JPH07327361A - インバータ装置 - Google Patents
インバータ装置Info
- Publication number
- JPH07327361A JPH07327361A JP5329224A JP32922493A JPH07327361A JP H07327361 A JPH07327361 A JP H07327361A JP 5329224 A JP5329224 A JP 5329224A JP 32922493 A JP32922493 A JP 32922493A JP H07327361 A JPH07327361 A JP H07327361A
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- Japan
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- inverter
- reactor
- switching element
- load
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Abstract
(57)【要約】
【目的】絶縁トランスの偏磁を解消し、且つサージ電圧
を吸収するサージアブソーバを不要にして構成簡単且つ
安価にすることにある。 【構成】交流を直流に変換する電源側整流器SD1と、
最大パルス幅で固定された駆動信号により動作し、前記
整流器の直流出力を交流に変換するインバータINと、
このインバータINより絶縁トランスTを介して入力さ
れる交流を直流に変換する負荷側整流器SD2と、リア
クトルL、負荷変動に応じてパルス幅が変化する駆動信
号によりオンするスイッチング素子Q5及びダイオード
Dから構成され、スイッチング素子Q5のオン時に負荷
側整流器SD2より出力される直流によりリアクトルL
にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子Q5のオフ時
にリアクトルLに蓄積されたエネルギをダイオードDを
通して放出し、負荷に直流定電流又は直流定電圧を出力
するアクティブフィルタ回路AFCとを備える。
を吸収するサージアブソーバを不要にして構成簡単且つ
安価にすることにある。 【構成】交流を直流に変換する電源側整流器SD1と、
最大パルス幅で固定された駆動信号により動作し、前記
整流器の直流出力を交流に変換するインバータINと、
このインバータINより絶縁トランスTを介して入力さ
れる交流を直流に変換する負荷側整流器SD2と、リア
クトルL、負荷変動に応じてパルス幅が変化する駆動信
号によりオンするスイッチング素子Q5及びダイオード
Dから構成され、スイッチング素子Q5のオン時に負荷
側整流器SD2より出力される直流によりリアクトルL
にエネルギーを蓄積し、スイッチング素子Q5のオフ時
にリアクトルLに蓄積されたエネルギをダイオードDを
通して放出し、負荷に直流定電流又は直流定電圧を出力
するアクティブフィルタ回路AFCとを備える。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はブリッジ形インバータの
出力を絶縁トランスを通して出力するインバータ装置に
関する。
出力を絶縁トランスを通して出力するインバータ装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】従来のこの種のインバータ装置は、図4
に示すように交流電源より入力端子tia,tibを介して
入力される交流電圧を整流器SD1の入力端に加え、こ
の整流器SD1の出力端より得られる直流をリアクトル
Lを通してスイッチング素子Q1〜Q4からなるインバ
ータINに入力している。このインバータINはスイッ
チング素子Q1〜Q4のスイッチング制御により、直流
を交流に変換し、その出力を絶縁トランスTを介して整
流器SD2の入力端に加え、その出力端より出力される
直流をコンデンサCo により平滑し、出力端子toa,t
obから直流出力を得るようにしている。
に示すように交流電源より入力端子tia,tibを介して
入力される交流電圧を整流器SD1の入力端に加え、こ
の整流器SD1の出力端より得られる直流をリアクトル
Lを通してスイッチング素子Q1〜Q4からなるインバ
ータINに入力している。このインバータINはスイッ
チング素子Q1〜Q4のスイッチング制御により、直流
を交流に変換し、その出力を絶縁トランスTを介して整
流器SD2の入力端に加え、その出力端より出力される
直流をコンデンサCo により平滑し、出力端子toa,t
obから直流出力を得るようにしている。
【0003】ここで、上記インバータ装置の作用につい
て図3に示すタイムチャートを用いて説明する。
て図3に示すタイムチャートを用いて説明する。
【0004】いま、インバータINの各スイッチング素
子が図示しない発振回路より出力される三角波から得ら
れるスイッチング信号によりスイッチング制御されるも
のとする。この場合、スイッチング周波数としては商用
周波数よりも十分高い、例えば20kHz以上にしてあ
る。
子が図示しない発振回路より出力される三角波から得ら
れるスイッチング信号によりスイッチング制御されるも
のとする。この場合、スイッチング周波数としては商用
周波数よりも十分高い、例えば20kHz以上にしてあ
る。
【0005】図3において、区間AはインバータINの
スイッチング素子Q1とQ2が同時にオンとなり、イン
バータアームがショートすることでその入力側に設けら
れたリアクトルLの電流値が上昇し、リアクトルLにエ
ネルギが蓄えられる。そして、区間Bではスイッチング
素子Q1とQ4が同時にオン状態となり、絶縁トランス
Tの1次側巻線の一端(図示上端)を正(+)にしてリ
アクトルLに蓄えられたエネルギが出力される。
スイッチング素子Q1とQ2が同時にオンとなり、イン
バータアームがショートすることでその入力側に設けら
れたリアクトルLの電流値が上昇し、リアクトルLにエ
ネルギが蓄えられる。そして、区間Bではスイッチング
素子Q1とQ4が同時にオン状態となり、絶縁トランス
Tの1次側巻線の一端(図示上端)を正(+)にしてリ
アクトルLに蓄えられたエネルギが出力される。
【0006】次に区間Cではスイッチング素子Q3とQ
4が同時にオンとなり、インバータアームがショートす
ることでその入力側に設けられたリアクトルLの電流値
が上昇し、リアクトルLにエネルギが蓄えられる。そし
て、区間Dではスイッチング素子Q3とQ2が同時にオ
ン状態となり、絶縁トランスTの1次側巻線の他端(図
示下端)を正(+)にしてリアクトルLに蓄えられたエ
ネルギが出力される。
4が同時にオンとなり、インバータアームがショートす
ることでその入力側に設けられたリアクトルLの電流値
が上昇し、リアクトルLにエネルギが蓄えられる。そし
て、区間Dではスイッチング素子Q3とQ2が同時にオ
ン状態となり、絶縁トランスTの1次側巻線の他端(図
示下端)を正(+)にしてリアクトルLに蓄えられたエ
ネルギが出力される。
【0007】このようにインバータINを制御すること
により、リアクトルLはエネルギの蓄積と放出を出力極
性を交互に変えながら絶縁トランスTを介して出力す
る。また、リアクトルLを流れる電流もA点の脈動波形
と相似になるようにコントロールされる。そして、イン
バータINより絶縁トランスTを介して出力された交流
は、整流器SD2により直流に変換され、平滑コンデン
サCo により平滑されて直流定電圧または直流定電流と
して出力端子toa,tobより出力される。
により、リアクトルLはエネルギの蓄積と放出を出力極
性を交互に変えながら絶縁トランスTを介して出力す
る。また、リアクトルLを流れる電流もA点の脈動波形
と相似になるようにコントロールされる。そして、イン
バータINより絶縁トランスTを介して出力された交流
は、整流器SD2により直流に変換され、平滑コンデン
サCo により平滑されて直流定電圧または直流定電流と
して出力端子toa,tobより出力される。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような構
成のインバータ装置において、電源電圧の変動や負荷変
動によりインバータINのコントロールが急変すると、
このインバータINより絶縁トランスTの1次側巻線に
加わる電圧の正、負のパルス幅が異なり、絶縁トランス
Tが偏磁を起こすという問題がある。
成のインバータ装置において、電源電圧の変動や負荷変
動によりインバータINのコントロールが急変すると、
このインバータINより絶縁トランスTの1次側巻線に
加わる電圧の正、負のパルス幅が異なり、絶縁トランス
Tが偏磁を起こすという問題がある。
【0009】また、インバータINの入力側に設けられ
ているリアクトルLは定電流源として作用するが、イン
バータINがエネルギ放出に切換ったとき負荷にはリー
ケージインダクタンスがあるため、急にエネルギを放出
できず、インバータにサージ電圧が発生する。従って、
インバータINの入力側にサージアブソーバを設けてサ
ージ電圧を吸収する必要があるが、そのエネルギ量が多
いため、サージアブソーバの容量が大きくなる。
ているリアクトルLは定電流源として作用するが、イン
バータINがエネルギ放出に切換ったとき負荷にはリー
ケージインダクタンスがあるため、急にエネルギを放出
できず、インバータにサージ電圧が発生する。従って、
インバータINの入力側にサージアブソーバを設けてサ
ージ電圧を吸収する必要があるが、そのエネルギ量が多
いため、サージアブソーバの容量が大きくなる。
【0010】本発明は上記のような問題点を解消するた
めになされたもので、その目的は絶縁トランスの偏磁を
解消し、且つサージ電圧を吸収するサージアブソーバの
不要なインバータ装置を提供することにある。
めになされたもので、その目的は絶縁トランスの偏磁を
解消し、且つサージ電圧を吸収するサージアブソーバの
不要なインバータ装置を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、交流を直流に変換する電源側整流器と、最
大パルス幅で固定された駆動信号により動作し、前記整
流器の直流出力を交流に変換するインバータと、このイ
ンバータより絶縁トランスを介して入力される交流を直
流に変換する負荷側整流器と、リアクトル、負荷変動に
応じてパルス幅が変化する駆動信号によりオンするスイ
ッチング素子及びダイオードから構成され、前記スイッ
チング素子のオン時に前記負荷側整流器より出力される
直流により前記リアクトルにエネルギを蓄積し、前記ス
イッチング素子のオフ時に前記リアクトルに蓄積された
エネルギを前記ダイオードを通して負荷に出力するアク
ティブフィルタ回路とを備えたものである。
成するため、交流を直流に変換する電源側整流器と、最
大パルス幅で固定された駆動信号により動作し、前記整
流器の直流出力を交流に変換するインバータと、このイ
ンバータより絶縁トランスを介して入力される交流を直
流に変換する負荷側整流器と、リアクトル、負荷変動に
応じてパルス幅が変化する駆動信号によりオンするスイ
ッチング素子及びダイオードから構成され、前記スイッ
チング素子のオン時に前記負荷側整流器より出力される
直流により前記リアクトルにエネルギを蓄積し、前記ス
イッチング素子のオフ時に前記リアクトルに蓄積された
エネルギを前記ダイオードを通して負荷に出力するアク
ティブフィルタ回路とを備えたものである。
【0012】
【作用】このような構成のインバータ装置にあっては、
インバータを電圧形インバータとして最大パルス幅で固
定された駆動信号により駆動し、またこのインバータの
出力を絶縁トランスを介して負荷側整流器により直流に
変換し、この直流をリアクトル、負荷変動に応じてパル
ス幅が変化する駆動信号によりオンするスイッチング素
子及びダイオードからなるアクティブフィルタ回路に与
えることにより、スイッチング素子のオン時には負荷側
整流器より出力される直流によりリアクトルにエネルギ
が蓄積され、スイッチング素子のオフ時にはリアクトル
に蓄積されたエネルギがダイオードを通して負荷に直流
定電流又は直流定電圧として出力することが可能とな
る。
インバータを電圧形インバータとして最大パルス幅で固
定された駆動信号により駆動し、またこのインバータの
出力を絶縁トランスを介して負荷側整流器により直流に
変換し、この直流をリアクトル、負荷変動に応じてパル
ス幅が変化する駆動信号によりオンするスイッチング素
子及びダイオードからなるアクティブフィルタ回路に与
えることにより、スイッチング素子のオン時には負荷側
整流器より出力される直流によりリアクトルにエネルギ
が蓄積され、スイッチング素子のオフ時にはリアクトル
に蓄積されたエネルギがダイオードを通して負荷に直流
定電流又は直流定電圧として出力することが可能とな
る。
【0013】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。
する。
【0014】図1は本発明よるインバータ装置の構成例
を示す回路図で、図3と同一要素には同一符号を付して
説明する。図1に示すように交流電源より入力端子ti
a,tibを介して入力される交流電圧を電源側整流器S
D1の入力端に加え、この電源側整流器SD1の出力端
より得られる直流をスイッチング素子Q1〜Q4からな
るインバータINに入力する。
を示す回路図で、図3と同一要素には同一符号を付して
説明する。図1に示すように交流電源より入力端子ti
a,tibを介して入力される交流電圧を電源側整流器S
D1の入力端に加え、この電源側整流器SD1の出力端
より得られる直流をスイッチング素子Q1〜Q4からな
るインバータINに入力する。
【0015】このインバータINは、スイッチング素子
Q1〜Q4のスイッチング制御により直流を交流に変換
するものである。この場合、スイッチング素子Q1〜Q
4はパルス幅をコントロールせず、最大幅で固定され
る。
Q1〜Q4のスイッチング制御により直流を交流に変換
するものである。この場合、スイッチング素子Q1〜Q
4はパルス幅をコントロールせず、最大幅で固定され
る。
【0016】このインバータINの出力を絶縁トランス
Tを介して負荷側整流器SD2の入力端に加え、その出
力端より出力される直流をリアクトルL、図示極性のダ
イオードD及びスイッチング素子Q5から構成される昇
圧チョッパ型アクティブフィルタ回路AFCに与える。
このアクティブフィルタ回路AFCは、インバータと同
期し且つ負荷変動に応じて変化するパルス幅の駆動信号
により駆動されるスイッチング素子Q5のオン時にリア
クトルLを通して流れる電流をスイッチング素子Q5に
流し、またオフ時にはダイオードDを通して流して直流
電流を得るもので、この直流電流をコンデンサCo によ
り平滑することで、出力端子toa,tobから直流定電流
又は直流定電圧を得るようにしている。
Tを介して負荷側整流器SD2の入力端に加え、その出
力端より出力される直流をリアクトルL、図示極性のダ
イオードD及びスイッチング素子Q5から構成される昇
圧チョッパ型アクティブフィルタ回路AFCに与える。
このアクティブフィルタ回路AFCは、インバータと同
期し且つ負荷変動に応じて変化するパルス幅の駆動信号
により駆動されるスイッチング素子Q5のオン時にリア
クトルLを通して流れる電流をスイッチング素子Q5に
流し、またオフ時にはダイオードDを通して流して直流
電流を得るもので、この直流電流をコンデンサCo によ
り平滑することで、出力端子toa,tobから直流定電流
又は直流定電圧を得るようにしている。
【0017】次に上記のように構成されたインバータ装
置の作用を図2に示すタイムチャートを参照しながら説
明する。
置の作用を図2に示すタイムチャートを参照しながら説
明する。
【0018】入力端子tia,tibを介して入力される交
流電圧が電源側整流器SD1により直流に変換され、イ
ンバータINに入力される。このインバータINは図示
しない発振回路より一定周期で出力される図2(a)に
示すクロック信号から最大パスル幅で固定された図2
(b)に示すようなスィッチング素子Q1,Q4の駆動
信号と図2(c)に示すようなスィッチング素子Q2,
Q3の駆動信号により制御される。従って、インバータ
INからは図2(d)に示すような交流出力が得られ
る。
流電圧が電源側整流器SD1により直流に変換され、イ
ンバータINに入力される。このインバータINは図示
しない発振回路より一定周期で出力される図2(a)に
示すクロック信号から最大パスル幅で固定された図2
(b)に示すようなスィッチング素子Q1,Q4の駆動
信号と図2(c)に示すようなスィッチング素子Q2,
Q3の駆動信号により制御される。従って、インバータ
INからは図2(d)に示すような交流出力が得られ
る。
【0019】このインバータINで変換された交流出力
が絶縁トランスTを介して負荷側整流器SD2に入力さ
れると、この負荷側整流器SD2により直流に変換さ
れ、図2(e)に示すような直流出力がアクティブフィ
ルタ回路AFCに入力される。このアクティブフィルタ
回路AFCでは、スイッチング素子Q5を図2(f)に
示すような駆動信号により制御することにより、リアク
トルLに流れる電流は図2(g)に示すようになる。
が絶縁トランスTを介して負荷側整流器SD2に入力さ
れると、この負荷側整流器SD2により直流に変換さ
れ、図2(e)に示すような直流出力がアクティブフィ
ルタ回路AFCに入力される。このアクティブフィルタ
回路AFCでは、スイッチング素子Q5を図2(f)に
示すような駆動信号により制御することにより、リアク
トルLに流れる電流は図2(g)に示すようになる。
【0020】即ち、スイッチング素子Q5のオン時に
は、リアクトルLにエネルギが蓄積され、またスイッチ
ング素子Q5のオフ時には、このリアクトルLに蓄えら
れたエネルギがダイオードDを通して放出される。この
場合、スイッチング素子Q5は、負荷変動に応じてパル
ス幅が変化する駆動信号により制御されるので、出力端
子toa,tobから直流定電流又は定電圧の出力が得られ
る。
は、リアクトルLにエネルギが蓄積され、またスイッチ
ング素子Q5のオフ時には、このリアクトルLに蓄えら
れたエネルギがダイオードDを通して放出される。この
場合、スイッチング素子Q5は、負荷変動に応じてパル
ス幅が変化する駆動信号により制御されるので、出力端
子toa,tobから直流定電流又は定電圧の出力が得られ
る。
【0021】このように本実施例においては、インバー
タINを電圧形インバータとして最大パルス幅で固定さ
れた駆動信号により駆動し、またこのインバータINの
出力を絶縁トランスTを介して負荷側整流器SD2によ
り直流に変換し、この直流をリアクトルL、負荷変動に
応じてパルス幅が変化する駆動信号によりオンするスイ
ッチング素子Q5及びダイオードDからなるアクティブ
フィルタ回路AFCに与え、スイッチング素子Q5のオ
ン時に整流器SD2より出力される直流によりリアクト
ルLにエネルギを蓄積し、スイッチング素子Q5のオフ
時にリアクトルLに蓄積されたエネルギをダイオードD
を通して負荷に直流定電流又は直流定電圧を出力するよ
うにしたものである。
タINを電圧形インバータとして最大パルス幅で固定さ
れた駆動信号により駆動し、またこのインバータINの
出力を絶縁トランスTを介して負荷側整流器SD2によ
り直流に変換し、この直流をリアクトルL、負荷変動に
応じてパルス幅が変化する駆動信号によりオンするスイ
ッチング素子Q5及びダイオードDからなるアクティブ
フィルタ回路AFCに与え、スイッチング素子Q5のオ
ン時に整流器SD2より出力される直流によりリアクト
ルLにエネルギを蓄積し、スイッチング素子Q5のオフ
時にリアクトルLに蓄積されたエネルギをダイオードD
を通して負荷に直流定電流又は直流定電圧を出力するよ
うにしたものである。
【0022】従って、インバータINは最大パルス幅で
固定された駆動信号により電圧形インバータとして動作
するので、絶縁トランスTに加わる正、負のパルス幅は
ほぼ対称となり、絶縁トランスTの偏磁を解消すること
ができる。また、インバータINと昇圧チョッパ型アク
ティブフィルタAFCは同期をとっているので、絶縁ト
ランスTのリーケージインダクタンスはリアクトルLに
加算され、インバータINに対してその影響を与えるこ
とがなくなる。これにより、インバータINにサージ電
圧が発生しないので、インバータINの入力側にサージ
アブソーバを設ける必要がなく、構成簡単且つ安価にな
し得る。
固定された駆動信号により電圧形インバータとして動作
するので、絶縁トランスTに加わる正、負のパルス幅は
ほぼ対称となり、絶縁トランスTの偏磁を解消すること
ができる。また、インバータINと昇圧チョッパ型アク
ティブフィルタAFCは同期をとっているので、絶縁ト
ランスTのリーケージインダクタンスはリアクトルLに
加算され、インバータINに対してその影響を与えるこ
とがなくなる。これにより、インバータINにサージ電
圧が発生しないので、インバータINの入力側にサージ
アブソーバを設ける必要がなく、構成簡単且つ安価にな
し得る。
【0023】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、絶縁
トランスの偏磁を解消し、且つサージ電圧を吸収するサ
ージアブソーバを不要にして構成簡単且つ安価になし得
るインバータ装置を提供できる。
トランスの偏磁を解消し、且つサージ電圧を吸収するサ
ージアブソーバを不要にして構成簡単且つ安価になし得
るインバータ装置を提供できる。
【図1】本発明によるインバータ装置の一実施例を示す
回路図。
回路図。
【図2】同実施例の作用を説明するためのタイムチャー
ト。
ト。
【図3】従来のインバータ装置を示す回路図。
【図4】同インバータ装置の作用を説明するためのタイ
ムチャート。
ムチャート。
SD1……電源側整流器、IN……インバータ、Q1〜
Q4……スイッチング素子、T……絶縁トランス、SD
2……負荷側整流器、AFC……昇圧チョッパ型アクテ
ィブフィルタ、L……リアクトル、Q5……スイッチン
グ素子、D……ダイオード。
Q4……スイッチング素子、T……絶縁トランス、SD
2……負荷側整流器、AFC……昇圧チョッパ型アクテ
ィブフィルタ、L……リアクトル、Q5……スイッチン
グ素子、D……ダイオード。
Claims (2)
- 【請求項1】 交流を直流に変換する電源側整流器と、
最大パルス幅で固定された駆動信号により動作し、前記
整流器の直流出力を交流に変換するインバータと、この
インバータより絶縁トランスを介して入力される交流を
直流に変換する負荷側整流器と、リアクトル、負荷変動
に応じてパルス幅が変化する駆動信号によりオンするス
イッチング素子及びダイオードから構成され、前記スイ
ッチング素子のオン時に前記負荷側整流器より出力され
る直流により前記リアクトルにエネルギを蓄積し、前記
スイッチング素子のオフ時に前記リアクトルに蓄積され
たエネルギを前記ダイオードを通して放出し、負荷に直
流定電流又は直流定電圧を出力するアクティブフィルタ
回路とを備えたことを特徴とするインバータ装置。 - 【請求項2】 インバータとアクティブフィルタ回路と
を同期させて駆動するようにしたことを特徴とする請求
項1に記載のインバータ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5329224A JPH07327361A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | インバータ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5329224A JPH07327361A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | インバータ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07327361A true JPH07327361A (ja) | 1995-12-12 |
Family
ID=18219041
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5329224A Pending JPH07327361A (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | インバータ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07327361A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7408329B2 (en) | 2003-03-21 | 2008-08-05 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Power supply unit for gas discharge processes |
WO2008093692A1 (ja) * | 2007-01-30 | 2008-08-07 | Panasonic Electric Works Co., Ltd. | 絶縁型ac-dcコンバータおよびそれを用いるled用直流電源装置 |
WO2014073257A1 (ja) * | 2012-11-06 | 2014-05-15 | 住友電気工業株式会社 | 双方向変換回路、双方向dc-dc変換装置、双方向ac-dc変換装置、制御方法、制御回路及び制御プログラム |
JP2016096654A (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-26 | 株式会社豊田自動織機 | 電力変換回路および電力変換回路の制御方法 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5329224A patent/JPH07327361A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7408329B2 (en) | 2003-03-21 | 2008-08-05 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Power supply unit for gas discharge processes |
US7898238B2 (en) | 2003-03-21 | 2011-03-01 | Huettinger Elektronik Gmbh + Co. Kg | Generating an output DC voltage with a boost converter having a controlled pulse-duty factor |
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