JPH06121544A - インバータにおける電圧検出回路 - Google Patents
インバータにおける電圧検出回路Info
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- JPH06121544A JPH06121544A JP4271251A JP27125192A JPH06121544A JP H06121544 A JPH06121544 A JP H06121544A JP 4271251 A JP4271251 A JP 4271251A JP 27125192 A JP27125192 A JP 27125192A JP H06121544 A JPH06121544 A JP H06121544A
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- Japan
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- inverter
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 インバータの出力電圧を直流入力電圧の略1
/2でノイズの影響なく高速に検出し、誘導電動機の回
転むらをなくす。 【構成】 インバータの直流電圧Vdcを1/2に分圧
する分圧回路RU,RXと、検出電源(ドライブ電源)E
1+E2に逆並列に接続されインバータの出力電圧VAと
分圧電圧VBが入力するダイオードブリッジDUA1,D
XA1,DUA2,DXA2と、出力電圧VAと分圧電圧VBとを
比較するコンパレータCPと、電源E1+E2に抵抗R4
を介して接続されコンパレータCPによりオン,オフ制
御されるフォトカプラで構成し、主回路の出力電圧がV
dc/2−Vcc〜Vdc/2+Vdc以外ではコンパ
レータCPの入力電圧差が±Vccとなり出力電圧VA
に対してコンパレータ入力で圧をVdc/2付近で急変
するノイズに強い検出特性で、出力電圧を検出する。
/2でノイズの影響なく高速に検出し、誘導電動機の回
転むらをなくす。 【構成】 インバータの直流電圧Vdcを1/2に分圧
する分圧回路RU,RXと、検出電源(ドライブ電源)E
1+E2に逆並列に接続されインバータの出力電圧VAと
分圧電圧VBが入力するダイオードブリッジDUA1,D
XA1,DUA2,DXA2と、出力電圧VAと分圧電圧VBとを
比較するコンパレータCPと、電源E1+E2に抵抗R4
を介して接続されコンパレータCPによりオン,オフ制
御されるフォトカプラで構成し、主回路の出力電圧がV
dc/2−Vcc〜Vdc/2+Vdc以外ではコンパ
レータCPの入力電圧差が±Vccとなり出力電圧VA
に対してコンパレータ入力で圧をVdc/2付近で急変
するノイズに強い検出特性で、出力電圧を検出する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インバータにおける電
圧検出回路に関する。
圧検出回路に関する。
【0002】
【従来の技術】インバータ装置において、誘導電動機の
回転むらをなくすには、スイッチング素子のON,OF
Fを直流入力電圧の略1/2で高速に検出する必要があ
る。
回転むらをなくすには、スイッチング素子のON,OF
Fを直流入力電圧の略1/2で高速に検出する必要があ
る。
【0003】図4に従来のインバータ装置を示す。同図
において、1はコンバータ、2は平滑コンデンサ、3は
インバータ主回路4及び出力電圧検出部5からなるイン
バータ部の1相分を示す。
において、1はコンバータ、2は平滑コンデンサ、3は
インバータ主回路4及び出力電圧検出部5からなるイン
バータ部の1相分を示す。
【0004】6はデッドタイム補償回路、7はデッドタ
イム発生回路、8はベースドライブ回路、9は誘導電動
機である。
イム発生回路、8はベースドライブ回路、9は誘導電動
機である。
【0005】出力電圧検出部5は上アーム用スイッチン
グ素子TrUと下アーム用スイッチング素子Trxとの接続
点Aから出力される出力電圧VAを高抵抗R3を介してフ
ォトカプラPCのダイオードのダイオード側(一次側)
に印加し、フォトカプラPCのスレッシュレベルを越え
たとき出力電圧を検出するようになっている。出力電圧
と出力電圧検出信号等の関係を図5に示す。
グ素子TrUと下アーム用スイッチング素子Trxとの接続
点Aから出力される出力電圧VAを高抵抗R3を介してフ
ォトカプラPCのダイオードのダイオード側(一次側)
に印加し、フォトカプラPCのスレッシュレベルを越え
たとき出力電圧を検出するようになっている。出力電圧
と出力電圧検出信号等の関係を図5に示す。
【0006】この出力電圧検出方式では、 (1)出力電圧検出のスレッシュレベルがフォトカプラ
の特性により変化する。
の特性により変化する。
【0007】(2)フォトカプラのダイオード側に電荷
引抜回路がないので、フォトカプラ出力が“H”から
“L”になるのに1〜2μsの遅延時間を要する。
引抜回路がないので、フォトカプラ出力が“H”から
“L”になるのに1〜2μsの遅延時間を要する。
【0008】(3)スイッチング素子のON,OFFを
直流入力電圧Vdcの略1/2で高速に検出することが
できないので、デッドタイムの影響の大きい低周波域
で、電流波形の歪が生じ誘導電動機の回転むらが発生す
る。
直流入力電圧Vdcの略1/2で高速に検出することが
できないので、デッドタイムの影響の大きい低周波域
で、電流波形の歪が生じ誘導電動機の回転むらが発生す
る。
【0009】このため出力電圧検出回路5を図6に示す
ように、インバータの出力電圧VAを抵抗R1,R2で1
/2に分圧すると共に、この分圧した電圧を更に分圧す
るシャントレギュレータ11をフォトカプラPCのダイ
オード側と直列に接続して出力電圧検出をするようにし
たものが提案されている(特開平4−69066号)。
この出力電圧と出力電圧検出信号との関係を図7に示
す。
ように、インバータの出力電圧VAを抵抗R1,R2で1
/2に分圧すると共に、この分圧した電圧を更に分圧す
るシャントレギュレータ11をフォトカプラPCのダイ
オード側と直列に接続して出力電圧検出をするようにし
たものが提案されている(特開平4−69066号)。
この出力電圧と出力電圧検出信号との関係を図7に示
す。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来図6
に示す電圧検出回路は、インバータの出力電圧(約30
0V,600V)をオペアンプの動作レベル(約±15
V)に分圧するには1/20程度の分圧比が必要であ
る。
に示す電圧検出回路は、インバータの出力電圧(約30
0V,600V)をオペアンプの動作レベル(約±15
V)に分圧するには1/20程度の分圧比が必要であ
る。
【0011】また、分圧抵抗の熱容量を下げるためには
抵抗値の大きなものを使用して、分圧抵抗に流れる電流
を少なくしなければならない。
抵抗値の大きなものを使用して、分圧抵抗に流れる電流
を少なくしなければならない。
【0012】そして、分圧電圧(シャントレギュレータ
11の入力電圧)は図8に示すように設定することにな
り、電圧の傾きがであるので外乱に対して弱く、ノイズ
の影響を受けやすく、誘導電動機の回転むらが発生し易
い欠点があった。
11の入力電圧)は図8に示すように設定することにな
り、電圧の傾きがであるので外乱に対して弱く、ノイズ
の影響を受けやすく、誘導電動機の回転むらが発生し易
い欠点があった。
【0013】本発明は、従来のこのような問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、イン
バータ出力電圧を直流入力電圧の略1/2でノイズの影
響なく高速に検出し、誘導電動機の回転むらをなくすこ
とができるインバータにおける電圧検出回路を提供する
ことにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、イン
バータ出力電圧を直流入力電圧の略1/2でノイズの影
響なく高速に検出し、誘導電動機の回転むらをなくすこ
とができるインバータにおける電圧検出回路を提供する
ことにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明におけるインバータにおける電圧検出回路
は、中間端子がインバータの出力端子とに接続された検
出電源と、インバータの直流電圧を1/2に分圧する分
圧回路と、検出電源と逆並列に接続されインバータの出
力電圧及び前記分圧回路の分圧電圧が入力するダイオー
ドブリッジ回路と、検出電源に接続され前記分圧回路の
分圧電圧インバータの出力電圧とを比較するコンパレー
タと、検出電源に抵抗を介して接続され前記コンパレー
タによりオン,オフ制御されるフォトカプラとからなる
ものである。
に、本発明におけるインバータにおける電圧検出回路
は、中間端子がインバータの出力端子とに接続された検
出電源と、インバータの直流電圧を1/2に分圧する分
圧回路と、検出電源と逆並列に接続されインバータの出
力電圧及び前記分圧回路の分圧電圧が入力するダイオー
ドブリッジ回路と、検出電源に接続され前記分圧回路の
分圧電圧インバータの出力電圧とを比較するコンパレー
タと、検出電源に抵抗を介して接続され前記コンパレー
タによりオン,オフ制御されるフォトカプラとからなる
ものである。
【0015】
【作用】インバータの上アームのスイッチング素子がO
Nすると、インバータの出力電圧が上昇し、インバータ
の直流電圧の1/2を越えると、コンパレータがハイイ
ンピーダンス状態となる。このため電流が上アームのス
イッチング素子からダイオードブリッジ,抵抗,フォト
カプラのダイオード側,ダイオードブリッジ,分圧回路
に流れる。このためフォトカプラの出力は“L”とな
る。
Nすると、インバータの出力電圧が上昇し、インバータ
の直流電圧の1/2を越えると、コンパレータがハイイ
ンピーダンス状態となる。このため電流が上アームのス
イッチング素子からダイオードブリッジ,抵抗,フォト
カプラのダイオード側,ダイオードブリッジ,分圧回路
に流れる。このためフォトカプラの出力は“L”とな
る。
【0016】インバータの下アームのスイッチング素子
がONすると、インバータの出力電圧が上昇し直流電圧
の1/2を越えると、コンパレータがローインピーダン
スとなりフォトカプラのダイオード側に流れる電流をO
FFとする。このためフォトカプラの出力は“H”とな
る。このとき電流は分圧回路からダイオードブリッジ,
コンパレータ,ダイオードブリッジを通ってインバータ
の下アームに流れる。
がONすると、インバータの出力電圧が上昇し直流電圧
の1/2を越えると、コンパレータがローインピーダン
スとなりフォトカプラのダイオード側に流れる電流をO
FFとする。このためフォトカプラの出力は“H”とな
る。このとき電流は分圧回路からダイオードブリッジ,
コンパレータ,ダイオードブリッジを通ってインバータ
の下アームに流れる。
【0017】
【実施例】本発明の実施例を図1,図2を参照して説明
する。なお、図1中従来図4,図6と同一構成部分は同
一符号を付してその重複する説明を省略する。
する。なお、図1中従来図4,図6と同一構成部分は同
一符号を付してその重複する説明を省略する。
【0018】図1において、51は抵抗RU,RXでイン
バータ直流電圧Vdcを1/2に分圧する分圧回路、
E1,E2は検出電源で、その中間端子Oはインバータの
相電圧出力点Aと同電位に接続されている。52は、検
出電源E1+E2に対し逆並列に接続され入力側a,bが
インバータ及び分圧回路の出力端子A,Bに接続された
ダイオードDUA1,DUX1,DUA2,DUX2からなるダイオ
ードブリッジ回路。
バータ直流電圧Vdcを1/2に分圧する分圧回路、
E1,E2は検出電源で、その中間端子Oはインバータの
相電圧出力点Aと同電位に接続されている。52は、検
出電源E1+E2に対し逆並列に接続され入力側a,bが
インバータ及び分圧回路の出力端子A,Bに接続された
ダイオードDUA1,DUX1,DUA2,DUX2からなるダイオ
ードブリッジ回路。
【0019】CPは検出電源E1+E2を電源とし、イン
バータの出力電圧VA及び分圧回路51の分圧電圧VBが
入力するオープンコレクタタイプのオペアンプ(又はF
ET等)からなるスイッチング動作するコンパレータ、
PCは検出電源E1+E2に抵抗RLを介してダイオード
側が接続されたフォトカプラで、抵抗RLとフォトカプ
ラPCのダイオード側の接続点にコンパレータCPの出
力端子が接続されている。その他の構成は従来図4,図
6と同じである。
バータの出力電圧VA及び分圧回路51の分圧電圧VBが
入力するオープンコレクタタイプのオペアンプ(又はF
ET等)からなるスイッチング動作するコンパレータ、
PCは検出電源E1+E2に抵抗RLを介してダイオード
側が接続されたフォトカプラで、抵抗RLとフォトカプ
ラPCのダイオード側の接続点にコンパレータCPの出
力端子が接続されている。その他の構成は従来図4,図
6と同じである。
【0020】次に、この実施例の動作について説明す
る。先ず、例えば、上アームのスイッチング素子TrUが
ONした場合、A点電圧VA≒直流電圧Vdcとなる。ス
イッチング素子CPはオープンコレクタタイプであるの
で、A点の電圧がVA≒Vdcに対し、B点の電圧はVB≒
Vdc−VCCとなるので、VA>VBとなり、コンパレータ
CPの出力側はハイインピーダンスとなる。
る。先ず、例えば、上アームのスイッチング素子TrUが
ONした場合、A点電圧VA≒直流電圧Vdcとなる。ス
イッチング素子CPはオープンコレクタタイプであるの
で、A点の電圧がVA≒Vdcに対し、B点の電圧はVB≒
Vdc−VCCとなるので、VA>VBとなり、コンパレータ
CPの出力側はハイインピーダンスとなる。
【0021】このため、電流は実線で示すように、スイ
ッチング素子Tru→ダイオードDUA1→抵抗RL→フォト
カプラPCのダイオード側→ダイオードDXB2→B点→
分圧抵抗RXのループに流れフォトカプラPCをONさ
せる。
ッチング素子Tru→ダイオードDUA1→抵抗RL→フォト
カプラPCのダイオード側→ダイオードDXB2→B点→
分圧抵抗RXのループに流れフォトカプラPCをONさ
せる。
【0022】次に、下アームのスイッチング素子Trxが
ONした場合、A点の電位はVA=0となり、B点の電
位VB=VCCとなるため、コンパレータCPの出力は0
Vとなり、フォトカプラPCに並列に短絡ループが構成
され、フォトカプラPCのダイオード側(一次側)には
電流は流れない。
ONした場合、A点の電位はVA=0となり、B点の電
位VB=VCCとなるため、コンパレータCPの出力は0
Vとなり、フォトカプラPCに並列に短絡ループが構成
され、フォトカプラPCのダイオード側(一次側)には
電流は流れない。
【0023】このため、電流は点線で示すように、分圧
抵抗RU→コンパレータCP→ダイオードDXA1→スイッ
チ素子Trxのループに流れ、フォトカプラPCはOFF
する。
抵抗RU→コンパレータCP→ダイオードDXA1→スイッ
チ素子Trxのループに流れ、フォトカプラPCはOFF
する。
【0024】即ち、フォトカプラPCはA点電位がB点
電位より高い時ONし、低いときOFFする(表1参
照)。
電位より高い時ONし、低いときOFFする(表1参
照)。
【0025】
【表1】
【0026】従って、上記実施例によれば、分圧抵抗R
U,RXの抵抗比を1:1とすることにより、スイッチン
グ素子のON,OFFを直流入力電圧の略1/2で検出
できるので、デッドタイムの影響を低減して電流波形の
歪みを矯正し対称な電流波形とすることができる。
U,RXの抵抗比を1:1とすることにより、スイッチン
グ素子のON,OFFを直流入力電圧の略1/2で検出
できるので、デッドタイムの影響を低減して電流波形の
歪みを矯正し対称な電流波形とすることができる。
【0027】抵抗RU,RX及びRLについては、フォト
カプラPCのダイオード側に流れる電流(VPC/RRU)
より、主回路4側から流入する電流成分の方が小さくな
るように設定することにより、主回路4の直流電圧Vdc
から検出電源E1+E2への充電を防止することができ
る。
カプラPCのダイオード側に流れる電流(VPC/RRU)
より、主回路4側から流入する電流成分の方が小さくな
るように設定することにより、主回路4の直流電圧Vdc
から検出電源E1+E2への充電を防止することができ
る。
【0028】主回路4の出力電圧が〔(Vdc/2)−V
CC〕〜〔(Vdc/2)+VCC〕以外であればコンパレー
タの入力電圧差は±VCCとなり、例えばVdc=600
V,VCC=30Vのとき図3に示すように、出力電圧V
Aに対してコンパレータ入力電圧は分圧抵抗RU=RXの
場合、Vdc/2付近で急変するため、検出電圧の振幅が
大きくなり、ノイズに強い特性となる。
CC〕〜〔(Vdc/2)+VCC〕以外であればコンパレー
タの入力電圧差は±VCCとなり、例えばVdc=600
V,VCC=30Vのとき図3に示すように、出力電圧V
Aに対してコンパレータ入力電圧は分圧抵抗RU=RXの
場合、Vdc/2付近で急変するため、検出電圧の振幅が
大きくなり、ノイズに強い特性となる。
【0029】また、フォトカプラPCのダイオードと並
列にスイッチング素子を配したことにより単に抵抗RL
に電流が流れ直流電圧Vdcによって検出電源電圧VCCへ
の充電を防止でき、又フォトカプラPCの応答も高速化
する。
列にスイッチング素子を配したことにより単に抵抗RL
に電流が流れ直流電圧Vdcによって検出電源電圧VCCへ
の充電を防止でき、又フォトカプラPCの応答も高速化
する。
【0030】なお、検出電源E1+E2はゲート駆動回路
電源を利用することができる。
電源を利用することができる。
【0031】
【発明の効果】本発明は、上述のとおり構成されている
ので、次に記載する効果を奏する。
ので、次に記載する効果を奏する。
【0032】(1)インバータ主回路の上アーム及び下
アームのスイッチング素子のON,OFFを直流入力電
圧の略1/2で高速に検出することができるので、低周
波数域での電流波形の歪みを矯正し誘導電動機の回転ム
ラをなくすことができる。
アームのスイッチング素子のON,OFFを直流入力電
圧の略1/2で高速に検出することができるので、低周
波数域での電流波形の歪みを矯正し誘導電動機の回転ム
ラをなくすことができる。
【0033】(2)検出電源に主回路のベースドライブ
回路の電源を流用することができ、検出回路は抵抗ダイ
オード,コンパレータ及びフォトカプラのみの簡単な回
路で実現できる。
回路の電源を流用することができ、検出回路は抵抗ダイ
オード,コンパレータ及びフォトカプラのみの簡単な回
路で実現できる。
【0034】(3)主回路出力電圧に対してコンパレー
タ入力電圧は直流電圧の1/2付近で急変するため、検
出電圧の振幅が大きくなり、ノイズに強い検出特性が得
られる。
タ入力電圧は直流電圧の1/2付近で急変するため、検
出電圧の振幅が大きくなり、ノイズに強い検出特性が得
られる。
【0035】(4)フォトカプラのダイオード側と並列
にスイッチング特性を有するコンパレータを設けたこと
により常にフォトカプラと直列に接続されている抵抗に
電流が流れ、主回路直流電源から検出電源への充電を防
止することができると共に、フォトカプラの応答も高速
化しフォトカプラの“L”→“H”の遅延時間を短縮す
ることができる。
にスイッチング特性を有するコンパレータを設けたこと
により常にフォトカプラと直列に接続されている抵抗に
電流が流れ、主回路直流電源から検出電源への充電を防
止することができると共に、フォトカプラの応答も高速
化しフォトカプラの“L”→“H”の遅延時間を短縮す
ることができる。
【図1】本発明の実施例を示す回路図。
【図2】実施例の動作を説明するタイミング図。
【図3】実施例の検出特性を示す線図。
【図4】従来例1を示す回路図。
【図5】従来例1の動作を示すタイミング図。
【図6】従来例2を示す回路図。
【図7】従来例2の動作を示すタイミング図。
【図8】従来例2の検出特性を示す線図。
1…コンバータ 2…平滑コンデンサ 3…インバータ部 4…インバータ主回路 5…電圧検出部 6…デッドタイム補償回路 7…デッドタイム発生回路 8…ベースドライブ回路 9…誘導電動機 51…分圧回路 52…ダイオードブリッジ CP…コンパレータ(オープンコレクタオペアンプ又は
FET) E1+E2…検出電源(ドライブ電源) PC…フォトカプラ
FET) E1+E2…検出電源(ドライブ電源) PC…フォトカプラ
Claims (2)
- 【請求項1】 中間端子がインバータの出力端子に接続
された検出電源と、 インバータの直流電圧をに分圧する分圧回路と、 検出電源と逆並列に接続されインバータの出力電圧及び
前記分圧回路の分圧電圧が入力するダイオードブリッジ
回路と、 検出電源に接続され前記分圧回路の分圧電圧とインバー
タの出力電圧とを比較するコンパレータと、 検出電源に抵抗を介して接続され前記コンパレータによ
りオン,オフ制御されるフォトカプラと、からなること
を特徴としたインバータにおける電圧検出回路。 - 【請求項2】 分圧回路がインバータの直流電圧を略1
/2に分圧する回路となっていることを特徴とした請求
項1記載のインバータにおける電圧検出回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4271251A JPH06121544A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | インバータにおける電圧検出回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4271251A JPH06121544A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | インバータにおける電圧検出回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06121544A true JPH06121544A (ja) | 1994-04-28 |
Family
ID=17497473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4271251A Pending JPH06121544A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | インバータにおける電圧検出回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06121544A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8084974B2 (en) | 2007-07-02 | 2011-12-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Inverter device |
CN113037175A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-25 | 潘承业 | 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法 |
US12224657B2 (en) | 2020-06-17 | 2025-02-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converting device |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4271251A patent/JPH06121544A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8084974B2 (en) | 2007-07-02 | 2011-12-27 | Kabushiki Kaisha Yaskawa Denki | Inverter device |
US12224657B2 (en) | 2020-06-17 | 2025-02-11 | Mitsubishi Electric Corporation | Power converting device |
CN113037175A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-25 | 潘承业 | 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法 |
CN113037175B (zh) * | 2021-04-15 | 2021-12-03 | 潘承业 | 一种三相异步电动机、控制装置及控制方法 |
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