JP3177930B2 - 電源装置 - Google Patents
電源装置Info
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- JP3177930B2 JP3177930B2 JP22729192A JP22729192A JP3177930B2 JP 3177930 B2 JP3177930 B2 JP 3177930B2 JP 22729192 A JP22729192 A JP 22729192A JP 22729192 A JP22729192 A JP 22729192A JP 3177930 B2 JP3177930 B2 JP 3177930B2
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- JP
- Japan
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- output
- voltage
- circuit
- transformer
- power supply
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電源装置に関し、詳しく
は、トランス２次側の総容量（ＶＡ）を変えずに、出力
する電圧／電流値の組み合わせを効率よく変えることが
できる、シリーズレギュレータ方式の電源装置に関する
ものである。
は、トランス２次側の総容量（ＶＡ）を変えずに、出力
する電圧／電流値の組み合わせを効率よく変えることが
できる、シリーズレギュレータ方式の電源装置に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】図３に、従来のシリーズレギュレータ方
式の電源装置の接続図を示す。１はトランスで、ＡＣ１
００Ｖから出力電圧Ｖccを作るのに必要な電圧を得るた
めのものである。トランス１の２次側出力はダイオード
ブリッジ２で整流された後コンデンサ３で平滑され、安
定化回路４に入力されている。安定化回路４では、出力
電圧Ｖccを抵抗５，６で形成される分圧回路で分割した
値と基準電圧源７とが等しくなるように、誤差増幅器８
がトランジスタ９を制御して出力電圧Ｖccを安定化して
いる。
式の電源装置の接続図を示す。１はトランスで、ＡＣ１
００Ｖから出力電圧Ｖccを作るのに必要な電圧を得るた
めのものである。トランス１の２次側出力はダイオード
ブリッジ２で整流された後コンデンサ３で平滑され、安
定化回路４に入力されている。安定化回路４では、出力
電圧Ｖccを抵抗５，６で形成される分圧回路で分割した
値と基準電圧源７とが等しくなるように、誤差増幅器８
がトランジスタ９を制御して出力電圧Ｖccを安定化して
いる。
【０００３】このようなシリーズレギュレータ方式を用
いた場合、例えば電源の出力を３０Ｖ／１Ａとすると、
出力範囲は図４（ａ）のようになる。ところで、アプリ
ケーションを広げるために同じ消費電力で図４（ｂ）の
ような出力範囲を考えた場合、電圧の変更は抵抗５，６
で形成される分圧回路の値を変えれば済むが、電流に関
しては３０Ｖ／２Ａに対応できるトランスを用意しなけ
ればならない。
いた場合、例えば電源の出力を３０Ｖ／１Ａとすると、
出力範囲は図４（ａ）のようになる。ところで、アプリ
ケーションを広げるために同じ消費電力で図４（ｂ）の
ような出力範囲を考えた場合、電圧の変更は抵抗５，６
で形成される分圧回路の値を変えれば済むが、電流に関
しては３０Ｖ／２Ａに対応できるトランスを用意しなけ
ればならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これは図４
（ｃ）の範囲をカバーできる電源を作ることになり無駄
な部分が生じる。また、トランスにおける容量（ＶＡ）
の増加は、大きさ，重量及び価格の増加を伴うため、図
４（ｂ）のようなアプリケーションの場合にはデメリッ
トになってしまう。
（ｃ）の範囲をカバーできる電源を作ることになり無駄
な部分が生じる。また、トランスにおける容量（ＶＡ）
の増加は、大きさ，重量及び価格の増加を伴うため、図
４（ｂ）のようなアプリケーションの場合にはデメリッ
トになってしまう。
【０００５】この問題は、効率の良いスイッチング方式
の電源を採用すれば解決されるが、スイッチング方式の
電源にはノイズが多いという難点がある。従って、例え
ば低ノイズのパワーアンプを得たい場合には、シリーズ
レギュレータ方式の電源を採用せざるを得ない。他の方
法として、図５（ａ），（ｂ）に示すようにトランス１
０の２次側に２組の出力系統を用意しておき、切換スイ
ッチ１１，１２を切り換えてこれら出力系統を直列接続
あるいは並列接続することにより、トランス１０の総容
量を変えずに出力電圧／電流の組み合わせを変えること
ができる。図５の場合、切換スイッチ１１，１２をＮＣ
（常開）側に切り換えることにより直列接続され、ＮＯ
（常閉）側に切り換えることにより並列接続される。な
お、（ａ）ではトランス１０の２次側巻線に切換スイッ
チ１１，１２を接続して交流段階での切り換えを行い、
（ｂ）ではダイオードブリッジ１３，１４の出力端子に
切換スイッチ１１，１２を接続して直流段階で切り換え
を行うようにしている。
の電源を採用すれば解決されるが、スイッチング方式の
電源にはノイズが多いという難点がある。従って、例え
ば低ノイズのパワーアンプを得たい場合には、シリーズ
レギュレータ方式の電源を採用せざるを得ない。他の方
法として、図５（ａ），（ｂ）に示すようにトランス１
０の２次側に２組の出力系統を用意しておき、切換スイ
ッチ１１，１２を切り換えてこれら出力系統を直列接続
あるいは並列接続することにより、トランス１０の総容
量を変えずに出力電圧／電流の組み合わせを変えること
ができる。図５の場合、切換スイッチ１１，１２をＮＣ
（常開）側に切り換えることにより直列接続され、ＮＯ
（常閉）側に切り換えることにより並列接続される。な
お、（ａ）ではトランス１０の２次側巻線に切換スイッ
チ１１，１２を接続して交流段階での切り換えを行い、
（ｂ）ではダイオードブリッジ１３，１４の出力端子に
切換スイッチ１１，１２を接続して直流段階で切り換え
を行うようにしている。
【０００６】ここで、直列接続の場合は問題ないが、並
列接続の場合は電圧のばらつきによって各々が出力する
電流に違いが出てしまう。例えば、１８Ｖ／１Ａ出力の
２次側巻線を２組並列接続して１．５Ａの出力電流を取
ろうとした場合、電流容量に余裕が有るのであまり問題
にはならないが、２Ａの出力電流を取りたい場合には２
次側電圧のばらつきによって片方に１Ａ以上の負担がか
かってしまう可能性があり具合が悪い。このように、決
められたトランスから効率よく電圧／電流を取ろうとす
ると、図５のような回路構成では不十分である。
列接続の場合は電圧のばらつきによって各々が出力する
電流に違いが出てしまう。例えば、１８Ｖ／１Ａ出力の
２次側巻線を２組並列接続して１．５Ａの出力電流を取
ろうとした場合、電流容量に余裕が有るのであまり問題
にはならないが、２Ａの出力電流を取りたい場合には２
次側電圧のばらつきによって片方に１Ａ以上の負担がか
かってしまう可能性があり具合が悪い。このように、決
められたトランスから効率よく電圧／電流を取ろうとす
ると、図５のような回路構成では不十分である。
【０００７】本発明はこのような問題点を解決するもの
であり、その目的は、トランスの２次側の総容量（Ｖ
Ａ）を変えることなく、出力電圧／電流値の組み合わせ
を効率よく変えることができるシリーズレギュレータ方
式の電源装置を実現することにある。
であり、その目的は、トランスの２次側の総容量（Ｖ
Ａ）を変えることなく、出力電圧／電流値の組み合わせ
を効率よく変えることができるシリーズレギュレータ方
式の電源装置を実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、複数の２次側出力系統を有する
トランスと、トランスの２次側出力をそれぞれ整流する
複数の整流回路と、各整流回路の出力をそれぞれ平滑す
る複数の平滑回路と、各平滑回路の出力を直列接続され
た１系統または個別に独立した複数系統に切り換えて出
力する複数の切換スイッチと、これら切換スイッチから
１系統または複数系統に出力される電圧を安定化して外
部に出力する安定化回路を具備し、 前記安定化回路は、
前記切換スイッチを介して出力される複数系統の出力電
圧を個別に安定化するための特性のほぼ等しい複数系統
のトランジスタと、出力端子にはこれら各トランジスタ
のゲートが並列に接続され非反転入力端子には基準電圧
源が接続され反転入力端子にはこれらトランジスタを介
して出力される各系統の電圧を分圧する分圧回路の出力
端子が接続される誤差増幅器と、前記切換スイッチの切
り換えに連動して分圧回路の分圧比を切り換える切換ス
イッチとで構成されたことを特徴とする。
題点を解決するために、複数の２次側出力系統を有する
トランスと、トランスの２次側出力をそれぞれ整流する
複数の整流回路と、各整流回路の出力をそれぞれ平滑す
る複数の平滑回路と、各平滑回路の出力を直列接続され
た１系統または個別に独立した複数系統に切り換えて出
力する複数の切換スイッチと、これら切換スイッチから
１系統または複数系統に出力される電圧を安定化して外
部に出力する安定化回路を具備し、 前記安定化回路は、
前記切換スイッチを介して出力される複数系統の出力電
圧を個別に安定化するための特性のほぼ等しい複数系統
のトランジスタと、出力端子にはこれら各トランジスタ
のゲートが並列に接続され非反転入力端子には基準電圧
源が接続され反転入力端子にはこれらトランジスタを介
して出力される各系統の電圧を分圧する分圧回路の出力
端子が接続される誤差増幅器と、前記切換スイッチの切
り換えに連動して分圧回路の分圧比を切り換える切換ス
イッチとで構成されたことを特徴とする。
【０００９】
【作用】トランスの複数系統の出力は、切換スイッチに
より直列接続された１系統または個別に独立した複数系
統に切り換えられて安定化回路に入力され、それぞれ安
定化されて外部に出力される。これにより、安定化回路
はトランスの複数系統の出力を個別に安定化できること
から、トランスの出力容量を変えることなく効率よく出
力範囲を変更できる電源装置が得られる。
より直列接続された１系統または個別に独立した複数系
統に切り換えられて安定化回路に入力され、それぞれ安
定化されて外部に出力される。これにより、安定化回路
はトランスの複数系統の出力を個別に安定化できること
から、トランスの出力容量を変えることなく効率よく出
力範囲を変更できる電源装置が得られる。
【００１０】
【実施例】以下、図面を用いて本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明の要部の基本回路図であって、図５と
共通する部分には同一符号を付けている。図１におい
て、切換スイッチ１１のＣＯＭ接点は整流回路１３の出
力を平滑する平滑回路１５の負側の出力端子に接続さ
れ、ＮＣ接点は整流回路１４の出力を平滑する平滑回路
１６の正側の出力端子に接続され、ＮＯ接点は平滑回路
１６の負側の出力端子および安定化回路１７のグラウン
ドラインＧＮＤに接続されている。切換スイッチ１２の
ＣＯＭ接点は安定化回路１７の一方の入力端子に接続さ
れ、ＮＣ接点は平滑回路１５の正側の出力端子および安
定化回路１７の他方の入力端子に接続され、ＮＯ接点は
平滑回路１６の正側の出力端子に接続されている。
る。図１は本発明の要部の基本回路図であって、図５と
共通する部分には同一符号を付けている。図１におい
て、切換スイッチ１１のＣＯＭ接点は整流回路１３の出
力を平滑する平滑回路１５の負側の出力端子に接続さ
れ、ＮＣ接点は整流回路１４の出力を平滑する平滑回路
１６の正側の出力端子に接続され、ＮＯ接点は平滑回路
１６の負側の出力端子および安定化回路１７のグラウン
ドラインＧＮＤに接続されている。切換スイッチ１２の
ＣＯＭ接点は安定化回路１７の一方の入力端子に接続さ
れ、ＮＣ接点は平滑回路１５の正側の出力端子および安
定化回路１７の他方の入力端子に接続され、ＮＯ接点は
平滑回路１６の正側の出力端子に接続されている。
【００１１】図２は図１の具体例を示す回路図であり、
図１と共通する部分には同一符号を付けている。図２の
安定化回路１７において、トランジスタ１８のコレクタ
には切換スイッチ１２のＮＣ接点および平滑回路１５の
正側の出力端子が接続され、トランジスタ１９のコレク
タには切換スイッチ１２のＣＯＭ接点が接続されてい
る。トランジスタ１８，１９のエミッタは保護用の抵抗
２０，２１を介して共通に接続され、この電源回路の出
力となっている。出力電圧Ｖccは、抵抗２３を介して切
換スイッチ２２のＣＯＭ接点と誤差増幅器２７の反転入
力端子に接続され、切換スイッチ２２のＮＣ接点は抵抗
２４を介してグラウンドＧＮＤに接続され、ＮＯ接点は
抵抗２５を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。
そして、基準電圧源２６は誤差増幅器２７の非反転入力
端子に接続され、誤差増幅器２７の出力はトランジスタ
１８，１９のベースに接続されている。
図１と共通する部分には同一符号を付けている。図２の
安定化回路１７において、トランジスタ１８のコレクタ
には切換スイッチ１２のＮＣ接点および平滑回路１５の
正側の出力端子が接続され、トランジスタ１９のコレク
タには切換スイッチ１２のＣＯＭ接点が接続されてい
る。トランジスタ１８，１９のエミッタは保護用の抵抗
２０，２１を介して共通に接続され、この電源回路の出
力となっている。出力電圧Ｖccは、抵抗２３を介して切
換スイッチ２２のＣＯＭ接点と誤差増幅器２７の反転入
力端子に接続され、切換スイッチ２２のＮＣ接点は抵抗
２４を介してグラウンドＧＮＤに接続され、ＮＯ接点は
抵抗２５を介してグラウンドＧＮＤに接続されている。
そして、基準電圧源２６は誤差増幅器２７の非反転入力
端子に接続され、誤差増幅器２７の出力はトランジスタ
１８，１９のベースに接続されている。
【００１２】このように構成される回路の動作を説明す
る。はじめに、例えばトランス１０の２次側出力容量が
１８Ｖ／１Ａで目標電源出力は３０Ｖ／１Ａとする。こ
のとき、切換スイッチ１１，１２，２２のＣＯＭ接点は
図２のようにＮＣ側に接続する。この場合、安定化回路
１７から見れば、３６Ｖ／１Ａのトランス２次側出力と
なり、出力電圧を抵抗２３，２４で形成される分圧回路
で分割した値と基準電圧源２６の出力電圧が等しくなる
ように誤差増幅器２７がトランジスタ１８，１９を制御
して目標値の３０Ｖが出力される。ここで、トランジス
タ１８，１９は並列接続であり、抵抗２０，２１により
各トランジスタ１８，１９に流れるコレクタ電流はほぼ
等しくなる。つまり、電源の出力として１Ａを取った場
合、トランジスタ１８，１９に流れる電流はそれぞれ約
０．５Ａとなる。
る。はじめに、例えばトランス１０の２次側出力容量が
１８Ｖ／１Ａで目標電源出力は３０Ｖ／１Ａとする。こ
のとき、切換スイッチ１１，１２，２２のＣＯＭ接点は
図２のようにＮＣ側に接続する。この場合、安定化回路
１７から見れば、３６Ｖ／１Ａのトランス２次側出力と
なり、出力電圧を抵抗２３，２４で形成される分圧回路
で分割した値と基準電圧源２６の出力電圧が等しくなる
ように誤差増幅器２７がトランジスタ１８，１９を制御
して目標値の３０Ｖが出力される。ここで、トランジス
タ１８，１９は並列接続であり、抵抗２０，２１により
各トランジスタ１８，１９に流れるコレクタ電流はほぼ
等しくなる。つまり、電源の出力として１Ａを取った場
合、トランジスタ１８，１９に流れる電流はそれぞれ約
０．５Ａとなる。
【００１３】次に、目標電源出力を１５Ｖ／２Ａとする
と、切換スイッチ１１，１２，２２のＣＯＭ接点はＮＯ
側に接続する。この場合、安定化回路１７から見れば２
組の１８Ｖ／１Ａのトランス２次側出力となり、それぞ
れ別々にトランジスタ１８，１９のコレクタに接続され
る。出力電圧の変更は、抵抗２４，２５を切り換えるこ
とにより可能である。この場合も出力電圧を抵抗２３，
２５で形成される分圧回路で分割した値と基準電圧源２
６の出力電圧が等しくなるように誤差増幅器２７がトラ
ンジスタ１８，１９を制御して目標値の１５Ｖが出力さ
れる。ここで、トランジスタ１８，１９は、ベース電位
が等しく、エミッタは抵抗２０，２１を介して共通に接
続されているので、コレクタ電位が多少違っていても各
トランジスタ１８，１９に流れるコレクタ電流はほぼ等
しくなる。従って、電源の出力として２Ａ取った場合、
トランジスタ１８，１９に流れる電流はそれぞれ約１Ａ
となる。
と、切換スイッチ１１，１２，２２のＣＯＭ接点はＮＯ
側に接続する。この場合、安定化回路１７から見れば２
組の１８Ｖ／１Ａのトランス２次側出力となり、それぞ
れ別々にトランジスタ１８，１９のコレクタに接続され
る。出力電圧の変更は、抵抗２４，２５を切り換えるこ
とにより可能である。この場合も出力電圧を抵抗２３，
２５で形成される分圧回路で分割した値と基準電圧源２
６の出力電圧が等しくなるように誤差増幅器２７がトラ
ンジスタ１８，１９を制御して目標値の１５Ｖが出力さ
れる。ここで、トランジスタ１８，１９は、ベース電位
が等しく、エミッタは抵抗２０，２１を介して共通に接
続されているので、コレクタ電位が多少違っていても各
トランジスタ１８，１９に流れるコレクタ電流はほぼ等
しくなる。従って、電源の出力として２Ａ取った場合、
トランジスタ１８，１９に流れる電流はそれぞれ約１Ａ
となる。
【００１４】以上のように、トランス１０の２組の２次
側出力を切換スイッチ１１，１２で直列接続された１系
統出力と独立した個別の２系統に切り換えるとともに、
安定化回路１７を２入力にすることにより、トランス１
０の総容量（ＶＡ）を変えることなく、効率よく図４
（ａ），（ｂ）の出力範囲を実現することができる。な
お、同様なシリーズレギュレータ方式で、例えば１８Ｖ
／１Ａのトランス２次側出力を４組使ってそれらを切り
換えるとともに４入力の安定化回路を用いることによ
り、安定化回路から見れば、１８Ｖ／４Ａ，３６Ｖ／２
Ａ，７２Ｖ／１Ａのトランス２次側出力と同等に扱え
る。従って、トランスの総容量を変えることなく、最終
的な電源の出力として、１５Ｖ／４Ａ，３０Ｖ／２Ａ，
６０Ｖ／１Ａ程度を切り換えることができる。
側出力を切換スイッチ１１，１２で直列接続された１系
統出力と独立した個別の２系統に切り換えるとともに、
安定化回路１７を２入力にすることにより、トランス１
０の総容量（ＶＡ）を変えることなく、効率よく図４
（ａ），（ｂ）の出力範囲を実現することができる。な
お、同様なシリーズレギュレータ方式で、例えば１８Ｖ
／１Ａのトランス２次側出力を４組使ってそれらを切り
換えるとともに４入力の安定化回路を用いることによ
り、安定化回路から見れば、１８Ｖ／４Ａ，３６Ｖ／２
Ａ，７２Ｖ／１Ａのトランス２次側出力と同等に扱え
る。従って、トランスの総容量を変えることなく、最終
的な電源の出力として、１５Ｖ／４Ａ，３０Ｖ／２Ａ，
６０Ｖ／１Ａ程度を切り換えることができる。
【００１５】また、同様の回路を負電源側でも実現する
ことにより、デュアルトラッキング電源にすることも可
能である。
ことにより、デュアルトラッキング電源にすることも可
能である。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シリーズレギュレータ方式の電源において、トランス２
次側の総容量（ＶＡ）を変えずに出力する電圧／電流値
の組み合わせを効率よく変えることができ、より広いア
プリケーションへの対応が可能である。
シリーズレギュレータ方式の電源において、トランス２
次側の総容量（ＶＡ）を変えずに出力する電圧／電流値
の組み合わせを効率よく変えることができ、より広いア
プリケーションへの対応が可能である。
【図１】本発明の要部の基本回路図である。
【図２】図１の具体例の回路図である。
【図３】従来のシリーズレギュレータ方式の電源装置の
一例の接続図である。
一例の接続図である。
【図４】出力電圧と出力電流の組み合わせの説明図であ
る。
る。
【図５】従来のシリーズレギュレータ方式の電源装置の
他の例の接続図である。
他の例の接続図である。
１０ トランス １１，１２ 切換スイッチ １３，１４ 整流回路 １５，１６ 平滑回路 １７ 安定化回路
Claims (1)
- 【請求項１】複数の２次側出力系統を有するトランス
と、 トランスの２次側出力をそれぞれ整流する複数の整流回
路と、 各整流回路の出力をそれぞれ平滑する複数の平滑回路
と、 各平滑回路の出力を直列接続された１系統または個別に
独立した複数系統に切り換えて出力する複数の切換スイ
ッチと、 これら切換スイッチから１系統または複数系統に出力さ
れる電圧を安定化して外部に出力する安定化回路を具備
し、 前記安定化回路は、前記切換スイッチを介して出力され
る複数系統の出力電圧を個別に安定化するための特性の
ほぼ等しい複数系統のトランジスタと、出力端子にはこ
れら各トランジスタのゲートが並列に接続され非反転入
力端子には基準電圧源が接続され反転入力端子にはこれ
らトランジスタを介して出力される各系統の電圧を分圧
する分圧回路の出力端子が接続される誤差増幅器と、前
記切換スイッチの切り換えに連動して分圧回路の分圧比
を切り換える切換スイッチとで構成された ことを特徴と
する電源装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22729192A JP3177930B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 電源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22729192A JP3177930B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 電源装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0675645A JPH0675645A (ja) | 1994-03-18 |
| JP3177930B2 true JP3177930B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=16858514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22729192A Expired - Fee Related JP3177930B2 (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 電源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177930B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100950913B1 (ko) * | 2007-11-29 | 2010-04-01 | 삼성전기주식회사 | 전력변환장치 |
| CN102299646A (zh) * | 2011-09-06 | 2011-12-28 | 清华大学 | 无交流电感节能型高压直流牵引供电变流装置及控制方法 |
| CN102394557A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-03-28 | 清华大学 | 一种混合并联型高压直流牵引供电变流装置及其控制方法 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014220886A (ja) * | 2013-05-07 | 2014-11-20 | 株式会社リコー | 整流回路及び直流電源装置 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP22729192A patent/JP3177930B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100950913B1 (ko) * | 2007-11-29 | 2010-04-01 | 삼성전기주식회사 | 전력변환장치 |
| CN102299646A (zh) * | 2011-09-06 | 2011-12-28 | 清华大学 | 无交流电感节能型高压直流牵引供电变流装置及控制方法 |
| CN102394557A (zh) * | 2011-09-06 | 2012-03-28 | 清华大学 | 一种混合并联型高压直流牵引供电变流装置及其控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0675645A (ja) | 1994-03-18 |
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