JPH1118444A - インバータ主素子のドライブ電源回路 - Google Patents
インバータ主素子のドライブ電源回路Info
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- JPH1118444A JPH1118444A JP9164024A JP16402497A JPH1118444A JP H1118444 A JPH1118444 A JP H1118444A JP 9164024 A JP9164024 A JP 9164024A JP 16402497 A JP16402497 A JP 16402497A JP H1118444 A JPH1118444 A JP H1118444A
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- Japan
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- power supply
- circuit
- lower arm
- main element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 この発明は、小型で安価なインバータ主素子
のドライブ電源回路を提供することを課題とする。 【解決手段】 下アームの主素子１がオンすることによ
り接続点Ｄの電位がほぼ接地電位に等しくなると、電圧
検出器３６によってスイッチ３５が閉じられ、チャージ
ポンプ回路のコンデンサ３３及び３４に電荷が蓄積され
てその両端間電圧が電源としてゲートドライブ回路１０
に供給される。下アームの主素子１がオフして接続点Ｄ
の電位がほぼバッテリ電圧まではね上がると、電圧検出
器３６によってスイッチ３５が開かれ、コンデンサ３３
及び３４はそれまで蓄積された電荷を保持したままとな
り、その両端間電圧が電源としてゲートドライブ回路１
０に供給される。
のドライブ電源回路を提供することを課題とする。 【解決手段】 下アームの主素子１がオンすることによ
り接続点Ｄの電位がほぼ接地電位に等しくなると、電圧
検出器３６によってスイッチ３５が閉じられ、チャージ
ポンプ回路のコンデンサ３３及び３４に電荷が蓄積され
てその両端間電圧が電源としてゲートドライブ回路１０
に供給される。下アームの主素子１がオフして接続点Ｄ
の電位がほぼバッテリ電圧まではね上がると、電圧検出
器３６によってスイッチ３５が開かれ、コンデンサ３３
及び３４はそれまで蓄積された電荷を保持したままとな
り、その両端間電圧が電源としてゲートドライブ回路１
０に供給される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、インバータ主素
子のドライブ電源回路に係り、特に上アームの主素子を
駆動するゲートドライブ回路にチャージポンプ式電源を
適用したドライブ電源回路に関する。
子のドライブ電源回路に係り、特に上アームの主素子を
駆動するゲートドライブ回路にチャージポンプ式電源を
適用したドライブ電源回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２に従来のドライブ電源回路を示す。
インバータの下アームの三つの主素子１〜３のカソード
端子がそれぞれ接地され、これら主素子１〜３のアノー
ド端子にそれぞれ対応する上アームの主素子４〜６のカ
ソード端子が接続されている。主素子１〜６の各ゲート
端子にはそれぞれ対応する主素子をオン／オフさせるゲ
ートドライブ回路７〜１２が接続されている。下アーム
側のゲートドライブ回路７〜９は、互いに並列に接続さ
れ、ここに多出力トランス１３を用いたスイッチング電
源１４の一出力端が共通電源として接続されている。一
方、上アーム側のゲートドライブ回路１０〜１２には、
それぞれスイッチング電源１４の別個の出力端が専用の
電源として接続されている。
インバータの下アームの三つの主素子１〜３のカソード
端子がそれぞれ接地され、これら主素子１〜３のアノー
ド端子にそれぞれ対応する上アームの主素子４〜６のカ
ソード端子が接続されている。主素子１〜６の各ゲート
端子にはそれぞれ対応する主素子をオン／オフさせるゲ
ートドライブ回路７〜１２が接続されている。下アーム
側のゲートドライブ回路７〜９は、互いに並列に接続さ
れ、ここに多出力トランス１３を用いたスイッチング電
源１４の一出力端が共通電源として接続されている。一
方、上アーム側のゲートドライブ回路１０〜１２には、
それぞれスイッチング電源１４の別個の出力端が専用の
電源として接続されている。
【０００３】下アームの主素子１〜３のカソード側電位
がそれぞれ接地電位に固定されているため、これらの主
素子１〜３のゲートドライブ回路７〜９に共通の電源か
ら電源供給することが可能である。これに対して、上ア
ームの主素子４〜６のカソード側電位はそれぞれ対応す
る下アームの主素子１〜３のオン／オフ状態に応じて変
化し、これに伴って主素子４〜６のゲート電圧が変動す
るため、これら上アームの主素子４〜６のゲートドライ
ブ回路１０〜１２に互いに共通の電源から電源供給する
ことができず、それぞれ専用の電源が必要であった。
がそれぞれ接地電位に固定されているため、これらの主
素子１〜３のゲートドライブ回路７〜９に共通の電源か
ら電源供給することが可能である。これに対して、上ア
ームの主素子４〜６のカソード側電位はそれぞれ対応す
る下アームの主素子１〜３のオン／オフ状態に応じて変
化し、これに伴って主素子４〜６のゲート電圧が変動す
るため、これら上アームの主素子４〜６のゲートドライ
ブ回路１０〜１２に互いに共通の電源から電源供給する
ことができず、それぞれ専用の電源が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような下アームの
主素子１〜３用の共通電源と、上アームの主素子４〜６
用の三つの専用の電源をとるために、従来は多出力トラ
ンス１３を用いたスイッチング電源１４を構成していた
が、多出力トランス１３は大型で高価であるので、ドラ
イブ電源回路全体が大型化し、製造コストが高くつくと
いう問題点があった。この発明はこのような問題点を解
消するためになされたもので、小型で安価なインバータ
主素子のドライブ電源回路を提供することを目的とす
る。
主素子１〜３用の共通電源と、上アームの主素子４〜６
用の三つの専用の電源をとるために、従来は多出力トラ
ンス１３を用いたスイッチング電源１４を構成していた
が、多出力トランス１３は大型で高価であるので、ドラ
イブ電源回路全体が大型化し、製造コストが高くつくと
いう問題点があった。この発明はこのような問題点を解
消するためになされたもので、小型で安価なインバータ
主素子のドライブ電源回路を提供することを目的とす
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この発明に係るインバー
タ主素子のドライブ電源回路は、下アームの複数の主素
子をそれぞれ駆動する下アーム側の複数のゲートドライ
ブ回路と上アームの複数の主素子をそれぞれ駆動する上
アーム側の複数のゲートドライブ回路とに電源を供給す
るインバータ主素子のドライブ電源回路において、下ア
ーム側の複数のゲートドライブ回路に共通の電源を供給
する下アーム用共通電源回路と、それぞれ下アーム用共
通電源回路の出力電圧を用いて上アーム側の対応するゲ
ートドライブ回路に電源を供給する複数の上アーム用電
源回路とを備え、各上アーム用電源回路は、下アーム用
共通電源回路の出力電圧により電荷を蓄積するチャージ
ポンプ回路と、チャージポンプ回路を開閉するスイッチ
と、対応する下アームの主素子と上アームの主素子との
接続点の電位を検出すると共にその電位に基づいてスイ
ッチの開閉を制御する制御部とを有するものである。
タ主素子のドライブ電源回路は、下アームの複数の主素
子をそれぞれ駆動する下アーム側の複数のゲートドライ
ブ回路と上アームの複数の主素子をそれぞれ駆動する上
アーム側の複数のゲートドライブ回路とに電源を供給す
るインバータ主素子のドライブ電源回路において、下ア
ーム側の複数のゲートドライブ回路に共通の電源を供給
する下アーム用共通電源回路と、それぞれ下アーム用共
通電源回路の出力電圧を用いて上アーム側の対応するゲ
ートドライブ回路に電源を供給する複数の上アーム用電
源回路とを備え、各上アーム用電源回路は、下アーム用
共通電源回路の出力電圧により電荷を蓄積するチャージ
ポンプ回路と、チャージポンプ回路を開閉するスイッチ
と、対応する下アームの主素子と上アームの主素子との
接続点の電位を検出すると共にその電位に基づいてスイ
ッチの開閉を制御する制御部とを有するものである。
【０００６】下アーム用共通電源回路は、単一出力のト
ランスと、このトランスの一次側端子間に接続されたバ
ッテリ及びスイッチング素子と、トランスの二次側端子
間に互いに直列に接続された第１の正電源用コンデンサ
及び第１の負電源用コンデンサとから形成することがで
きる。また、各上アーム用電源回路のチャージポンプ回
路は、下アーム用共通電源回路のトランスの二次側端子
間に直列に接続されたダイオードと第２の正電源用コン
デンサ及び第２の負電源用コンデンサとから形成するこ
とができる。
ランスと、このトランスの一次側端子間に接続されたバ
ッテリ及びスイッチング素子と、トランスの二次側端子
間に互いに直列に接続された第１の正電源用コンデンサ
及び第１の負電源用コンデンサとから形成することがで
きる。また、各上アーム用電源回路のチャージポンプ回
路は、下アーム用共通電源回路のトランスの二次側端子
間に直列に接続されたダイオードと第２の正電源用コン
デンサ及び第２の負電源用コンデンサとから形成するこ
とができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。図１にこの発明の実施の形
態に係るインバータ主素子のドライブ電源回路を示す。
インバータの下アームの三つの主素子１〜３のカソード
端子がそれぞれ接地され、これら主素子１〜３のアノー
ド端子にそれぞれ対応する上アームの主素子４〜６のカ
ソード端子が接続されている。主素子１〜６の各ゲート
端子にはそれぞれ対応する主素子をオン／オフさせるゲ
ートドライブ回路７〜１２が接続されている。
付図面に基づいて説明する。図１にこの発明の実施の形
態に係るインバータ主素子のドライブ電源回路を示す。
インバータの下アームの三つの主素子１〜３のカソード
端子がそれぞれ接地され、これら主素子１〜３のアノー
ド端子にそれぞれ対応する上アームの主素子４〜６のカ
ソード端子が接続されている。主素子１〜６の各ゲート
端子にはそれぞれ対応する主素子をオン／オフさせるゲ
ートドライブ回路７〜１２が接続されている。
【０００８】単一出力のトランス２１の一次側端子間に
バッテリ２２とスイッチング素子２３とが接続され、二
次側端子Ａ及びＢ間に互いに直列に第１の正電源用コン
デンサ２４及び第１の負電源用コンデンサ２５が接続さ
れ、これらコンデンサ２４及び２５の接続点が接地され
ている。以上のトランス２１、バッテリ２２、スイッチ
ング素子２３、コンデンサ２４及び２５によりこの発明
の下アーム用共通電源回路２６が形成されている。トラ
ンス２１の二次側端子Ａ及びＢ間に下アーム側の三つの
ゲートドライブ回路７〜９がそれぞれ並列に接続されて
いる。
バッテリ２２とスイッチング素子２３とが接続され、二
次側端子Ａ及びＢ間に互いに直列に第１の正電源用コン
デンサ２４及び第１の負電源用コンデンサ２５が接続さ
れ、これらコンデンサ２４及び２５の接続点が接地され
ている。以上のトランス２１、バッテリ２２、スイッチ
ング素子２３、コンデンサ２４及び２５によりこの発明
の下アーム用共通電源回路２６が形成されている。トラ
ンス２１の二次側端子Ａ及びＢ間に下アーム側の三つの
ゲートドライブ回路７〜９がそれぞれ並列に接続されて
いる。
【０００９】下アーム用共通電源回路２６のトランス２
１の二次側端子Ａ及びＢ間に、ダイオード３２と、第２
の正電源用コンデンサ３３及び第２の負電源用コンデン
サ３４と、スイッチ３５とが直列に接続されている。ダ
イオード３２とコンデンサ３３及び３４とによりチャー
ジポンプ回路が形成され、コンデンサ３３及び３４の直
列回路の両端に、上アームの主素子４に対応するゲート
ドライブ回路１０が接続されている。コンデンサ３３及
び３４の接続点Ｃは主素子４及び１の接続点Ｄに接続さ
れており、この接続点Ｄとトランス２１の二次側の端子
Ｂとの間に電圧検出器３６が接続されている。電圧検出
器３６はこの発明の制御部を形成するもので、下アーム
の主素子１のオン／オフ動作に基づく接続点Ｄの電位の
変動を検出すると共にその検出値に応じてスイッチ３５
の開閉を制御する。具体的には、電圧検出器３６は、下
アームの主素子１がオンして接続点Ｄの電位がほぼ接地
電位に等しくなるとスイッチ３５を閉じ、主素子１がオ
フして接続点Ｄの電位がほぼバッテリ電圧まではね上が
るとスイッチ３５を開く。以上のダイオード３２、コン
デンサ３３及び３４、スイッチ３５及び電圧検出器３６
により、ゲートドライブ回路１０に電源を供給する上ア
ーム用電源回路３１が形成されている。
１の二次側端子Ａ及びＢ間に、ダイオード３２と、第２
の正電源用コンデンサ３３及び第２の負電源用コンデン
サ３４と、スイッチ３５とが直列に接続されている。ダ
イオード３２とコンデンサ３３及び３４とによりチャー
ジポンプ回路が形成され、コンデンサ３３及び３４の直
列回路の両端に、上アームの主素子４に対応するゲート
ドライブ回路１０が接続されている。コンデンサ３３及
び３４の接続点Ｃは主素子４及び１の接続点Ｄに接続さ
れており、この接続点Ｄとトランス２１の二次側の端子
Ｂとの間に電圧検出器３６が接続されている。電圧検出
器３６はこの発明の制御部を形成するもので、下アーム
の主素子１のオン／オフ動作に基づく接続点Ｄの電位の
変動を検出すると共にその検出値に応じてスイッチ３５
の開閉を制御する。具体的には、電圧検出器３６は、下
アームの主素子１がオンして接続点Ｄの電位がほぼ接地
電位に等しくなるとスイッチ３５を閉じ、主素子１がオ
フして接続点Ｄの電位がほぼバッテリ電圧まではね上が
るとスイッチ３５を開く。以上のダイオード３２、コン
デンサ３３及び３４、スイッチ３５及び電圧検出器３６
により、ゲートドライブ回路１０に電源を供給する上ア
ーム用電源回路３１が形成されている。
【００１０】同様に、上アームの主素子５に対応するゲ
ートドライブ回路１１に上アーム用電源回路４１が、主
素子６に対応するゲートドライブ回路１２に上アーム用
電源回路５１がそれぞれ接続されている。これら上アー
ム用電源回路４１及び５１は、上述した上アーム用電源
回路３１と全く同様の構成を有している。
ートドライブ回路１１に上アーム用電源回路４１が、主
素子６に対応するゲートドライブ回路１２に上アーム用
電源回路５１がそれぞれ接続されている。これら上アー
ム用電源回路４１及び５１は、上述した上アーム用電源
回路３１と全く同様の構成を有している。
【００１１】次に、この実施の形態に係るドライブ電源
回路の動作について説明する。下アーム用共通電源回路
２６において、トランス２１の二次側端子Ａ及びＢ間の
出力電圧が下アーム側の三つのゲートドライブ回路７、
８及び９に共通して供給される。
回路の動作について説明する。下アーム用共通電源回路
２６において、トランス２１の二次側端子Ａ及びＢ間の
出力電圧が下アーム側の三つのゲートドライブ回路７、
８及び９に共通して供給される。
【００１２】一方、上アーム側のゲートドライブ回路１
０、１１及び１２に対しては、それぞれ専用の上アーム
用電源回路３１、４１及び５１から電源が供給される
が、例えば上アーム用電源回路３１において、対応する
下アームの主素子１がオンすることによりこの主素子１
と上アームの主素子４との接続点Ｄの電位がほぼ接地電
位に等しくなると、これを検出した電圧検出器３６によ
ってスイッチ３５が閉じられ、チャージポンプ回路がト
ランス２１の二次側端子Ａ及びＢ間に接続される。これ
により、トランス２１の二次側端子Ａからダイオード３
２、コンデンサ３３及び３４、スイッチ３５を通って二
次側端子Ｂへ電流が流れ、互いに直列に接続されたコン
デンサ３３及び３４の両端間電圧がトランス２１の二次
側端子Ａ及びＢ間の出力電圧に等しくなるまで、これら
コンデンサ３３及び３４に電荷が蓄積される。このコン
デンサ３３及び３４の両端間電圧が電源としてゲートド
ライブ回路１０に供給される。
０、１１及び１２に対しては、それぞれ専用の上アーム
用電源回路３１、４１及び５１から電源が供給される
が、例えば上アーム用電源回路３１において、対応する
下アームの主素子１がオンすることによりこの主素子１
と上アームの主素子４との接続点Ｄの電位がほぼ接地電
位に等しくなると、これを検出した電圧検出器３６によ
ってスイッチ３５が閉じられ、チャージポンプ回路がト
ランス２１の二次側端子Ａ及びＢ間に接続される。これ
により、トランス２１の二次側端子Ａからダイオード３
２、コンデンサ３３及び３４、スイッチ３５を通って二
次側端子Ｂへ電流が流れ、互いに直列に接続されたコン
デンサ３３及び３４の両端間電圧がトランス２１の二次
側端子Ａ及びＢ間の出力電圧に等しくなるまで、これら
コンデンサ３３及び３４に電荷が蓄積される。このコン
デンサ３３及び３４の両端間電圧が電源としてゲートド
ライブ回路１０に供給される。
【００１３】その後、下アームの主素子１がオフしてこ
の主素子１と上アームの主素子４との接続点Ｄの電位が
ほぼバッテリ電圧まではね上がると、これを検出した電
圧検出器３６によってスイッチ３５が開かれる。これに
より、コンデンサ３３及び３４は、それまで蓄積された
電荷を保持したままとなり、主素子１のオン時と同様
に、コンデンサ３３及び３４の両端間電圧が電源として
ゲートドライブ回路１０に供給される。
の主素子１と上アームの主素子４との接続点Ｄの電位が
ほぼバッテリ電圧まではね上がると、これを検出した電
圧検出器３６によってスイッチ３５が開かれる。これに
より、コンデンサ３３及び３４は、それまで蓄積された
電荷を保持したままとなり、主素子１のオン時と同様
に、コンデンサ３３及び３４の両端間電圧が電源として
ゲートドライブ回路１０に供給される。
【００１４】このようにして、下アームの主素子１のオ
ン／オフ状態に影響されることなく、上アームの主素子
４に接続されたゲートドライブ回路１０に電源を供給す
ることが可能となる。上アームの他の主素子５及び６に
接続されたゲートドライブ回路１１及び１２に対して
も、同様にして、下アームの主素子２及び３のオン／オ
フ状態に影響されることなく、上アーム用電源回路４１
及び５１からそれぞれ電源が供給される。
ン／オフ状態に影響されることなく、上アームの主素子
４に接続されたゲートドライブ回路１０に電源を供給す
ることが可能となる。上アームの他の主素子５及び６に
接続されたゲートドライブ回路１１及び１２に対して
も、同様にして、下アームの主素子２及び３のオン／オ
フ状態に影響されることなく、上アーム用電源回路４１
及び５１からそれぞれ電源が供給される。
【００１５】なお、この発明は、図１に示したインバー
タ主素子１〜６のみならず、例えばＨブリッジ回路に対
しても同様に適用することができる。
タ主素子１〜６のみならず、例えばＨブリッジ回路に対
しても同様に適用することができる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、上アームの主素子を駆動するゲートドライブ回路に
チャージポンプ回路を利用して電源を供給するため、多
出力トランスが不要となり、小型で且つ安価なインバー
タ主素子のドライブ電源回路を実現することができる。
ば、上アームの主素子を駆動するゲートドライブ回路に
チャージポンプ回路を利用して電源を供給するため、多
出力トランスが不要となり、小型で且つ安価なインバー
タ主素子のドライブ電源回路を実現することができる。
【図１】この発明の実施の形態に係るインバータ主素子
のドライブ電源回路を示す回路図である。
のドライブ電源回路を示す回路図である。
【図２】従来のドライブ電源回路を示す回路図である。
１〜３ 下アームの主素子 ４〜６ 上アームの主素子 ７〜１２ ゲートドライブ回路 ２１ トランス ２２ バッテリ ２３ スイッチング素子 ２４ 第１の正電源用コンデンサ ２５ 第１の負電源用コンデンサ ２６ 下アーム用共通電源回路 ３１，４１，５１ 上アーム用電源回路 ３２ ダイオード ３３ 第２の正電源用コンデンサ ３４ 第２の負電源用コンデンサ ３５ スイッチ ３６ 電圧検出器
Claims (3)
- 【請求項１】 下アームの複数の主素子をそれぞれ駆動
する下アーム側の複数のゲートドライブ回路と上アーム
の複数の主素子をそれぞれ駆動する上アーム側の複数の
ゲートドライブ回路とに電源を供給するインバータ主素
子のドライブ電源回路において、 下アーム側の複数のゲートドライブ回路に共通の電源を
供給する下アーム用共通電源回路と、 それぞれ前記下アーム用共通電源回路の出力電圧を用い
て上アーム側の対応するゲートドライブ回路に電源を供
給する複数の上アーム用電源回路とを備え、各上アーム
用電源回路は、 前記下アーム用共通電源回路の出力電圧により電荷を蓄
積するチャージポンプ回路と、前記チャージポンプ回路
を開閉するスイッチと、対応する下アームの主素子と上
アームの主素子との接続点の電位を検出すると共にその
電位に基づいて前記スイッチの開閉を制御する制御部と
を有することを特徴とするインバータ主素子のドライブ
電源回路。 - 【請求項２】 前記下アーム用共通電源回路は、単一出
力のトランスと、このトランスの一次側端子間に接続さ
れたバッテリ及びスイッチング素子と、トランスの二次
側端子間に互いに直列に接続された第１の正電源用コン
デンサ及び第１の負電源用コンデンサとを有する請求項
１に記載の回路。 - 【請求項３】 前記チャージポンプ回路は、前記トラン
スの二次側端子間に直列に接続されたダイオードと第２
の正電源用コンデンサ及び第２の負電源用コンデンサと
を有する請求項２に記載の回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9164024A JPH1118444A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インバータ主素子のドライブ電源回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9164024A JPH1118444A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インバータ主素子のドライブ電源回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1118444A true JPH1118444A (ja) | 1999-01-22 |
Family
ID=15785353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9164024A Pending JPH1118444A (ja) | 1997-06-20 | 1997-06-20 | インバータ主素子のドライブ電源回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1118444A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001309670A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Yaskawa Electric Corp | インバータ装置の駆動回路 |
| JP2013150513A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Fdk Corp | 電源回路 |
| WO2020213404A1 (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | 株式会社デンソー | 電力変換器 |
-
1997
- 1997-06-20 JP JP9164024A patent/JPH1118444A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001309670A (ja) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Yaskawa Electric Corp | インバータ装置の駆動回路 |
| JP2013150513A (ja) * | 2012-01-23 | 2013-08-01 | Fdk Corp | 電源回路 |
| WO2020213404A1 (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-22 | 株式会社デンソー | 電力変換器 |
| JP2020178417A (ja) * | 2019-04-16 | 2020-10-29 | 株式会社デンソー | 電力変換器 |
| CN113711480A (zh) * | 2019-04-16 | 2021-11-26 | 株式会社电装 | 电力转换器 |
| US11736036B2 (en) | 2019-04-16 | 2023-08-22 | Denso Corporation | Electric power converter |
| CN113711480B (zh) * | 2019-04-16 | 2024-02-23 | 株式会社电装 | 电力转换器 |
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