JP3135181B2 - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JP3135181B2
JP3135181B2 JP05284922A JP28492293A JP3135181B2 JP 3135181 B2 JP3135181 B2 JP 3135181B2 JP 05284922 A JP05284922 A JP 05284922A JP 28492293 A JP28492293 A JP 28492293A JP 3135181 B2 JP3135181 B2 JP 3135181B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、バッテリーを駆動電
源とする電子回路等に用いられる電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、複数のテレビジョン(以下、テレ
ビという)の電源オン時の突入電流を低減する対策とし
ては、図6に示すように、主電源61からの交流電源
(AC100V)が接続された複数のテレビTV1,TV
2,…,TVnと、テレビTV1に入力された制御信号を順
次遅延して、テレビTV2,…,TVnに制御信号として
出力する遅延回路DL1,…,DLnとを備えたものがあ
る(特開平2−295389号公報)。
【0003】上記テレビTV1に制御信号が入力される
と、テレビTV1の電源がオンする。そして、上記テレ
ビTV1に入力された制御信号を受けて、遅延回路DL1
は所定の期間を経過した後、テレビTV2に制御信号を
出力して、遅延回路DL1からの制御信号を受けて、テ
レビTV2は電源をオンする。このようにして、上記制
御信号を順次遅延させ、テレビTV1,TV2,…,TVn
の電源を所定の期間をあけて順次オンすることによっ
て、テレビTV1,TV2,…,TVnが同時に電源がオン
しないようにして、突入電流を低減している。
【0004】また、もう一つの突入電流を低減する対策
として、図7に示すように、入力端子T1と突入電流を
伴う回路71の一方の入力とを接続し、入力端子T2
回路71の他方の入力とを入力端子T2側から検出回路
72と抑制回路74とを介して接続し、上記回路71の
入力間に電圧監視回路73を接続したものがある(実開
昭60−86037号公報)。なお、上記入力端子T1
と入力端子T2との間には、警報回路75と起動回路7
6とを並列に接続している。
【0005】上記入力端子T1と入力端子T2との間に図
示しない直流電源を接続すると、抑制回路74は、回路
71に流れる突入電流を抑制するように動作する。そし
て、上記回路71に流れる突入電流が所定の電流値以下
になると、検出回路72は検出信号を出力すると共に、
回路71の入力間の直流電圧が所定の電圧値以上になる
と、電圧監視回路73は正常信号を出力する。上記検出
回路72からの検出信号と電圧監視回路73からの正常
信号とを受けて、上記抑制回路74は抑制動作を止め、
入力端子T1,T2から電流が抑制されることなく、上記
直流電源から回路71に電力を供給する。こうして、電
源オン時の突入電流を抑制回路74によって低減してい
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、前者のテレ
ビTV1,TV2,…,TVnを多段接続する構成では、T
1,TV2,…,TVn以外に外部に遅延回路DL1,…,D
Lnを設けて、外部から制御信号を入力しなければなら
ないという問題がある。
【0007】また、後者の場合、突入電流を検出する検
出回路72や突入電流を抑制する抑制回路74および電
源監視回路73は、回路の規模が大きく、かつ複雑とな
るため、コストが高くなるという問題がある。
【0008】さらに、最近、バッテリー駆動の電子回路
の低消費化、小型化が行われ、必要なときにDC/DC
コンバータを動作させ、電子回路に電力を供給して、バ
ッテリーの消耗を少なくしている。この場合も、電源オ
ン時に突入電流が数十mA流れるが、交流電源を用いる
電子機器等の電源オン時の突入電流数十Aに比べ極めて
小さく、上記検出回路72で検出するのが困難なため、
電源オン時の突入電流を防止することができないという
問題がある。
【0009】そこで、この発明の目的は、電源オン時の
突入電流を防止でき、DC/DCコンバータの立ち上が
り時間を短縮できる低コストな電源回路を提供すること
にある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明の電源回路は、電源と負荷との間に
接続されたスイッチ部と、上記スイッチ部の入力端子と
上記電源の一端との間に一端が接続され、他端が上記電
源の他端に接続された第1のコンデンサと、上記スイッ
チ部の出力端子と上記負荷との間に一端が接続され、他
端が上記電源の他端に接続された第2のコンデンサと、
上記第2のコンデンサと上記負荷との間に接続されたD
C/DCコンバータ部と、上記スイッチ部がオンした
後、所定の期間経過後に上記DC/DCコンバータ部に
起動信号を出力する制御部とを備えたことを特徴として
いる。
【0011】また、請求項2の発明の電源回路は、電源
と負荷との間に接続されたスイッチ部と、上記スイッチ
部の入力端子と上記電源の一端との間に一端が接続さ
れ、他端が上記電源の他端に接続された第1のコンデン
サと、上記スイッチ部の出力端子と上記負荷との間に一
端が接続され、他端が上記電源の他端に接続された第2
のコンデンサとを備えた電源回路であって、上記スイッ
チ部を直列に複数接続し、上記各スイッチ部の出力端子
に上記第2のコンデンサの一端を夫々接続し、上記各第
2のコンデンサの他端を上記電源の他端に接続すると共
に、上記複数のスイッチ部を上記電源側から順次オンす
る制御部を設けたことを特徴としている。
【0012】
【作用】上記請求項1の発明の電源回路によれば、上記
スイッチ部をオンすると、そのスイッチ部の入力端子と
上記電源の一端との間に一端が接続され、他端が電源の
他端に接続された第1のコンデンサに予め充電された電
荷は、スイッチ部を介して第2のコンデンサに充電され
る。そして、上記制御部はスイッチ部がオンした後、所
定の期間経過後に上記DC/DCコンバータ部に起動信
号を出力する。上記制御部からの起動信号を受けて、D
C/DCコンバータは入力された直流電圧を所望の直流
電圧に変換する。
【0013】したがって、電源オン時、電源から流れる
突入電流を第1、第2のコンデンサに充電された電荷が
補って、突入電流を低減することができる。特に、上記
電源がバッテリーの場合、突入電流を低減することによ
って、バッテリーの寿命を長くすると共に、電源オン時
の電圧低下も防止できる。また、外部に特別な回路を設
けたり、突入電流を検出する検出回路や電圧監視回路等
の規模が大きく、かつ複雑な回路を設けたりすることが
ないので、低コストな電源回路を実現できる。また、上
記第2のコンデンサに十分に充電され、第2のコンデン
サの両端の電圧が十分に立ち上がった後にDC/DCコ
ンバータ部を起動することによって、短時間でDC/D
Cコンバータ部を立ち上げて、この電源回路の出力電圧
をすぐに安定させることができる。
【0014】また、請求項2の発明の電源回路によれ
ば、上記制御部により、上記複数のスイッチ部を電源側
から順次オンすると、そのスイッチ部の入力端子と上記
電源の一端との間に一端が接続され、他端が電源の他端
に接続された第1のコンデンサに予め充電された電荷
は、電源側の第1のコンデンサから順次オンしたスイッ
チ部を介してそのスイッチ部の出力端子に一端が接続さ
れ、電源の他端に他端が接続された第2のコンデンサに
充電される。そして、例えば上記スイッチ部の出力端子
に負荷を夫々接続した場合、上記第2のコンデンサを充
電し、その第2のコンデンサの両端の電圧が立ち上がっ
てから負荷に電流が流れ始める。
【0015】したがって、上記各スイッチ部の出力端子
に負荷を夫々接続したとしても、電源オン時に複数の負
荷に同時に突入電流が流れることがなく、複数のスイッ
チ部のオン毎に突入電流が分散して流れるので、電源か
ら流れる突入電流を低減できる。特に、上記電源がバッ
テリーの場合、突入電流を低減することによって、バッ
テリーの寿命を長くすると共に、電源オン時の電圧低下
も防止できる。また、外部に特別な回路を設けたり、突
入電流を検出する検出回路や電圧監視回路等の規模が大
きく、かつ複雑な回路を設けたりすることがないので、
低コストな電源回路を実現できる。
【0016】また、上記負荷を複数に分割することによ
って、各スイッチ部がオンする毎に新たに通電する負荷
を夫々小さくすることができるから、その負荷に応じて
第2のコンデンサの容量を夫々小さくできる。したがっ
て、その前段の予め充電されたコンデンサまたは第2の
コンデンサに必要な容量も小さくできる。
【0017】
【実施例】この発明の電源回路の一実施例について図面
を用いて詳細に説明する。
【0018】(第1実施例) 図1はこの発明の第1実施例の電源回路を用いた電子回
路のブロック図を示しており、1は直流電圧を出力する
電源供給部、2は上記電源供給部1からの直流電圧を印
加したスイッチ部としての電源オンオフ部、3は上記電
源供給部1からの直流電圧を印加した制御部、4は上記
電源オンオフ部2の出力端子と接続され、上記電源供給
部1から電源オンオフ部2を介して供給された直流電圧
を所定の直流電圧に変換するDC/DCコンバータ部、
5は上記DC/DCコンバータ部4からの変換された直
流電圧を受けて、信号処理を行う負荷としての信号処理
部である。上記制御部3は、制御信号としてのオン/オ
フ信号を受けて、制御信号S1を電源オンオフ部2に出力
し、起動信号S2をDC/DCコンバータ部4に出力す
る。上記電源オンオフ部2と制御部3とDC/DCコン
バータ部4とで電源回路6を構成している。
【0019】また、図2は図1のブロック図の電子回路
の回路図を示している。上記電源供給部1は、(−)端
子がグランドに接続されたバッテリーB1からなり、上
記電源オンオフ部2は、バッテリーB1の(+)端子に
一端が接続され、グランドGNDに他端が接続された第
1のコンデンサC1と、上記コンデンサC1の一端にエミ
ッタが接続されたトランジスタQ1と、このトランジス
タQ1のベースに抵抗R3を介してコレクタが接続された
トランジスタQ2とからなり、このトランジスタQ2のエ
ミッタはグランドGNDに接続すると共に、上記トラン
ジスタQ1のコレクタとベースとの間には、抵抗R4を接
続している。また、上記電源供給部1のバッテリーB1
の(+)端子を制御部3に接続し、その制御部3の制御
信号S1は電源オンオフ部2のトランジスタQ2のベース
に抵抗R1を介して接続している。そして、上記トラン
ジスタQ2のベースとエミッタとの間に抵抗R2を接続し
ている。
【0020】また、上記DC/DCコンバータ部4は、
一端が電源オンオフ部2のトランジスタQ1のコレクタ
と接続され、他端がグランドGNDと接続された第2の
コンデンサC2と、そのコンデンサC2の一端が一方の入
力に接続された昇圧スイッチング回路IC1と、その昇
圧スイッチング回路IC1の一方の入力と他方の入力と
の間に接続されたチョークコイルLとで構成している。
なお、上記チョークコイルLは、昇圧スイッチング回路
IC1内のトランジスタのオン・オフ動作により出力端
子から出力される電圧エネルギーを蓄えコンデンサC4
に供給するものである。そして、上記昇圧スイッチング
回路IC1の出力端子とグランドGNDとの間には、リ
ップル及びノイズ低減のためのコンデンサC3,C4を接
続している。
【0021】また、上記信号処理部5は、上記DC/D
Cコンバータ部4の昇圧スイッチング回路IC2の出力
端子に一端が接続され、グランドGNDに他端が接続さ
れたコンデンサC5と、上記コンデンサC5と並列に接続
されたコンデンサC6と、上記コンデンサC5と並列に接
続された集積回路IC2とで構成されている。
【0022】上記構成の電子回路は、図3に示すよう
に、上記制御部4にオン/オフ信号を入力すると、制御
部4から制御信号S1がオンとなって、Hレベルとな
る。上記制御部4からのHレベルの制御信号S1によっ
て、電源オンオフ部2のトランジスタQ2のベースとエ
ミッタを介してグランドGNDに電流が流れ、トランジ
スタQ2がオンする。そして、上記トランジスタQ2がオ
ンすると、トランジスタQ1のエミッタからベースを介
してトランジスタQ2のコレクタに電流が流れ、トラン
ジスタQ1がオンする。上記電源オンオフ部2のトラン
ジスタQ1がオンすることによって、電源供給部1のバ
ッテリーB1から第2のコンデンサC2に充電電流が流れ
ると共に、第1のコンデンサC1に充電された電荷がト
ランジスタQ1を介して第2のコンデンサC2に充電され
る。このとき、上記第1のコンデンサC1に充電された
電荷が電源供給部1のバッテリーB1から第2のコンデ
ンサC2に流れる充電電流を補い、それに伴って、第2
のコンデンサC2の端子電圧が上昇する。そして、上記
オン/オフ信号が入力されてから所定の期間t経過した
後、上記制御部4は起動信号S2を出力する。上記昇圧
スイッチング回路IC1は、起動信号S2を受けて、第2
のコンデンサC2の一端からチョークコイルLを介して
入力された直流電圧を所定の直流電圧に変換して、コン
デンサC3,C4が接続された出力端子に出力する。そし
て、上記コンデンサC3,C4を充電すると共に、上記信
号処理部5のコンデンサC5,C6に充電すると共に、集
積回路IC2に電圧を供給する。上記コンデンサC5,C6
の両端の電圧が立ち上がると、バッテリーB1から電源
オンオフ部2とDC/DCコンバータ部4を介して集積
回路IC1に電力を供給して、この電子回路を動作させ
る。
【0023】このように、電源オン時に電源供給部1の
バッテリーB1から流れる突入電流を第1のコンデンサ
1に充電された電荷が補って、バッテリーB1からの突
入電流を低減することができる。また、上記第2のコン
デンサC2に十分に充電され、入力電圧が十分に立ち上
がった後に昇圧スイッチング回路IC1を起動すること
で、短時間で昇圧スイッチング回路IC1を立ち上げ
て、この昇圧スイッチング回路IC1の出力電圧をすぐ
に安定させることができる。
【0024】(第2実施例) 図4はこの発明の第2実施例の電源回路の回路図であ
る。この電源回路は、(−)端子がグランドGNDに接
続された電源としてのバッテリーB2と、上記バッテリ
ーB2の(+)端子と一端が接続され、他端がグランド
GNDに接続された第1のコンデンサC11と、上記コン
デンサC11の一端に直列に接続されたスイッチ部SW1,
SW2,SW3と、上記各スイッチ部SW1,SW2,SW3
出力端子に一端が夫々接続され、他端がグランドGND
に接続された第2のコンデンサC12,C13,C14とを備え
たものである。上記スイッチ部SW1の制御端子にオン
/オフ信号を入力している。また、上記オン/オフ信号
を受けて、所定の期間t2経過した後にスイッチ部SW2
に制御信号を出力するタイマー14と、タイマー14か
らの制御信号を受けて、所定の期間t3経過した後にス
イッチ部SW3に制御信号を出力するタイマー15と、
上記オン/オフ信号を入力端子に入力して、このオン/
オフ信号を反転して、タイマー14,15に出力するイ
ンバータIV1とを備えている。なお、上記オン/オフ
信号がオフ、すなわちLレベルのとき、上記インバータ
IV1の出力はHレベルとなり、タイマー14,15は動
作禁止状態にしている。上記タイマー14,15とイン
バータIV1とで制御部20を構成している。そして、
上記スイッチ部SW1,SW2,SW3の出力端子には、負
荷としての信号処理部11,12,13を夫々接続してい
る。
【0025】上記構成の電源回路において、図5に示す
ように、オン/オフ信号をオンすると、上記スイッチ部
SW1はオンし、第2のコンデンサC12にバッテリーB2
から充電電流が流れると共に、予め充電されていた第1
のコンデンサC11からも電荷を放電して、第2のコンデ
ンサC12への充電電流を補い、それに伴って第2のコン
デンサC12の両端電圧が上昇する。こうして、上記第2
のコンデンサC12への充電が完了し、第1のコンデンサ
11も元通りに充電した後、上記信号処理部11が動作
する。また、上記オン/オフ信号をオン、すなわちHレ
ベルになると、上記インバータIV1の出力はLレベル
となり、タイマー14,15は動作許可状態となる。
【0026】そして、上記オン/オフ信号がオンとなっ
てから所定の期間t2経過後にタイマー14は制御信号
を出力する。上記タイマー14からの制御信号を受け
て、スイッチ部SW2はオンし、第2のコンデンサC13
にバッテリーB2から充電電流が流れると共に、充電さ
れている第1のコンデンサC11、第2のコンデンサC12
からも電荷を放電して、第2のコンデンサC13への充電
電流を補う。こうして、上記第2のコンデンサC13への
充電が完了し、第1のコンデンサC11、第2のコンデン
サC12も元通りに充電した後、上記信号処理部12が動
作する。
【0027】さらに、上記タイマー14からの制御出力
を受けて、タイマー15は所定の期間t3経過後に制御
信号を出力する。上記タイマー15からの制御信号を受
けて、スイッチ部SW3はオンし、第2のコンデンサC
14にバッテリーB2から充電電流が流れると共に、充電
されている第1のコンデンサC11、第2のコンデンサC
12,C13からも電荷を放電して、第2のコンデンサC14
への充電電流を補う。こうして、上記第2のコンデンサ
14への充電が完了し、第1のコンデンサC11、第2の
コンデンサC12,C13も元通りに充電した後、上記信号
処理部13が動作する。
【0028】このように、電源オン時、上記信号処理部
11,12,13に同時に突入電流が流れることがなく、
スイッチ部SW1,SW2,SW3のオン毎に突入電流が分
割して流れるので、バッテリーB2から流れる突入電流
を低減することができる。また、突入電流を低減するこ
とで、バッテリーの寿命を長くすることができると共
に、電源オン時のバッテリーB2の出力電圧の低下も防
止することができる。
【0029】上記第1,第2実施例では、電源としてバ
ッテリーB1,B2を用いたが、電源はこれに限らず、直
流電圧を出力する電源であればよい。
【0030】また、上記第2実施例では、三つのスイッ
チ部SW1,SW2,SW3と第2のコンデンサとして三つ
のコンデンサC12,C13,C14とを用いたが、スイッチ部
と第2のコンデンサの数はこれに限らないのは勿論であ
る。
【0031】
【発明の効果】請求項1の発明の電源回路は、電源と負
荷との間にスイッチ部を接続し、上記スイッチ部の入力
端子と電源の一端との間に第1のコンデンサの一端を接
続し、上記電源の他端に第1のコンデンサの他端を接続
し、上記スイッチ部の出力端子と上記負荷との間に第2
のコンデンサの一端を接続し、上記電源の他端に第2の
コンデンサの他端を接続すると共に、上記第2のコンデ
ンサと上記負荷との間にDC/DCコンバータ部を接続
し、上記スイッチ部がオンした後、所定の期間経過後に
上記DC/DCコンバータ部に制御部から起動信号を出
力したものである。
【0032】したがって、請求項1の発明の電源回路に
よれば、上記スイッチ部をオンすると、予め充電された
上記第1のコンデンサからスイッチ部を介して上記第2
のコンデンサに電流が流れて、上記電源からの突入電流
を第1のコンデンサに充電された電荷が補って、突入電
流を低減することができる。また、上記第2のコンデン
サに十分に充電され、その第2のコンデンサの両端の電
圧が十分に立ち上がった後にDC/DCコンバータ部を
起動させることによって、短い時間でDC/DCコンバ
ータ部を立ち上げると共に、出力電圧を安定させること
ができる。また、上記電源がバッテリーの場合、突入電
流を低減することによって、バッテリーの寿命を長くす
ると共に、電源オン時の電圧低下も防止することができ
る。また、外部に特別な回路を設けたり、突入電流を検
出する検出回路や電圧監視回路等の規模が大きく、かつ
複雑な回路を設ける必要がないので、低コストな電源回
路を実現することができる。
【0033】また、請求項2の発明の電源回路は、電源
と負荷との間にスイッチ部を接続し、上記スイッチ部の
入力端子と電源の一端との間に第1のコンデンサの一端
を接続し、上記電源の他端に第1のコンデンサの他端を
接続し、上記スイッチ部の出力端子と上記負荷との間に
第2のコンデンサの一端を接続し、上記電源の他端に第
2のコンデンサの他端を接続したものであって、上記ス
イッチ部を直列に複数接続し、上記各スイッチ部の出力
端子に複数の上記第2のコンデンサの一端を夫々接続
し、上記複数の第2のコンデンサの他端を上記電源の他
端に接続すると共に、上記スイッチ部を上記電源側から
順次オンする制御部を設けたものである。
【0034】したがって、請求項2の発明の電源回路に
よれば、電源オン時に複数の負荷に同時に突入電流が流
れることがなく、かつ複数のスイッチ部のオン毎に突入
電流を分割するので、電源から流れる突入電流を低減す
ることができる。また、上記電源がバッテリーの場合、
突入電流を低減することによって、バッテリーの寿命を
長くすると共に、電源オン時の電圧低下も防止すること
ができる。また、外部に特別な回路を設けたり、突入電
流を検出する検出回路や電圧監視回路等の規模が大き
く、かつ複雑な回路を設ける必要がないので、低コスト
な電源回路を実現することができる。
【0035】また、上記負荷を複数に分割することによ
って、各スイッチ部がオンする毎に新たに通電される負
荷を夫々小さくすることができるから、その負荷に応じ
て第2のコンデンサの容量を最適にすることで、第2の
コンデンサの容量を小さくすることができる。したがっ
て、その前段の予め充電されるコンデンサまたは第2の
コンデンサに必要な容量も小さくすることができる。し
たがって、この電源回路を用いた電子回路の薄型化・小
型化を容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1はこの発明の第1実施例の電源回路を用
いた電子回路のブロック図である。
【図2】 図2は上記第1実施例の電子回路の回路図で
ある。
【図3】 図3は上記第1実施例のタイミング図であ
る。
【図4】 図4はこの発明の第2実施例の回路図であ
る。
【図5】 図5は上記第2実施例のタイミング図であ
る。
【図6】 図6は従来の突入電流防止対策を施したテレ
ビシステムのブロック図である。
【図7】 図7は従来の電子機器の電源回路の回路図で
ある。
【符号の説明】
1…電源供給部、2…電源オン/オフ部、3…制御部、 4…DC/DCコンバータ部、5…信号処理部、6…電
源回路、 C1,C11…第1のコンデンサ、C2,C12,C13…第2
のコンデンサ。

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源と負荷との間に接続されたスイッチ
    部と、 上記スイッチ部の入力端子と上記電源の一端との間に一
    端が接続され、他端が上記電源の他端に接続された第1
    のコンデンサと、 上記スイッチ部の出力端子と上記負荷との間に一端が接
    続され、他端が上記電源の他端に接続された第2のコン
    デンサと、 上記第2のコンデンサと上記負荷との間に接続されたD
    C/DCコンバータ部と、 上記スイッチ部がオンした後、所定の期間経過後に上記
    DC/DCコンバータ部に起動信号を出力する制御部と
    を備えたことを特徴とする電源回路。
  2. 【請求項2】 電源と負荷との間に接続されたスイッチ
    部と、 上記スイッチ部の入力端子と上記電源の一端との間に一
    端が接続され、他端が上記電源の他端に接続された第1
    のコンデンサと、 上記スイッチ部の出力端子と上記負荷との間に一端が接
    続され、他端が上記電源の他端に接続された第2のコン
    デンサとを備えた電源回路であって、 上記スイッチ部を直列に複数接続し、上記各スイッチ部
    の出力端子に上記第2のコンデンサの一端を夫々接続
    し、上記各第2のコンデンサの他端を上記電源の他端に
    接続すると共に、 上記複数のスイッチ部を上記電源側から順次オンする制
    御部を設けたことを特徴とする電源回路。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101709367B1 (ko) * 2009-06-26 2017-02-22 로무 가부시키가이샤 각속도 센서와, 그것에 이용되는 동기 검파 회로

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