JPH09160660A - 電圧・電流発生器 - Google Patents
電圧・電流発生器Info
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- JPH09160660A JPH09160660A JP7315252A JP31525295A JPH09160660A JP H09160660 A JPH09160660 A JP H09160660A JP 7315252 A JP7315252 A JP 7315252A JP 31525295 A JP31525295 A JP 31525295A JP H09160660 A JPH09160660 A JP H09160660A
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- JP
- Japan
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- voltage
- battery
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- power supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】電池駆動の電圧・電流発生器において、その電
池を効率良くに使用することの出来る電源供給手段を備
えた装置を提供することを課題とする。 【解決手段】本発明は、可変の基準電圧が設定電圧とし
て与えられる誤差増幅器とこの誤差増幅器に従属接続さ
れ電池を電源とする出力増幅器よりなり、電圧出力の場
合はその出力電圧を直接又は分圧して前記誤差増幅器に
帰還し、電流出力の場合は出力電流に対応した電圧を前
記誤差増幅器に帰還して夫々出力を制御するようにした
出力制御回路を備えた電圧・電流発生器において、前記
出力制御回路より得られる電圧と基準電圧とを比較する
コンパレータと、前記電池出力を交流に変換して昇圧し
た後整流ろ波するDC−DCコンバータとを設け、出力
制御回路より得られる電圧が基準電圧を越えると出力す
る前記コンパレータの出力信号により前記電池電源に変
えてDC−DCコンバータの出力を前記出力増幅器に電
源として与えるように構成したものである。
池を効率良くに使用することの出来る電源供給手段を備
えた装置を提供することを課題とする。 【解決手段】本発明は、可変の基準電圧が設定電圧とし
て与えられる誤差増幅器とこの誤差増幅器に従属接続さ
れ電池を電源とする出力増幅器よりなり、電圧出力の場
合はその出力電圧を直接又は分圧して前記誤差増幅器に
帰還し、電流出力の場合は出力電流に対応した電圧を前
記誤差増幅器に帰還して夫々出力を制御するようにした
出力制御回路を備えた電圧・電流発生器において、前記
出力制御回路より得られる電圧と基準電圧とを比較する
コンパレータと、前記電池出力を交流に変換して昇圧し
た後整流ろ波するDC−DCコンバータとを設け、出力
制御回路より得られる電圧が基準電圧を越えると出力す
る前記コンパレータの出力信号により前記電池電源に変
えてDC−DCコンバータの出力を前記出力増幅器に電
源として与えるように構成したものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電圧・電流発生器に
関し、特にその出力制御回路の電源供給手段に改善を施
したものである。
関し、特にその出力制御回路の電源供給手段に改善を施
したものである。
【0002】
【従来の技術】電圧・電流発生器の出力は、その出力が
電圧の場合には所望の設定値により、また電流の場合に
は負荷の状態によって夫々ゼロより最大値まで変化する
ようになっている。このような電圧・電流発生器におい
て、出力制御回路が連続制御(シリーズレギュレータ,
或いは出力アンプ等)の場合、その出力制御回路の電源
として出力最大値以上の電圧が必要となる。電池を電源
とする電圧・電流発生器において、出力制御回路の電源
電圧として出力最大値以上の電圧を与える為に電池出力
をDC−DCコンバータで昇圧して供給することが考え
られるが、出力制御回路より取り出される電圧が低い場
合にも電池出力をDC−DCコンバータで昇圧して電源
電圧とすることになり、これは電池の寿命を考えると得
策ではない。
電圧の場合には所望の設定値により、また電流の場合に
は負荷の状態によって夫々ゼロより最大値まで変化する
ようになっている。このような電圧・電流発生器におい
て、出力制御回路が連続制御(シリーズレギュレータ,
或いは出力アンプ等)の場合、その出力制御回路の電源
として出力最大値以上の電圧が必要となる。電池を電源
とする電圧・電流発生器において、出力制御回路の電源
電圧として出力最大値以上の電圧を与える為に電池出力
をDC−DCコンバータで昇圧して供給することが考え
られるが、出力制御回路より取り出される電圧が低い場
合にも電池出力をDC−DCコンバータで昇圧して電源
電圧とすることになり、これは電池の寿命を考えると得
策ではない。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決する為になされたもので、その目的は電池駆
動の電圧・電流発生器において、その電池を効率的に使
用することの出来る電源供給手段を備えた電圧・電流発
生器を提供することにある。
題点を解決する為になされたもので、その目的は電池駆
動の電圧・電流発生器において、その電池を効率的に使
用することの出来る電源供給手段を備えた電圧・電流発
生器を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、可変の基準電
圧が設定電圧として与えられる誤差増幅器とこの誤差増
幅器に従属接続され電池を電源とする出力増幅器よりな
り、電圧出力の場合はその出力電圧を直接又は分圧して
前記誤差増幅器に帰還し、電流出力の場合は出力電流に
対応した電圧を前記誤差増幅器に帰還して夫々出力を制
御するようにした出力制御回路を備えた電圧・電流発生
器において、前記出力制御回路より得られる電圧と基準
電圧とを比較するコンパレータと、前記電池出力を交流
に変換して昇圧した後整流ろ波するDC−DCコンバー
タとを設け、出力制御回路より得られる電圧が基準電圧
を越えると出力する前記コンパレータの出力信号により
前記電池電源に変えてDC−DCコンバータの出力を前
記出力増幅器に電源として与えるように構成したもので
ある。以下図面を用いて本発明を説明する。
圧が設定電圧として与えられる誤差増幅器とこの誤差増
幅器に従属接続され電池を電源とする出力増幅器よりな
り、電圧出力の場合はその出力電圧を直接又は分圧して
前記誤差増幅器に帰還し、電流出力の場合は出力電流に
対応した電圧を前記誤差増幅器に帰還して夫々出力を制
御するようにした出力制御回路を備えた電圧・電流発生
器において、前記出力制御回路より得られる電圧と基準
電圧とを比較するコンパレータと、前記電池出力を交流
に変換して昇圧した後整流ろ波するDC−DCコンバー
タとを設け、出力制御回路より得られる電圧が基準電圧
を越えると出力する前記コンパレータの出力信号により
前記電池電源に変えてDC−DCコンバータの出力を前
記出力増幅器に電源として与えるように構成したもので
ある。以下図面を用いて本発明を説明する。
【0005】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係わる電圧・電流
発生器の一実施例を示す回路構成図である。図におい
て、10は定電圧基準電源とD−A変換器等で構成され
た基準電源で、可変の基準電圧Vrを出力する。20は
誤差増幅器21とこれに従属的に接続された出力増幅器
22よりなる出力制御回路で、誤差増幅器21の(+)
入力端子には基準電源10が接続されている。30はレ
ンジ変換回路、41,42は出力端子、50は出力切換
回路である。出力増幅器22の出力端は端子41に接続
され、出力切換回路50は端子42に接続されている。
レンジ変換回路30は抵抗31,32と切換接点33,
34よりなり、抵抗31と32は直列に接続され、その
直列回路の一端は出力増幅器22の出力端に、他端はコ
モンCOMに接続されている。切換接点33の一端側は増
幅器22の出力端と抵抗31の接続点に、切換接点34
の一端側は抵抗31と32の接続点に接続され、切換接
点33,34の他端側は誤差増幅器21の(−)入力端
に接続されている。出力切換回路50は電圧Vの切換接
点51と電流Aの切換接点52,53及びシャント抵抗
54よりなっている。切換接点51と52の一端側は出
力端子42に接続され、切換接点51の他端側は直接
に、切換接点52の他端側は抵抗54を介して夫々コモ
ンCOMに接続されている。切換接点52と抵抗54の接
続点は切換接点53を介して誤差増幅器21の(−)入
力端に接続されている。
発生器の一実施例を示す回路構成図である。図におい
て、10は定電圧基準電源とD−A変換器等で構成され
た基準電源で、可変の基準電圧Vrを出力する。20は
誤差増幅器21とこれに従属的に接続された出力増幅器
22よりなる出力制御回路で、誤差増幅器21の(+)
入力端子には基準電源10が接続されている。30はレ
ンジ変換回路、41,42は出力端子、50は出力切換
回路である。出力増幅器22の出力端は端子41に接続
され、出力切換回路50は端子42に接続されている。
レンジ変換回路30は抵抗31,32と切換接点33,
34よりなり、抵抗31と32は直列に接続され、その
直列回路の一端は出力増幅器22の出力端に、他端はコ
モンCOMに接続されている。切換接点33の一端側は増
幅器22の出力端と抵抗31の接続点に、切換接点34
の一端側は抵抗31と32の接続点に接続され、切換接
点33,34の他端側は誤差増幅器21の(−)入力端
に接続されている。出力切換回路50は電圧Vの切換接
点51と電流Aの切換接点52,53及びシャント抵抗
54よりなっている。切換接点51と52の一端側は出
力端子42に接続され、切換接点51の他端側は直接
に、切換接点52の他端側は抵抗54を介して夫々コモ
ンCOMに接続されている。切換接点52と抵抗54の接
続点は切換接点53を介して誤差増幅器21の(−)入
力端に接続されている。
【0006】60は電源回路である。電源回路60にお
いて、61は電源として用いられる電池、62は電池6
1の出力を交流に変換して昇圧した後整流ろ波するDC
−DCコンバータ、63,64は切換接点、65,66
は抵抗、67,68はダイオードである。電池61の正
極側は順方向に接続されたダイオード67を介して出力
制御回路20を構成する出力増幅器22の電源端V+に
接続されると共に、切換接点63,DC−DCコンバー
タ62及びダイオード68を介して同じく出力増幅器2
2の電源端V+に接続されている。抵抗65と66は直
列に接続され、その直列回路の一端はDC−DCコンバ
ータ62の出力端と順方向に接続されたダイオード68
の接続点に、他端はコモンCOMに接続されている。切換
接点64はDC−DCコンバータ62の出力電圧制御用
端子と,抵抗65と66の接続点の間に接続されてい
る。
いて、61は電源として用いられる電池、62は電池6
1の出力を交流に変換して昇圧した後整流ろ波するDC
−DCコンバータ、63,64は切換接点、65,66
は抵抗、67,68はダイオードである。電池61の正
極側は順方向に接続されたダイオード67を介して出力
制御回路20を構成する出力増幅器22の電源端V+に
接続されると共に、切換接点63,DC−DCコンバー
タ62及びダイオード68を介して同じく出力増幅器2
2の電源端V+に接続されている。抵抗65と66は直
列に接続され、その直列回路の一端はDC−DCコンバ
ータ62の出力端と順方向に接続されたダイオード68
の接続点に、他端はコモンCOMに接続されている。切換
接点64はDC−DCコンバータ62の出力電圧制御用
端子と,抵抗65と66の接続点の間に接続されてい
る。
【0007】70は電源切換回路で、コンパレータ7
1,72及び基準電源73,74よりなっている。コン
パレータ71,72の夫々の一方の入力端は出力増幅器
22の出力端に接続され、コンパレータ71の他方の入
力端には基準電源73が、コンパレータ72の他方の入
力端には基準電源74が夫々接続されている。なお、8
0は出力端子41,42間に接続された負荷を示すもの
である。
1,72及び基準電源73,74よりなっている。コン
パレータ71,72の夫々の一方の入力端は出力増幅器
22の出力端に接続され、コンパレータ71の他方の入
力端には基準電源73が、コンパレータ72の他方の入
力端には基準電源74が夫々接続されている。なお、8
0は出力端子41,42間に接続された負荷を示すもの
である。
【0008】出力制御回路20の誤差増幅器21及び出
力増幅器22に電源が与えられると、この出力制御回路
を含む本装置が動作し、電圧又は電流を発生する。即
ち、電圧出力なら出力切換回路50の切換接点51をオ
ン、52,53をオフにすると共に、レンジ変換回路3
0の切換接点33,34をレンジに応じて接続すること
により、出力制御回路20の出力電圧Voはそのレンジ
に応じて抵抗31,32により分圧され、その分圧電圧
が出力制御回路20の誤差増幅器21に帰還される。誤
差増幅器21の(+)入力端子には基準電源10が接続
されており、この誤差増幅器21を含む出力制御回路2
0は基準電源10より得られる電圧Vrと帰還電圧との
差が零になるように動作する。その結果、出力制御回路
20からは設定した基準電圧Vrに対応して電圧Voが
得られ、この電圧は端子41,42より取り出されて負
荷80に供給される。一方、電流出力の場合には出力切
換回路50の切換接点51をオフ、52,53をオンに
する。負荷電流Ioは切換接点52を介してシャント抵
抗54に流れ、このシャント抵抗に生じる電圧は出力制
御回路20の誤差増幅器21に帰還される。出力制御回
路20では基準電源10の電圧Vrと帰還電圧との差が
零になるように動作し、その基準電圧Vrに対応して得
られる負荷電流Ioは負荷80に供給される。
力増幅器22に電源が与えられると、この出力制御回路
を含む本装置が動作し、電圧又は電流を発生する。即
ち、電圧出力なら出力切換回路50の切換接点51をオ
ン、52,53をオフにすると共に、レンジ変換回路3
0の切換接点33,34をレンジに応じて接続すること
により、出力制御回路20の出力電圧Voはそのレンジ
に応じて抵抗31,32により分圧され、その分圧電圧
が出力制御回路20の誤差増幅器21に帰還される。誤
差増幅器21の(+)入力端子には基準電源10が接続
されており、この誤差増幅器21を含む出力制御回路2
0は基準電源10より得られる電圧Vrと帰還電圧との
差が零になるように動作する。その結果、出力制御回路
20からは設定した基準電圧Vrに対応して電圧Voが
得られ、この電圧は端子41,42より取り出されて負
荷80に供給される。一方、電流出力の場合には出力切
換回路50の切換接点51をオフ、52,53をオンに
する。負荷電流Ioは切換接点52を介してシャント抵
抗54に流れ、このシャント抵抗に生じる電圧は出力制
御回路20の誤差増幅器21に帰還される。出力制御回
路20では基準電源10の電圧Vrと帰還電圧との差が
零になるように動作し、その基準電圧Vrに対応して得
られる負荷電流Ioは負荷80に供給される。
【0009】この場合、基準電圧Vrの設定値,或いは
負荷80の状態により出力制御回路20の出力電圧Vo
が大きく変化するが、出力制御には出力制御回路20を
構成する増幅器22の電源電圧を出力電圧Voより大き
な値のものにする必要がある。従って、前記したように
出力増幅器22の最大の出力電圧Voより大きい電源電
圧をDC−DCコンバータ62により常時この増幅器2
2に与えるようにしておけばよい。しかし、そうすると
電池を電源とする場合、その電池の使用効率が悪くな
る。出力制御に最も低い電源電圧を選択して増幅器22
に電源として与えるようにすれば、電池を不必要に消費
することなく、効率の良い出力制御を行うことができ
る。
負荷80の状態により出力制御回路20の出力電圧Vo
が大きく変化するが、出力制御には出力制御回路20を
構成する増幅器22の電源電圧を出力電圧Voより大き
な値のものにする必要がある。従って、前記したように
出力増幅器22の最大の出力電圧Voより大きい電源電
圧をDC−DCコンバータ62により常時この増幅器2
2に与えるようにしておけばよい。しかし、そうすると
電池を電源とする場合、その電池の使用効率が悪くな
る。出力制御に最も低い電源電圧を選択して増幅器22
に電源として与えるようにすれば、電池を不必要に消費
することなく、効率の良い出力制御を行うことができ
る。
【0010】ここで、図の実施例において、基準電源7
3の電圧をVa1,基準電源73の電圧をVa2(Va1<V
a2)とし、切換接点64がオンの時のDC−DCコンバ
ータ62の出力電圧をVc1,切換接点64がオフの時の
DC−DCコンバータ62の出力電圧をVc2(Vc1<V
c2)とすると、本発明においては次のように動作して出
力制御回路20における増幅器22の出力電圧Voに応
じてその電源電圧が切り換えられる。 0<Vo<Va1の場合。 切換接点63がオフとなっており、DC−DCコンバー
タ62は動作せず、この時は電池電源61の出力がダイ
オード67を介して出力制御回路20における増幅器2
2の電源端にV+として与えられ、これにより出力制御
回路20を含む本装置が動作する。 Va1<Vo<Va2の場合。 電圧Voが基準電圧Va1を越えるとコンパレータ71が
動作して信号を出力し、この信号により切換接点63が
オンになる。これにより、DC−DCコンバータ62に
電池電源60が接続されてこのDC−DCコンバータが
動作し、その出力電圧Vc1がダイオード68を介して出
力増幅器22の電源端にV+として加えられる。なお、
この場合、切換接点64がオフで、DC−DCコンバー
タ62の出力はその最大出力より低い出力電圧(Vc1)
で動作する。又、ダイオード67によりDC−DCコン
バータ62の出力が電池電源61に回り込むことがない
ようになっている。 Va2<Voの場合。 この場合、コンパレータ71の出力信号によりスイッチ
63がオンで、又電圧Voが基準電圧Va2を越えること
によりコンパレータ72が動作し、その出力信号により
切換接点64がオンになる。その結果、DC−DCコン
バータ62の出力は最大出力Vc2(Vc2>Vc1)とな
り、この電圧Vc2がダイオード68を介して出力増幅器
22の電源端にV+として加えられる。この場合も、ダ
イオード67によりDC−DCコンバータ62の出力が
電池電源61側に回り込むことはない。
3の電圧をVa1,基準電源73の電圧をVa2(Va1<V
a2)とし、切換接点64がオンの時のDC−DCコンバ
ータ62の出力電圧をVc1,切換接点64がオフの時の
DC−DCコンバータ62の出力電圧をVc2(Vc1<V
c2)とすると、本発明においては次のように動作して出
力制御回路20における増幅器22の出力電圧Voに応
じてその電源電圧が切り換えられる。 0<Vo<Va1の場合。 切換接点63がオフとなっており、DC−DCコンバー
タ62は動作せず、この時は電池電源61の出力がダイ
オード67を介して出力制御回路20における増幅器2
2の電源端にV+として与えられ、これにより出力制御
回路20を含む本装置が動作する。 Va1<Vo<Va2の場合。 電圧Voが基準電圧Va1を越えるとコンパレータ71が
動作して信号を出力し、この信号により切換接点63が
オンになる。これにより、DC−DCコンバータ62に
電池電源60が接続されてこのDC−DCコンバータが
動作し、その出力電圧Vc1がダイオード68を介して出
力増幅器22の電源端にV+として加えられる。なお、
この場合、切換接点64がオフで、DC−DCコンバー
タ62の出力はその最大出力より低い出力電圧(Vc1)
で動作する。又、ダイオード67によりDC−DCコン
バータ62の出力が電池電源61に回り込むことがない
ようになっている。 Va2<Voの場合。 この場合、コンパレータ71の出力信号によりスイッチ
63がオンで、又電圧Voが基準電圧Va2を越えること
によりコンパレータ72が動作し、その出力信号により
切換接点64がオンになる。その結果、DC−DCコン
バータ62の出力は最大出力Vc2(Vc2>Vc1)とな
り、この電圧Vc2がダイオード68を介して出力増幅器
22の電源端にV+として加えられる。この場合も、ダ
イオード67によりDC−DCコンバータ62の出力が
電池電源61側に回り込むことはない。
【0011】なお、上述した実施例においてはコンパレ
ータを2個設け、DC−DCコンバータの出力を2段に
切り換える場合について説明したが、コンパレータは1
個でも、又2個以上あってもよい。即ち、前記したよう
に本発明は出力制御に最も低い電源電圧を選択すること
により、電池を効率よく使用するようにしたものであ
り、コンパレータを複数個設けたのは、出力制御回路よ
り得られる電圧に応じてDC−DCコンバータの出力を
複数段に切り換えるようにしたもので、これにより電池
電源をより効率よく消費することができるものである。
ータを2個設け、DC−DCコンバータの出力を2段に
切り換える場合について説明したが、コンパレータは1
個でも、又2個以上あってもよい。即ち、前記したよう
に本発明は出力制御に最も低い電源電圧を選択すること
により、電池を効率よく使用するようにしたものであ
り、コンパレータを複数個設けたのは、出力制御回路よ
り得られる電圧に応じてDC−DCコンバータの出力を
複数段に切り換えるようにしたもので、これにより電池
電源をより効率よく消費することができるものである。
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
電池を電源とする電圧・電流発生器において、基準電圧
Vrの設定或いは負荷の状態で出力電圧が変化したよう
な場合、その状態を機器の内部で自動的に検出してDC
−DCコンバータが不要な場合にはその動作を停止し、
出力制御に最も低い電源電圧を選択することにより、電
池を不必要に消費することなく、効率の良い出力制御を
行うことの出来る手段を備えた装置を実現することがで
きる効果がある。
電池を電源とする電圧・電流発生器において、基準電圧
Vrの設定或いは負荷の状態で出力電圧が変化したよう
な場合、その状態を機器の内部で自動的に検出してDC
−DCコンバータが不要な場合にはその動作を停止し、
出力制御に最も低い電源電圧を選択することにより、電
池を不必要に消費することなく、効率の良い出力制御を
行うことの出来る手段を備えた装置を実現することがで
きる効果がある。
【図1】本発明の一実施例を示した回路構成図である。
【符号の説明】 10 基準電源 20 出力制御回路 21 誤差増幅器 22 出力増幅器 30 レンジ変換回路 41,42 出力端子 50 出力切換回路 60 電源回路 70 電源切換回路 80 負荷
Claims (3)
- 【請求項1】可変の基準電圧が設定電圧として与えられ
る誤差増幅器とこの誤差増幅器に従属接続され電池を電
源とする出力増幅器よりなり、電圧出力の場合はその出
力電圧を直接又は分圧して前記誤差増幅器に帰還し、電
流出力の場合は出力電流に対応した電圧を前記誤差増幅
器に帰還して夫々出力を制御するようにした出力制御回
路を備えた電圧・電流発生器において、 前記出力制御回路より得られる電圧と基準電圧とを比較
するコンパレータと、前記電池出力を交流に変換して昇
圧した後整流ろ波するDC−DCコンバータとを設け、
出力制御回路より得られる電圧が基準電圧を越えると出
力する前記コンパレータの出力信号により前記電池電源
に変えてDC−DCコンバータの出力を前記出力増幅器
に電源として与えるようにしてなる電圧・電流発生器。 - 【請求項2】前記コンパレータを複数個設け、前記出力
制御回路の出力の大きさに応じてこれらコンパレータの
出力信号により前記DC−DCコンバータの出力を複数
段に切り換えて前記出力増幅器に電源として与えるよう
にしてなる請求項1記載の電圧・電流発生器。 - 【請求項3】前記電池出力及びDC−DCコンバータ出
力を夫々ダイオードを介して前記出力増幅器に電源とし
て与えるようにしてなる請求項1及び2記載の電圧・電
流発生器。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7315252A JPH09160660A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 電圧・電流発生器 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7315252A JPH09160660A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 電圧・電流発生器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09160660A true JPH09160660A (ja) | 1997-06-20 |
Family
ID=18063203
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7315252A Pending JPH09160660A (ja) | 1995-12-04 | 1995-12-04 | 電圧・電流発生器 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09160660A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010097485A (ko) * | 2000-04-24 | 2001-11-08 | 이형도 | 로드유무에 따른 전압 센싱 이원화 장치 |
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JP5247824B2 (ja) * | 2008-12-26 | 2013-07-24 | 三菱電機株式会社 | アナログ電流出力回路 |
JP2020156210A (ja) * | 2019-03-20 | 2020-09-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電源電圧生成回路 |
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1995
- 1995-12-04 JP JP7315252A patent/JPH09160660A/ja active Pending
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