JPH04295774A - 負荷の断線検知回路 - Google Patents
負荷の断線検知回路Info
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- JPH04295774A JPH04295774A JP3061455A JP6145591A JPH04295774A JP H04295774 A JPH04295774 A JP H04295774A JP 3061455 A JP3061455 A JP 3061455A JP 6145591 A JP6145591 A JP 6145591A JP H04295774 A JPH04295774 A JP H04295774A
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- Japan
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- transistor
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- collector
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
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- Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は負荷の断線検知回路に関
し、例えばソレノイドや電気モ−タを負荷として駆動す
るドライバ回路においてそれらの断線による故障を検知
するために利用しうる。
し、例えばソレノイドや電気モ−タを負荷として駆動す
るドライバ回路においてそれらの断線による故障を検知
するために利用しうる。
【0002】
【従来の技術】例えば各種の車載電子装置においては、
装置の故障が運転操作に悪影響を及ぼすので、故障が生
じた場合には、それを自動的に検出して異常が生じたこ
とを運転者に知らせるのが望ましい。このため、車載電
子装置においては、各種の異常検出回路が備わっている
場合が多い。
装置の故障が運転操作に悪影響を及ぼすので、故障が生
じた場合には、それを自動的に検出して異常が生じたこ
とを運転者に知らせるのが望ましい。このため、車載電
子装置においては、各種の異常検出回路が備わっている
場合が多い。
【0003】ところで、車載電子装置において生じ易い
異常は、装置の出力に接続されたソレノイドや電気モ−
タの部分での短絡や断線である。負荷の断線を検出する
ために、従来は例えば図2に示すように駆動回路の出力
段を構成していた。即ち、断線検出回路によって負荷の
一端と電源ライン(Vdd)との間の電位差が所定以上
か否かを識別し、負荷の断線の有無を検出する。また、
負荷をスイッチングするパワ−トランジスタPTには直
列に抵抗器Riが接続されており、電流制限回路は抵抗
器Riでの電圧降下により負荷電流を検出し、負荷に短
絡等が生じた場合の過電流を防止する。断線検出回路は
、抵抗器RiとトランジスタPTとの直列回路の端子間
電圧を検出する。つまり、断線検出回路に入力される電
位差は、正常に負荷が接続されている時には、PTがオ
フならVddと同じ電圧、PTがオンなら負荷電流の大
きさと抵抗器Riの抵抗値に応じたある電圧Von(例
えば0.7V)になり、負荷が断線している時には、P
Tのオン/オフに関わらず0Vになる。
異常は、装置の出力に接続されたソレノイドや電気モ−
タの部分での短絡や断線である。負荷の断線を検出する
ために、従来は例えば図2に示すように駆動回路の出力
段を構成していた。即ち、断線検出回路によって負荷の
一端と電源ライン(Vdd)との間の電位差が所定以上
か否かを識別し、負荷の断線の有無を検出する。また、
負荷をスイッチングするパワ−トランジスタPTには直
列に抵抗器Riが接続されており、電流制限回路は抵抗
器Riでの電圧降下により負荷電流を検出し、負荷に短
絡等が生じた場合の過電流を防止する。断線検出回路は
、抵抗器RiとトランジスタPTとの直列回路の端子間
電圧を検出する。つまり、断線検出回路に入力される電
位差は、正常に負荷が接続されている時には、PTがオ
フならVddと同じ電圧、PTがオンなら負荷電流の大
きさと抵抗器Riの抵抗値に応じたある電圧Von(例
えば0.7V)になり、負荷が断線している時には、P
Tのオン/オフに関わらず0Vになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】実際には、図2に示す
ような電流制限回路及び断線検出回路では、検出対象の
電位差をトランジスタのベ−ス・エミッタ間に印加し、
該トランジスタのオン/オフによって電位差の大小を検
出する。しかし、トランジスタをオンさせるためには、
通常、0.6V程度の電圧をベ−ス・エミッタ間に印加
する必要がある。従って、パワ−トランジスタPTがオ
ンの時の電圧が正常(Von)か否(0V)かを確実に
識別するためには、電圧Vonを(0.6Vよりも)充
分に大きくする必要がある。このため、抵抗器Riによ
る電力消費が無視できない程大きくなり、断線検出機能
の付加に伴なって電力消費が増大する。
ような電流制限回路及び断線検出回路では、検出対象の
電位差をトランジスタのベ−ス・エミッタ間に印加し、
該トランジスタのオン/オフによって電位差の大小を検
出する。しかし、トランジスタをオンさせるためには、
通常、0.6V程度の電圧をベ−ス・エミッタ間に印加
する必要がある。従って、パワ−トランジスタPTがオ
ンの時の電圧が正常(Von)か否(0V)かを確実に
識別するためには、電圧Vonを(0.6Vよりも)充
分に大きくする必要がある。このため、抵抗器Riによ
る電力消費が無視できない程大きくなり、断線検出機能
の付加に伴なって電力消費が増大する。
【0005】そこで本発明は電力消費の少ない断線検知
回路を提供することを課題とする。
回路を提供することを課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明においては、負荷と電源との間に接続され前
記負荷の通電を制御する通電制御手段;該通電制御手段
と並列に接続された第1のトランジスタ手段;該第1の
トランジスタ手段とエミッタ及びベ−ス端子が互いに接
続された第2のトランジスタ手段;エミッタ端子及びベ
−ス端子がそれぞれ前記第2のトランジスタ手段のベ−
ス端子及びコレクタ端子と接続された第3のトランジス
タ手段;前記第2のトランジスタ手段のコレクタ端子に
一定の電流を流す定電流源;及び前記第3のトランジス
タ手段のコレクタ電流の大小を検出する検出手段;を設
ける。
に、本発明においては、負荷と電源との間に接続され前
記負荷の通電を制御する通電制御手段;該通電制御手段
と並列に接続された第1のトランジスタ手段;該第1の
トランジスタ手段とエミッタ及びベ−ス端子が互いに接
続された第2のトランジスタ手段;エミッタ端子及びベ
−ス端子がそれぞれ前記第2のトランジスタ手段のベ−
ス端子及びコレクタ端子と接続された第3のトランジス
タ手段;前記第2のトランジスタ手段のコレクタ端子に
一定の電流を流す定電流源;及び前記第3のトランジス
タ手段のコレクタ電流の大小を検出する検出手段;を設
ける。
【0007】
【作用】本発明の断線検知回路においては、第1のトラ
ンジスタ手段,第2のトランジスタ手段,第3のトラン
ジスタ手段及び定電流源は、いわゆるカレントミラ−回
路を構成している。定電流源が第2のトランジスタ手段
に所定のコレクタ電流を流すので、第1のトランジスタ
手段のコレクタにも同一の電流が流れようとする。この
電流は、通電制御手段(例えばパワ−トランジスタ)の
オン/オフとは無関係にそれに接続された負荷を通って
流れる。ところが負荷が断線すると、第1のトランジス
タ手段のコレクタ電流が零になるので、その電流が第1
のトランジスタ手段のベ−ス端子に流れる。つまり、負
荷の断線の有無に応じて、第1のトランジスタ手段のべ
−ス電流が大きく変化する。この電流変化は、第3のト
ランジスタ手段のコレクタ電流に大きな変化を及ぼすの
で、その変化は検出手段によって検出される。即ち、検
出手段によって負荷の断線を検出できる。
ンジスタ手段,第2のトランジスタ手段,第3のトラン
ジスタ手段及び定電流源は、いわゆるカレントミラ−回
路を構成している。定電流源が第2のトランジスタ手段
に所定のコレクタ電流を流すので、第1のトランジスタ
手段のコレクタにも同一の電流が流れようとする。この
電流は、通電制御手段(例えばパワ−トランジスタ)の
オン/オフとは無関係にそれに接続された負荷を通って
流れる。ところが負荷が断線すると、第1のトランジス
タ手段のコレクタ電流が零になるので、その電流が第1
のトランジスタ手段のベ−ス端子に流れる。つまり、負
荷の断線の有無に応じて、第1のトランジスタ手段のべ
−ス電流が大きく変化する。この電流変化は、第3のト
ランジスタ手段のコレクタ電流に大きな変化を及ぼすの
で、その変化は検出手段によって検出される。即ち、検
出手段によって負荷の断線を検出できる。
【0008】本発明によれば、負荷に電流を流すことが
できるか否かを第1のトランジスタ手段で検出するので
、負荷電流の大きさを検出するための抵抗器(図2のR
i)を負荷と直列に接続する必要がなく、断線検出のた
めの電力消費は極めて小さくしうる。
できるか否かを第1のトランジスタ手段で検出するので
、負荷電流の大きさを検出するための抵抗器(図2のR
i)を負荷と直列に接続する必要がなく、断線検出のた
めの電力消費は極めて小さくしうる。
【0009】
【実施例】図1に、実施例の断線検知回路を備えるパワ
−デバイスユニットの回路構成を示す。図1を参照する
と、このパワ−デバイスユニットには6つの端子1,2
,3,4,5及び6が備わっている。端子1は直流電圧
Vcc(例えば5V)が印加される電源ライン、端子2
は直流電圧Vdd(例えば12V)が印加される電源ラ
イン、端子3は制御装置の出力端子とそれぞれ接続され
る。また端子4と端子5に負荷7(例えばソレノイドや
電気モ−タ)が接続される。端子6から、負荷7の断線
の有無を示す電気信号が出力される。
−デバイスユニットの回路構成を示す。図1を参照する
と、このパワ−デバイスユニットには6つの端子1,2
,3,4,5及び6が備わっている。端子1は直流電圧
Vcc(例えば5V)が印加される電源ライン、端子2
は直流電圧Vdd(例えば12V)が印加される電源ラ
イン、端子3は制御装置の出力端子とそれぞれ接続され
る。また端子4と端子5に負荷7(例えばソレノイドや
電気モ−タ)が接続される。端子6から、負荷7の断線
の有無を示す電気信号が出力される。
【0010】端子3と端子4の間にパワ−トランジスタ
PTが接続されており、PTの制御入力端子(ゲ−ト)
が端子3に接続されている。なお、この例ではパワ−ト
ランジスタPTとしてFETを用いているが、これを一
般のトランジスタ素子に置き替えても良い。端子3と端
子4には、パワ−トランジスタPTと並列に、トランジ
スタQ2が接続されている。また、トランジスタQ2の
ベ−ス端子及びエミッタ端子には、それぞれトランジス
タQ1のベ−ス端子及びエミッタ端子が接続されている
。トランジスタQ1のベ−ス端子及びコレクタ端子には
、それぞれトランジスタQ3のエミッタ端子及びベ−ス
端子が接続されている。更に、トランジスタQ1のコレ
クタ端子とユニットの端子5との間に定電流源CCが接
続されている。トランジスタQ3のコレクタ端子とユニ
ットの端子5との間に抵抗器R1が接続されており、Q
3のコレクタ端子は、抵抗器R2を介して、トランジス
タQ4のベ−ス端子に接続されている。トランジスタQ
4は、エミッタ端子がユニットの端子5と接続され、コ
レクタ端子が抵抗器R3を介してユニットの端子1(V
cc)と接続され、コレクタ端子は更にユニットの端子
6(断線検知出力)と接続されている。
PTが接続されており、PTの制御入力端子(ゲ−ト)
が端子3に接続されている。なお、この例ではパワ−ト
ランジスタPTとしてFETを用いているが、これを一
般のトランジスタ素子に置き替えても良い。端子3と端
子4には、パワ−トランジスタPTと並列に、トランジ
スタQ2が接続されている。また、トランジスタQ2の
ベ−ス端子及びエミッタ端子には、それぞれトランジス
タQ1のベ−ス端子及びエミッタ端子が接続されている
。トランジスタQ1のベ−ス端子及びコレクタ端子には
、それぞれトランジスタQ3のエミッタ端子及びベ−ス
端子が接続されている。更に、トランジスタQ1のコレ
クタ端子とユニットの端子5との間に定電流源CCが接
続されている。トランジスタQ3のコレクタ端子とユニ
ットの端子5との間に抵抗器R1が接続されており、Q
3のコレクタ端子は、抵抗器R2を介して、トランジス
タQ4のベ−ス端子に接続されている。トランジスタQ
4は、エミッタ端子がユニットの端子5と接続され、コ
レクタ端子が抵抗器R3を介してユニットの端子1(V
cc)と接続され、コレクタ端子は更にユニットの端子
6(断線検知出力)と接続されている。
【0011】トランジスタQ1及びQ2は、カレントミ
ラ−回路を構成している。トランジスタQ1のコレクタ
には定電流源CCによって定まる電流i3と同等(Q3
のベ−ス電流を無視すれば同一)の電流が流れ、それと
同等の電流がトランジスタQ2のコレクタにも流れよう
とする。この電流i5は、負荷7が端子4−5間に正常
に接続されている場合には、負荷7を通って流れること
ができる。ところが、負荷7が断線していたり、断線し
そうになってその抵抗値が異常に大きくなっていると、
電流i5が流れない。しかしトランジスタQ2にコレク
タ電流i5が流れない場合であっても、Q2のエミッタ
・ベ−ス間には、トランジスタQ1のエミッタ・ベ−ス
間電圧が印加されるので、Q1のコレクタ電流に比べて
Q2のコレクタ電流i5が小さくなると、小さくなった
分だけQ2のベ−ス電流i2が増加する。トランジスタ
Q1のベ−ス電流i1とトランジスタQ2のベ−ス電流
i2は、トランジスタQ3のエミッタ端子からコレクタ
端子に流れるが、i1はほぼ一定であるのに対し、i2
は負荷7の断線の有無に応じて大きく変化するので、ト
ランジスタQ3のコレクタ電流i4は負荷の断線の有無
に応答して変化し、その変化は抵抗器R1の端子間電圧
の変化となって現われる。抵抗器R1の端子間電圧は、
抵抗器R2を介してトランジスタQ4のベ−ス端子に印
加されるので、負荷7の断線の有無に応じてトランジス
タQ4のコレクタ電流が変化し、コレクタ電圧も変化す
る。Q4のコレクタ電圧が、断線検知出力として端子6
から出力される。
ラ−回路を構成している。トランジスタQ1のコレクタ
には定電流源CCによって定まる電流i3と同等(Q3
のベ−ス電流を無視すれば同一)の電流が流れ、それと
同等の電流がトランジスタQ2のコレクタにも流れよう
とする。この電流i5は、負荷7が端子4−5間に正常
に接続されている場合には、負荷7を通って流れること
ができる。ところが、負荷7が断線していたり、断線し
そうになってその抵抗値が異常に大きくなっていると、
電流i5が流れない。しかしトランジスタQ2にコレク
タ電流i5が流れない場合であっても、Q2のエミッタ
・ベ−ス間には、トランジスタQ1のエミッタ・ベ−ス
間電圧が印加されるので、Q1のコレクタ電流に比べて
Q2のコレクタ電流i5が小さくなると、小さくなった
分だけQ2のベ−ス電流i2が増加する。トランジスタ
Q1のベ−ス電流i1とトランジスタQ2のベ−ス電流
i2は、トランジスタQ3のエミッタ端子からコレクタ
端子に流れるが、i1はほぼ一定であるのに対し、i2
は負荷7の断線の有無に応じて大きく変化するので、ト
ランジスタQ3のコレクタ電流i4は負荷の断線の有無
に応答して変化し、その変化は抵抗器R1の端子間電圧
の変化となって現われる。抵抗器R1の端子間電圧は、
抵抗器R2を介してトランジスタQ4のベ−ス端子に印
加されるので、負荷7の断線の有無に応じてトランジス
タQ4のコレクタ電流が変化し、コレクタ電圧も変化す
る。Q4のコレクタ電圧が、断線検知出力として端子6
から出力される。
【0012】例えば、電流i3を50[μA]とし、ト
ランジスタQ1及びQ2の電流増幅率hfe を共に1
00とし、抵抗器R1の抵抗値を15[KΩ]とすれば
、負荷7が正常な時には、電流i5が50[μA]、i
1及びi2が 0.5[μA]、i4が約1[μA]に
なり、R1の端子間電圧(電圧降下)は 0.015[
V]になるが、負荷7が断線し電流i5が零になると、
i1は 0.5[μA]で変化しないが、i2が50[
μA]に増加するので、i4が約 50.5[μA]に
なり、R1の端子間電圧は 0.76[V]に増大する
。抵抗器R1の端子間電圧の変化によってトランジスタ
Q4がオン/オフし、断線検知出力の信号レベルが変化
する。即ち、負荷7が正常な場合にはトランジスタQ4
がオフし断線検知出力の信号は高レベルH(Vccと同
等)になるが、負荷が断線するとトランジスタQ4がオ
ンし断線検知出力の信号が低レベルL(0V)に変化す
る。
ランジスタQ1及びQ2の電流増幅率hfe を共に1
00とし、抵抗器R1の抵抗値を15[KΩ]とすれば
、負荷7が正常な時には、電流i5が50[μA]、i
1及びi2が 0.5[μA]、i4が約1[μA]に
なり、R1の端子間電圧(電圧降下)は 0.015[
V]になるが、負荷7が断線し電流i5が零になると、
i1は 0.5[μA]で変化しないが、i2が50[
μA]に増加するので、i4が約 50.5[μA]に
なり、R1の端子間電圧は 0.76[V]に増大する
。抵抗器R1の端子間電圧の変化によってトランジスタ
Q4がオン/オフし、断線検知出力の信号レベルが変化
する。即ち、負荷7が正常な場合にはトランジスタQ4
がオフし断線検知出力の信号は高レベルH(Vccと同
等)になるが、負荷が断線するとトランジスタQ4がオ
ンし断線検知出力の信号が低レベルL(0V)に変化す
る。
【0013】いずれにしても、この断線検出においては
、トランジスタQ2のコレクタ電流i5が流れるか否か
によって負荷7の接続が正常か否かを識別するので、パ
ワ−トランジスタPTのオン/オフ状態とは無関係にい
つでも断線の有無を検出できるし、負荷7に流れる大き
な電流i7(又はi6)を直接検出する必要がないので
、断線検出のために必要とされる電力消費は非常に小さ
い。
、トランジスタQ2のコレクタ電流i5が流れるか否か
によって負荷7の接続が正常か否かを識別するので、パ
ワ−トランジスタPTのオン/オフ状態とは無関係にい
つでも断線の有無を検出できるし、負荷7に流れる大き
な電流i7(又はi6)を直接検出する必要がないので
、断線検出のために必要とされる電力消費は非常に小さ
い。
【0014】なお上記実施例では断線検知に関する構成
のみを示したが、実際の装置においては負荷の短絡に対
する保護回路や異常検出回路をも付加するのが望ましい
。負荷の短絡に関する異常検出を行なう場合には、例え
ば特開昭63−187604号公報に示されるように、
出力トランジスタがオンした時の負荷の端子間電圧の大
小を識別することによって正常か否かを識別することが
できる。
のみを示したが、実際の装置においては負荷の短絡に対
する保護回路や異常検出回路をも付加するのが望ましい
。負荷の短絡に関する異常検出を行なう場合には、例え
ば特開昭63−187604号公報に示されるように、
出力トランジスタがオンした時の負荷の端子間電圧の大
小を識別することによって正常か否かを識別することが
できる。
【0015】
【発明の効果】以上のとおり本発明によれば、電力消費
の非常に小さい回路で負荷の断線を検出でき、回路構成
も簡単であり、しかも通電制御手段(PT)のオン/オ
フとは無関係にいつでも断線の有無を検出できる。
の非常に小さい回路で負荷の断線を検出でき、回路構成
も簡単であり、しかも通電制御手段(PT)のオン/オ
フとは無関係にいつでも断線の有無を検出できる。
【図1】 実施例の断線検知回路を含むパワ−デバイ
スユニットの回路構成を示す電気回路図である。
スユニットの回路構成を示す電気回路図である。
【図2】 従来の装置の出力回路の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
1〜6:端子
7:負荷Q1:トランジスタ(第2のトランジスタ手
段)Q2:トランジスタ(第1のトランジスタ手段)Q
3:トランジスタ(第3のトランジスタ手段)Q4:ト
ランジスタ(検出手段) PT:パワ−トランジスタ(通電制御手段)CC:定電
流源 R1〜R3
:抵抗器i1〜i7:電流
7:負荷Q1:トランジスタ(第2のトランジスタ手
段)Q2:トランジスタ(第1のトランジスタ手段)Q
3:トランジスタ(第3のトランジスタ手段)Q4:ト
ランジスタ(検出手段) PT:パワ−トランジスタ(通電制御手段)CC:定電
流源 R1〜R3
:抵抗器i1〜i7:電流
Claims (1)
- 【請求項1】 負荷と電源との間に接続され前記負荷
の通電を制御する通電制御手段;該通電制御手段と並列
に接続された第1のトランジスタ手段;該第1のトラン
ジスタ手段とエミッタ及びベ−ス端子が互いに接続され
た第2のトランジスタ手段;エミッタ端子及びベ−ス端
子がそれぞれ前記第2のトランジスタ手段のベ−ス端子
及びコレクタ端子と接続された第3のトランジスタ手段
;前記第2のトランジスタ手段のコレクタ端子に一定の
電流を流す定電流源;及び前記第3のトランジスタ手段
のコレクタ電流の大小を検出する検出手段;を備える負
荷の断線検知回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06145591A JP3203521B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 負荷の断線検知回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP06145591A JP3203521B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 負荷の断線検知回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04295774A true JPH04295774A (ja) | 1992-10-20 |
JP3203521B2 JP3203521B2 (ja) | 2001-08-27 |
Family
ID=13171538
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP06145591A Expired - Fee Related JP3203521B2 (ja) | 1991-03-26 | 1991-03-26 | 負荷の断線検知回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3203521B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005536772A (ja) * | 2002-08-21 | 2005-12-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 表示装置 |
JP2019184496A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 新日本無線株式会社 | レゾルバ励磁回路 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102046583B1 (ko) | 2019-03-27 | 2019-11-19 | 콘티넨탈 오토모티브 시스템 주식회사 | 모터 구동 회로의 단선 진단 장치 및 방법 |
-
1991
- 1991-03-26 JP JP06145591A patent/JP3203521B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005536772A (ja) * | 2002-08-21 | 2005-12-02 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 表示装置 |
JP2019184496A (ja) * | 2018-04-13 | 2019-10-24 | 新日本無線株式会社 | レゾルバ励磁回路 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3203521B2 (ja) | 2001-08-27 |
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