JPS59110376A - スイツチングレギユレ−タ - Google Patents
スイツチングレギユレ−タInfo
- Publication number
- JPS59110376A JPS59110376A JP21680482A JP21680482A JPS59110376A JP S59110376 A JPS59110376 A JP S59110376A JP 21680482 A JP21680482 A JP 21680482A JP 21680482 A JP21680482 A JP 21680482A JP S59110376 A JPS59110376 A JP S59110376A
- Authority
- JP
- Japan
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- waveform
- output
- main switch
- voltage
- period
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/22—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac
- H02M3/24—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/28—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac
- H02M3/325—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal
- H02M3/335—Conversion of dc power input into dc power output with intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode to produce the intermediate ac using devices of a triode or a transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Dc-Dc Converters (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
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は多出力のスイッチングレギュレータに係り、特
にスイッチングの損失を軽減したスイッチングレギュレ
ータに関する。
にスイッチングの損失を軽減したスイッチングレギュレ
ータに関する。
スイッチングレギュレータは、直流電圧をオンオフスイ
ッチにより交流に変換し、変圧器で変圧して再び整流し
、所望の電圧の直流を発生するものである。
ッチにより交流に変換し、変圧器で変圧して再び整流し
、所望の電圧の直流を発生するものである。
第1図は、フォワード方式の多出力スイッチングレギュ
レータの例を示すもので、入力電圧Eは主スィッチ1に
よりオンオフされて交流に変換され、主トランス2で変
圧されたのち整流ダイオード6、転流ダイオード4.チ
ョークトランス5.及びコンデンサ6で整流され、出力
Vlが生滅される。パルス幅変調回路7は、主スィッチ
1のオンオフ比を制御して、出力電圧■1を調整する。
レータの例を示すもので、入力電圧Eは主スィッチ1に
よりオンオフされて交流に変換され、主トランス2で変
圧されたのち整流ダイオード6、転流ダイオード4.チ
ョークトランス5.及びコンデンサ6で整流され、出力
Vlが生滅される。パルス幅変調回路7は、主スィッチ
1のオンオフ比を制御して、出力電圧■1を調整する。
出力電圧■2は、出力電圧■lを入力として、降圧型チ
ョツノ(方式のスイッチングレギュレータにより生成さ
れる。即ち、)くパルス幅変調回路60により制御され
るスイッチ8で出力■1をオンオフし、これを転流ダイ
オード9.チョークトランス10.及びコンデンサ61
で平滑する。
ョツノ(方式のスイッチングレギュレータにより生成さ
れる。即ち、)くパルス幅変調回路60により制御され
るスイッチ8で出力■1をオンオフし、これを転流ダイ
オード9.チョークトランス10.及びコンデンサ61
で平滑する。
このスイッチングレギュレータに於る、主スイツチ1の
コレクタ・エミッタ間電圧波形VCEコレクタ電流波形
rc l及びこれらの波形から導出されるスイッチ損失
Pcを第6A図に示す。
コレクタ・エミッタ間電圧波形VCEコレクタ電流波形
rc l及びこれらの波形から導出されるスイッチ損失
Pcを第6A図に示す。
同図から明らかなように、主スィッチ1のターンオン、
ターンオフ時の過渡期の損失が太きい、このような主ス
ィッチの過渡期の損失を減じ効率をあげる一方法として
スイッチがバイポーラトランジスタの場合、適当な逆ベ
ース電流、を流せるドライブ回路を付加する方法がある
。もちろんMO8I−ランジスタの場合も必要ならばド
ライブ回路を付加する。しかし、このドライブ回路は構
成が複雑で、高価となる欠点があった。
ターンオフ時の過渡期の損失が太きい、このような主ス
ィッチの過渡期の損失を減じ効率をあげる一方法として
スイッチがバイポーラトランジスタの場合、適当な逆ベ
ース電流、を流せるドライブ回路を付加する方法がある
。もちろんMO8I−ランジスタの場合も必要ならばド
ライブ回路を付加する。しかし、このドライブ回路は構
成が複雑で、高価となる欠点があった。
第2図は別の従来例を示すもので、出力■1は第1図の
ものと同じフォワード方式スイッチングレギュレータで
生成している。一方、出力■2は、主トランス12を多
巻線にし、クロスレギユレーションにより生成する。こ
のクロスレギユレーションの誤差の補償はスイッチ18
にて行う。
ものと同じフォワード方式スイッチングレギュレータで
生成している。一方、出力■2は、主トランス12を多
巻線にし、クロスレギユレーションにより生成する。こ
のクロスレギユレーションの誤差の補償はスイッチ18
にて行う。
即ち、主スィッチ11のオン期間内にスイッチ18主ス
イツチ11はオフとなる。この回路の主スィッチ11の
コレクタ・エミッタ間電圧波形VCE+コレクタ電流波
形Ic、及びこれらの波形から導出されるスイッチ損失
pcを第3B図に示す。同図にみられるように、主スィ
ッチ11のターンオン時にはスイッチ18オフで負荷が
軽減されているから、ターンオン時の損失は低減される
が、ターンオフ時は第1図の回路の場合よりいくぶん多
く、主スィッチ11の損失低減効果はほとんど得られな
い。
イツチ11はオフとなる。この回路の主スィッチ11の
コレクタ・エミッタ間電圧波形VCE+コレクタ電流波
形Ic、及びこれらの波形から導出されるスイッチ損失
pcを第3B図に示す。同図にみられるように、主スィ
ッチ11のターンオン時にはスイッチ18オフで負荷が
軽減されているから、ターンオン時の損失は低減される
が、ターンオフ時は第1図の回路の場合よりいくぶん多
く、主スィッチ11の損失低減効果はほとんど得られな
い。
このように第2図にあげた従来例も、第1図の場合と同
様、高効率を得ようとすると主スィッチに複雑なドライ
ブ回路が必要となり、高価となる欠点がある。
様、高効率を得ようとすると主スィッチに複雑なドライ
ブ回路が必要となり、高価となる欠点がある。
本発明の目的は、上述した従来技術の欠点をなくし、簡
単で安価な構成で、かつ主スィッチの過渡期の損失を低
減した、多出力のスイッチングレギュレータを提供する
にある。
単で安価な構成で、かつ主スィッチの過渡期の損失を低
減した、多出力のスイッチングレギュレータを提供する
にある。
本発明は、クロスレギユレーション方式に於て、クロス
レギユレーション補償用スイッチを主スイツチ転流時に
常にオフとなるように制御することによって、主スイツ
チ転流時の負荷電流を減じるように構成したことを特徴
とするものである。
レギユレーション補償用スイッチを主スイツチ転流時に
常にオフとなるように制御することによって、主スイツ
チ転流時の負荷電流を減じるように構成したことを特徴
とするものである。
以下、本発明の一実施例を2出力フワオ一ド方式スイッ
チングレギュレータで説明する。捷ず通常用いられる第
2図の基本パルス幅変調回路17の構成および動作は第
4A図、第41(図に示すようなものである。鋸歯状波
発生回路171(第2図では省略している)からの鋸歯
状波aと、出力電圧V、を適当に分圧しだ直流電圧すを
コンパレータ172で比較しa>bとなるTon期間、
ドライバ17シのベースをハイレベルにスル。
チングレギュレータで説明する。捷ず通常用いられる第
2図の基本パルス幅変調回路17の構成および動作は第
4A図、第41(図に示すようなものである。鋸歯状波
発生回路171(第2図では省略している)からの鋸歯
状波aと、出力電圧V、を適当に分圧しだ直流電圧すを
コンパレータ172で比較しa>bとなるTon期間、
ドライバ17シのベースをハイレベルにスル。
このTon 期間主スィッチ1゛1はオンとなる。これ
によって出力電圧が上昇(下降)したらノ<111幅T
onを狭める(広げる)ように動作するから出力電圧V
lが一定に制御される。このパルス幅変調回路17は従
来と同じ構成であるが、本実施例では、パルス幅変調回
路22の構成が上記の回路17とは異っている所に特徴
があり、全体の回路構成は第2図と同じである。。
によって出力電圧が上昇(下降)したらノ<111幅T
onを狭める(広げる)ように動作するから出力電圧V
lが一定に制御される。このパルス幅変調回路17は従
来と同じ構成であるが、本実施例では、パルス幅変調回
路22の構成が上記の回路17とは異っている所に特徴
があり、全体の回路構成は第2図と同じである。。
第5A図は本実施例におけるパルス幅変調回路17と2
2の詳細結線、第5B図は各部波形ケ示す図である。パ
ルス幅変調回路17は、前述したように鋸歯状波aを一
方の入力、出力電圧Vlを分圧した直流′電圧すを他方
の入力とし、その出力は主巧イツチ11に接続される、
パルス幅変調回路22は、基本パルス幅変調回路17と
同構成の回路17を基本とするが、その入力は鋸歯状波
aでなく、同図に示したような電圧波形a1である。
2の詳細結線、第5B図は各部波形ケ示す図である。パ
ルス幅変調回路17は、前述したように鋸歯状波aを一
方の入力、出力電圧Vlを分圧した直流′電圧すを他方
の入力とし、その出力は主巧イツチ11に接続される、
パルス幅変調回路22は、基本パルス幅変調回路17と
同構成の回路17を基本とするが、その入力は鋸歯状波
aでなく、同図に示したような電圧波形a1である。
この波形a1は次のようにして生成される。fallち
第5A図のワンショットマルチバイブレータ221は、
波形aの立ち下がりエツジでトリガがかかり、その出力
が波形aの周期よりも少し短い時間だけローレベルにな
り、その抜法の立下り迄の時間τだけハイレベルとなる
ようなパルスを出力する。従って、この時間τの間はト
ランジスタ222がオンし、バッファアンプ226がら
出力された波形aをこのオン期間中接地して波形alが
生成される。そしてこのような波形a1と、出力電圧■
2を適当に分圧した直流b+とを、変調回路22内のコ
ンパレータで比較して出力cl(第511図)を得、こ
れによってスイッチ18を制御する。従って、クロスレ
ギユレーション誤差補償用のスイッチ18は、主スィッ
チ11のオン時間内に、オフ、オンの動作を行い、主ス
イツチ110オンへの転流時のみでなく、オフへの転流
時にもスイッチ1Bはオフして、主スィッチ11の負荷
電流を軽減させるので、この時の主スィッチ11の損失
Pcは、第6C図に示すよう罠大幅に低減される。
第5A図のワンショットマルチバイブレータ221は、
波形aの立ち下がりエツジでトリガがかかり、その出力
が波形aの周期よりも少し短い時間だけローレベルにな
り、その抜法の立下り迄の時間τだけハイレベルとなる
ようなパルスを出力する。従って、この時間τの間はト
ランジスタ222がオンし、バッファアンプ226がら
出力された波形aをこのオン期間中接地して波形alが
生成される。そしてこのような波形a1と、出力電圧■
2を適当に分圧した直流b+とを、変調回路22内のコ
ンパレータで比較して出力cl(第511図)を得、こ
れによってスイッチ18を制御する。従って、クロスレ
ギユレーション誤差補償用のスイッチ18は、主スィッ
チ11のオン時間内に、オフ、オンの動作を行い、主ス
イツチ110オンへの転流時のみでなく、オフへの転流
時にもスイッチ1Bはオフして、主スィッチ11の負荷
電流を軽減させるので、この時の主スィッチ11の損失
Pcは、第6C図に示すよう罠大幅に低減される。
なお、以上の実施例とは異る方法として、パルス幅変調
回路17.22はともに第4B図の特性とし、その代り
に、パルス幅変調回路220入力すについて、ターンオ
フ直前のある期間、外部より強制的にそのミグレベルを
鋸歯状波の最大値よりも大きくするような構成にしても
、同じ効果を得ることができる。
回路17.22はともに第4B図の特性とし、その代り
に、パルス幅変調回路220入力すについて、ターンオ
フ直前のある期間、外部より強制的にそのミグレベルを
鋸歯状波の最大値よりも大きくするような構成にしても
、同じ効果を得ることができる。
本発明の他の実施例を第6A図に示す。本実施例は第2
図のパルス幅変調回路17の構成を、第4A図で説明し
た基本パルス幅71!、7411.1回路17に代って
第6A図の回路17aでおきかえ、パルス幅変調回路2
2は第4A図の基本パルス幅変調回路17と同じとした
場合である。波形を第6B図に示す。パルス幅変調回路
22は鋸歯状波aを一方の入力、出力電圧■2を分圧し
た直流電圧b1を他方の入力とし、補助スイッチ18に
接続される。
図のパルス幅変調回路17の構成を、第4A図で説明し
た基本パルス幅71!、7411.1回路17に代って
第6A図の回路17aでおきかえ、パルス幅変調回路2
2は第4A図の基本パルス幅変調回路17と同じとした
場合である。波形を第6B図に示す。パルス幅変調回路
22は鋸歯状波aを一方の入力、出力電圧■2を分圧し
た直流電圧b1を他方の入力とし、補助スイッチ18に
接続される。
パルス幅変調回路17aでは、鋸歯状波aを一方の入力
とし、出力電圧V+を分圧した直流′電圧すを他方の入
力とする基本パルス幅変調回路17の出力dを得、ワン
ショットマルチハイブレーク174は、この波形dの立
下りエツジをト11ガとして時間τ】だけハイレベルと
なる出力eを生成する。従って波形dとeのNORをノ
ア回路175でとり、ドライバ用のトランジスタ176
から反転して出力すると、主スイツチ11ヲオンさせる
信号Cは、回路17の出力dの後縁をτlだけ延長させ
た波形となり、主スィッチ11のターンオフ時にもクロ
スレギユレーション誤差補償用のスイッチ18は確実に
オフしており(同図は波形c+fi−照)、主スィッチ
11のターンオン、オフ時点ともにその9荷が軽減され
る。
とし、出力電圧V+を分圧した直流′電圧すを他方の入
力とする基本パルス幅変調回路17の出力dを得、ワン
ショットマルチハイブレーク174は、この波形dの立
下りエツジをト11ガとして時間τ】だけハイレベルと
なる出力eを生成する。従って波形dとeのNORをノ
ア回路175でとり、ドライバ用のトランジスタ176
から反転して出力すると、主スイツチ11ヲオンさせる
信号Cは、回路17の出力dの後縁をτlだけ延長させ
た波形となり、主スィッチ11のターンオフ時にもクロ
スレギユレーション誤差補償用のスイッチ18は確実に
オフしており(同図は波形c+fi−照)、主スィッチ
11のターンオン、オフ時点ともにその9荷が軽減され
る。
本発明のもう一つの他の実施例を第7A川に示す。その
各部波形を第7B図に示す。本実施例は全体の回路構成
およびパルス幅変調回路17゜22は、全て第2図およ
び基本パルス幅変調回路17と同じである。異なるのは
第7A図に示すように、発振器が鋸歯状波発生回路17
1に代って二角波発生回路171aが用いられている点
である。この実施例の場合、出力電圧V、を分圧しだi
h流霜、圧すと出力電圧■2を分圧した直流■−圧bl
の関係がb<b+であるように設定しておけば、161
図から明らかなように必ずクロスレギユレーション誤差
補償用のスイッチ18は主スィッチ11のターンオン及
びオフ時には必ず万フとなっており、所要の効果が容易
に得られる。
各部波形を第7B図に示す。本実施例は全体の回路構成
およびパルス幅変調回路17゜22は、全て第2図およ
び基本パルス幅変調回路17と同じである。異なるのは
第7A図に示すように、発振器が鋸歯状波発生回路17
1に代って二角波発生回路171aが用いられている点
である。この実施例の場合、出力電圧V、を分圧しだi
h流霜、圧すと出力電圧■2を分圧した直流■−圧bl
の関係がb<b+であるように設定しておけば、161
図から明らかなように必ずクロスレギユレーション誤差
補償用のスイッチ18は主スィッチ11のターンオン及
びオフ時には必ず万フとなっており、所要の効果が容易
に得られる。
なお、以上の実施例では、2出カスイツチングレギユレ
ータについて説明したが、一般の多出力スイッチングレ
ギュし/−夕の場合にも適用可能なことは明らかである
。
ータについて説明したが、一般の多出力スイッチングレ
ギュし/−夕の場合にも適用可能なことは明らかである
。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、多出
力スイッチングレギュレータの1次側(入力側)のDC
−AC変換を行う王スイッチの過渡期の損失を簡単で安
価なドライブ回路により低減できるという効果があり、
経済的。
力スイッチングレギュレータの1次側(入力側)のDC
−AC変換を行う王スイッチの過渡期の損失を簡単で安
価なドライブ回路により低減できるという効果があり、
経済的。
熱効率的、信頼性的に優れた構成を得ることができる。
。
第1図は従来のフォワード方式炙出カスイツチングレギ
ュレータの一回路例を示す図、第2図は他の従来例と本
発明の説明に用いた回路図第6A図、第3B図及び第3
C図は従来回路と本発明の主スィッチのコレクタ・エミ
ッタ間電圧波形、コレクタ電流波形、及びスイッチ損失
を示す図、*4A図はパルス幅変調回路の説、明図、第
4B図は波形図、第5A図は本発明の一実施例を示す図
、第5B図は波形図、第6A図及び第7A図は夫々本発
明の別の実施例を示す図、%6B図、第7B図は波形図
である。 11・・・主スィッチ 12・・・主トランス15
・・・整流ダイオード 17、17a・・・パルス幅変調回路 18・・・クロスレギユレーション誤差補fat 用ス
イッチ 22・・・パルス幅変調回路 23・τ・整流ダイオード 32・・・鋸歯状波発生回路 36・・・コンパレータ 171 ・・・鋸歯状波発生回路 171a・・・三角波発生回路 凰 1 国 0 嵐 2 図
ュレータの一回路例を示す図、第2図は他の従来例と本
発明の説明に用いた回路図第6A図、第3B図及び第3
C図は従来回路と本発明の主スィッチのコレクタ・エミ
ッタ間電圧波形、コレクタ電流波形、及びスイッチ損失
を示す図、*4A図はパルス幅変調回路の説、明図、第
4B図は波形図、第5A図は本発明の一実施例を示す図
、第5B図は波形図、第6A図及び第7A図は夫々本発
明の別の実施例を示す図、%6B図、第7B図は波形図
である。 11・・・主スィッチ 12・・・主トランス15
・・・整流ダイオード 17、17a・・・パルス幅変調回路 18・・・クロスレギユレーション誤差補fat 用ス
イッチ 22・・・パルス幅変調回路 23・τ・整流ダイオード 32・・・鋸歯状波発生回路 36・・・コンパレータ 171 ・・・鋸歯状波発生回路 171a・・・三角波発生回路 凰 1 国 0 嵐 2 図
Claims (1)
- 入力直流電圧を第1のトランジスタスイッチによって交
流に変換したのち、複数の二次巻線を有するトランスの
一次巻線へ入力し、上記二次巻線の各出力を再び整流し
て複数の出力直流電圧を生成するように構成したスイッ
チングレギュレータに於て、上記出力直流電圧を調整し
安定化させるために上記二次巻線出力に挿入された第2
のトランジスタスイッチを、上記第1のトランジスタス
イッチの転流時に常にオフとなるように制御する制御手
段を設けたことを特徴とするスイッチングレギュレータ
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21680482A JPS59110376A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | スイツチングレギユレ−タ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21680482A JPS59110376A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | スイツチングレギユレ−タ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS59110376A true JPS59110376A (ja) | 1984-06-26 |
Family
ID=16694145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21680482A Pending JPS59110376A (ja) | 1982-12-13 | 1982-12-13 | スイツチングレギユレ−タ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS59110376A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6158469A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Canon Inc | 電源回路とこの電源回路を設けた像形成装置 |
JPH02228258A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-11 | Origin Electric Co Ltd | 多出力スイッチングレギュレータの制御方法 |
JPH068457U (ja) * | 1992-01-14 | 1994-02-04 | 株式会社オオタ | マンホール蓋 |
WO2001054257A1 (fr) * | 2000-01-21 | 2001-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alimentation electrique et dispositif electronique utilisant cette alimentation |
-
1982
- 1982-12-13 JP JP21680482A patent/JPS59110376A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6158469A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-25 | Canon Inc | 電源回路とこの電源回路を設けた像形成装置 |
JPH071375B2 (ja) * | 1984-08-29 | 1995-01-11 | キヤノン株式会社 | 電源回路とこの電源回路を設けた像形成装置 |
JPH02228258A (ja) * | 1989-02-27 | 1990-09-11 | Origin Electric Co Ltd | 多出力スイッチングレギュレータの制御方法 |
JPH068457U (ja) * | 1992-01-14 | 1994-02-04 | 株式会社オオタ | マンホール蓋 |
WO2001054257A1 (fr) * | 2000-01-21 | 2001-07-26 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Alimentation electrique et dispositif electronique utilisant cette alimentation |
US6498734B1 (en) | 2000-01-21 | 2002-12-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power supply unit having reduced size and weight and an electronic apparatus using the same |
KR100427099B1 (ko) * | 2000-01-21 | 2004-04-17 | 마쯔시다덴기산교 가부시키가이샤 | 전원장치와 그것을 이용한 전자기기 |
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