
続され、他端はスイッチSW1を介しコモンに接続され
ている。
図における要素と同じ要素には同一符号が付されている
。第2図はこの装置の動作を説明する為の波形図である
。第1図において、1次巻線L1の一端は電源+Vに接
続され、他端はスイッチSW1を介しコモンに接続され
ている。
D20は、2次側線路W2中に接続されたダイオードで
、1次巻線L1への電圧印加サイクルにおける2次側の
通電を禁止するスイッチ手段として作用する。2次側に
接続された抵抗R20,コンデンサC20はフィルタ回
路を構成する。
、1次巻線L1への電圧印加サイクルにおける2次側の
通電を禁止するスイッチ手段として作用する。2次側に
接続された抵抗R20,コンデンサC20はフィルタ回
路を構成する。
接点3inのオン、オフ動作に対しセンス電圧esは第
2図のように変化する。第2図において、図(a)は接
点Sinの動作状態を、図(b)はスイッチSWIの動
作状態Spを、図(C)はセンス電圧esの状態を表す
。
2図のように変化する。第2図において、図(a)は接
点Sinの動作状態を、図(b)はスイッチSWIの動
作状態Spを、図(C)はセンス電圧esの状態を表す
。
接点Sinがオンの場合、スイッチSW1が開放のとき
に、2次側負荷に依存した電圧に+Vを加算した電圧が
センス電圧esとして与えられる。
に、2次側負荷に依存した電圧に+Vを加算した電圧が
センス電圧esとして与えられる。
この負荷に依存した電圧は励振電流と負荷インピーダン
スによって決る。前記励振電流は、1次巻線L1への電
圧印加時の電圧と時間との積に比例し、1次巻線L1の
インダクタンス値に反比例し、第3図で示すような、三
角波の平均値で表わされる。具体例として、例えば、L
l−12−5mH。
スによって決る。前記励振電流は、1次巻線L1への電
圧印加時の電圧と時間との積に比例し、1次巻線L1の
インダクタンス値に反比例し、第3図で示すような、三
角波の平均値で表わされる。具体例として、例えば、L
l−12−5mH。
V−5V、時間=50μsで、平均12.5mAの励振
電流が1次巻線L1を流れ、同じ電流が2次側の抵抗R
20−t−流れる。抵抗R20の値を150オームとし
、ダイオード20の順方向電圧、並びに+V (5V)
を加、算したセンス電圧esは、おおよそ7.5Vとな
る。
電流が1次巻線L1を流れ、同じ電流が2次側の抵抗R
20−t−流れる。抵抗R20の値を150オームとし
、ダイオード20の順方向電圧、並びに+V (5V)
を加、算したセンス電圧esは、おおよそ7.5Vとな
る。
一方、接点3ir1がオフ、スイッチSW1が開放のと
き、センス電圧esはほとんど制限のない値となる。即
ち、接点3inがオンとオフとで発生する電圧の間には
極めて大きな差が存在する。
き、センス電圧esはほとんど制限のない値となる。即
ち、接点3inがオンとオフとで発生する電圧の間には
極めて大きな差が存在する。
これによって、接点3inの状態を明確に識別すること
が出来る。
が出来る。
第4図は、本発明の具体回路構成を示す実施例装置であ
る。本図に示す実施例装置ではりミツターを設け、セン
ス電圧esを適当な大きさの電圧に制限している。第5
図はこの装置の動作を説明する為の波形図である。第4
図において、1次側で直列に接続されたダイオードD3
1、並びにツェナダイオードD32はリミタ−を構成す
る。同じく1次側に接続されたコンデンサC30並びに
抵抗R30はフィルタを構成する。1次巻線L1の一端
に接続されたスイッチSW2は、例えばTTLオープン
コレクタを用いて構成され、励振電圧epによってオン
、オフする。
る。本図に示す実施例装置ではりミツターを設け、セン
ス電圧esを適当な大きさの電圧に制限している。第5
図はこの装置の動作を説明する為の波形図である。第4
図において、1次側で直列に接続されたダイオードD3
1、並びにツェナダイオードD32はリミタ−を構成す
る。同じく1次側に接続されたコンデンサC30並びに
抵抗R30はフィルタを構成する。1次巻線L1の一端
に接続されたスイッチSW2は、例えばTTLオープン
コレクタを用いて構成され、励振電圧epによってオン
、オフする。
ダイオードD31とツェナダイオードD32との接続点
から引出された線路W3に挿入されたダイオードD33
は、2次側において接続されたダイオードD20の順方
向電圧を相殺する為の補償要ダイオードである。また、
R31は受信抵抗である。
から引出された線路W3に挿入されたダイオードD33
は、2次側において接続されたダイオードD20の順方
向電圧を相殺する為の補償要ダイオードである。また、
R31は受信抵抗である。
接点3inのオン、オフ動作に対してセンス電圧は第5
図のように変化する。第5図において、図(a)は接点
3inの動作状態を、図(b)はスイッチSW2の励振
電圧epを、図(C)は前記リミタ−によって制限され
たセンス電圧edを、図(d)はセンス抵抗R33にお
けるセンス電圧erの状態を表わす。
図のように変化する。第5図において、図(a)は接点
3inの動作状態を、図(b)はスイッチSW2の励振
電圧epを、図(C)は前記リミタ−によって制限され
たセンス電圧edを、図(d)はセンス抵抗R33にお
けるセンス電圧erの状態を表わす。
ツェナダイオードD32のゼナー電圧を12Vに選ぶと
き、接点Sinがオフ、スイッチSW2が開放のとき、
1次側に発生する電圧edは、電源+V(5V)、ダイ
オードD31の順方向電圧等により、17.5Vに制限
される。このように制限されても、接点3+nのオンと
オフとのセンス電圧edの差は大きく、充分識別するこ
とが出来る。またフィルタを構成するコンデンサ並びに
抵抗を、C30−1000pFSR30−150オーム
として、センス電圧edに含まれる高周波振動を低減さ
せれば、第5図(C)に示すような滑らかな波形の電圧
を得ることが出来る。更に、受信抵抗R33に15ける
センス電圧erは、ダイオードD31とツェナダイオー
ドD32との接続点の電圧よりダイオードD33の順方
向電圧を差し引いた電圧として第5図(d)のように与
えられる。
き、接点Sinがオフ、スイッチSW2が開放のとき、
1次側に発生する電圧edは、電源+V(5V)、ダイ
オードD31の順方向電圧等により、17.5Vに制限
される。このように制限されても、接点3+nのオンと
オフとのセンス電圧edの差は大きく、充分識別するこ
とが出来る。またフィルタを構成するコンデンサ並びに
抵抗を、C30−1000pFSR30−150オーム
として、センス電圧edに含まれる高周波振動を低減さ
せれば、第5図(C)に示すような滑らかな波形の電圧
を得ることが出来る。更に、受信抵抗R33に15ける
センス電圧erは、ダイオードD31とツェナダイオー
ドD32との接続点の電圧よりダイオードD33の順方
向電圧を差し引いた電圧として第5図(d)のように与
えられる。
第1図並びに第4図の実施例M置は、2次側の接点3i
nの状態信号を絶縁して伝達する信号入力装置の場合で
あったが、発生電圧の値が励振電圧epの値に規制され
ないという本発明の特徴点は、コンピュータ等から1次
側に与えられた状態信号を2次側に絶縁して伝達し、2
次側に設けられたトランジスタ・スイッチ等の制御素子
をドライブする場合の絶縁型信号出力装置にも利用する
ことが出来る。
nの状態信号を絶縁して伝達する信号入力装置の場合で
あったが、発生電圧の値が励振電圧epの値に規制され
ないという本発明の特徴点は、コンピュータ等から1次
側に与えられた状態信号を2次側に絶縁して伝達し、2
次側に設けられたトランジスタ・スイッチ等の制御素子
をドライブする場合の絶縁型信号出力装置にも利用する
ことが出来る。
第6図は、このような絶縁型信号出力装置に本発明を実
施した場合の回路図を示す。Q20は、コレクタ、エミ
ッタが入力端子1.2間に接続され、ベースが抵抗R2
0とR21との接続点に接続されたトランジスタ、入力
端子1.2間には、また負荷Rdと直流電源Vsの直列
回路が接続されている。尚、トランジスタQ20のコレ
クタとダイオード20側との間に接続されたツェナダイ
オードD21は、励振電圧epが停止した場合、外部か
らトランジスタQ20へのサージ電圧を吸収する為のも
ので、本発明とは直接関係ない。
施した場合の回路図を示す。Q20は、コレクタ、エミ
ッタが入力端子1.2間に接続され、ベースが抵抗R2
0とR21との接続点に接続されたトランジスタ、入力
端子1.2間には、また負荷Rdと直流電源Vsの直列
回路が接続されている。尚、トランジスタQ20のコレ
クタとダイオード20側との間に接続されたツェナダイ
オードD21は、励振電圧epが停止した場合、外部か
らトランジスタQ20へのサージ電圧を吸収する為のも
ので、本発明とは直接関係ない。
このような構成で、スイッチSW2が開放のとき、トラ
ンジスタQ20をドライブするに充分な電力が1次側よ
り伝達され、これにより例えば1次程度のコレクタ電流
を制御することが可能となる。
ンジスタQ20をドライブするに充分な電力が1次側よ
り伝達され、これにより例えば1次程度のコレクタ電流
を制御することが可能となる。
更に、第7図に示すように、バイポーラトランジスタに
比べてスレショルド電圧が5V等のように、はるかに高
いパワーFETQ21を用いる場合であっても、充分な
ゲートバイアスを得ることが出来る。
比べてスレショルド電圧が5V等のように、はるかに高
いパワーFETQ21を用いる場合であっても、充分な
ゲートバイアスを得ることが出来る。
〈発明の効果〉
本発明によれば、相互インダクタンスの1次側への励振
において、電圧印加サイクルでの2次側の通電を禁止し
、励振の開放サイクルでイれまで1次巻線L1に蓄えら
れた電力を2次側で消費するようにしたもので、2次側
での電力消費が無い場合に1次側或は2次側で発生する
電圧をもって、2次側の状態のセンス、2次側の制御素
子へのドライブを行うもので、前記状態信号の明確な識
別、並びに前記制@素子への的確なバイアスの提供が行
える。
において、電圧印加サイクルでの2次側の通電を禁止し
、励振の開放サイクルでイれまで1次巻線L1に蓄えら
れた電力を2次側で消費するようにしたもので、2次側
での電力消費が無い場合に1次側或は2次側で発生する
電圧をもって、2次側の状態のセンス、2次側の制御素
子へのドライブを行うもので、前記状態信号の明確な識
別、並びに前記制@素子への的確なバイアスの提供が行
える。
第1図は本発明の実施例装置を示す回路図、第2図及び
第3図は第1図の本発明実施例装置の動作説明図、第4
図は本発明の他の実施例装置を示す回路図、第5図は第
4図の本発明実施例装置の動作説明図、第6図は本発明
の更に他の実施例装置を示す回路図、第7図は本発明の
他の実施例装置の部分を示す回路図、第8図は従来装置
の回路図、第9図は第8図の従来装置の動作説明図であ
る。 ■・・・変成器、Ll・・・1次巻線、L2・・・2次
巻線、D20・・・スイッチ手段、SWl、SW2・・
・スイッチ、Q20・・・トランジスタ、Q21・・・
パワーFET5Rd・・・負荷 第1図 丁 第2図 (a)−一二=二、ff5iB 第3図 ノし化、/L−。 第4図 e。 第5図 (+2) f=:=丁:〕ニニニ θFF S
JQ第6図 W ′P−ロ
第3図は第1図の本発明実施例装置の動作説明図、第4
図は本発明の他の実施例装置を示す回路図、第5図は第
4図の本発明実施例装置の動作説明図、第6図は本発明
の更に他の実施例装置を示す回路図、第7図は本発明の
他の実施例装置の部分を示す回路図、第8図は従来装置
の回路図、第9図は第8図の従来装置の動作説明図であ
る。 ■・・・変成器、Ll・・・1次巻線、L2・・・2次
巻線、D20・・・スイッチ手段、SWl、SW2・・
・スイッチ、Q20・・・トランジスタ、Q21・・・
パワーFET5Rd・・・負荷 第1図 丁 第2図 (a)−一二=二、ff5iB 第3図 ノし化、/L−。 第4図 e。 第5図 (+2) f=:=丁:〕ニニニ θFF S
JQ第6図 W ′P−ロ
Claims (1)
- 1次巻線、2次巻線を有する相互インダクタンス手段と
、前記1次巻線を電圧印加と開放との繰り返しで励振す
る手段と、前記2次巻線に接続され前記電圧印加サイク
ルでの2次側の通電を禁止するスイッチ手段とを備え、
前記励振の開放サイクルで前記1次巻線或は2次巻線に
発生する電圧をもって前記2次側の状態をセンスし、或
は前記2次側の制御素子へのドライブを行うようにした
ことを特徴とする絶縁型入出力装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258784A JPS6130962A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 絶縁型入出力装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15258784A JPS6130962A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 絶縁型入出力装置 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057490A Division JPH021607A (ja) | 1989-03-09 | 1989-03-09 | 絶縁型入出力装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6130962A true JPS6130962A (ja) | 1986-02-13 |
Family
ID=15543714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15258784A Pending JPS6130962A (ja) | 1984-07-23 | 1984-07-23 | 絶縁型入出力装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6130962A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6981413B2 (en) | 2002-06-11 | 2006-01-03 | Cateye Co., Ltd. | Handle stem and speed indicator |
| EP3450110A1 (en) * | 2017-08-31 | 2019-03-06 | Jan OSSA trading as ZBM OSSA | Torque tool lever position detection arrangement |
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| JPS5029779A (ja) * | 1973-04-27 | 1975-03-25 | ||
| JPS5415616A (en) * | 1978-07-12 | 1979-02-05 | Hitachi Ltd | Insulation-type digital signal input circuit |
| JPS56101374A (en) * | 1979-10-04 | 1981-08-13 | Ici Ltd | Dccdc converter |
-
1984
- 1984-07-23 JP JP15258784A patent/JPS6130962A/ja active Pending
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