JPS6395851A - クロツク制御式直流電圧変換器 - Google Patents
クロツク制御式直流電圧変換器Info
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- JPS6395851A JPS6395851A JP62248236A JP24823687A JPS6395851A JP S6395851 A JPS6395851 A JP S6395851A JP 62248236 A JP62248236 A JP 62248236A JP 24823687 A JP24823687 A JP 24823687A JP S6395851 A JPS6395851 A JP S6395851A
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- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 4
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- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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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
- H02M3/33561—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 having more than one ouput with independent control
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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】
産業上の利用分野
本発明はクロック制御式直流電圧変換器に関する。この
変換器では、１つの出力側の電圧が閉ループ制御され、
また直流電圧変換器の誘導性蓄積素子に結合することに
よって閉ループ制御されてない電圧を発生する。
変換器では、１つの出力側の電圧が閉ループ制御され、
また直流電圧変換器の誘導性蓄積素子に結合することに
よって閉ループ制御されてない電圧を発生する。
従来の技術
このような直流電圧変換器は、例えばヨーロッパ特許第
００４８９３４号明細書に記載されている。この直流電
圧変換器は電位分離形導通形変換器である。この変換器
の誘導性蓄積素子として用いられる変圧器は２次回路を
有している。この２次回路の中では負荷に対する電圧が
閉ループ制御されず、代わりに閉ループ制御される他の
２次回路によって「引き込まれる」。
００４８９３４号明細書に記載されている。この直流電
圧変換器は電位分離形導通形変換器である。この変換器
の誘導性蓄積素子として用いられる変圧器は２次回路を
有している。この２次回路の中では負荷に対する電圧が
閉ループ制御されず、代わりに閉ループ制御される他の
２次回路によって「引き込まれる」。
通常、このような閉ループ制御されない端子（場合によ
って簡単な直流制御装置が後置接続されることもある）
は、直流電圧変換器の閉ループ制御装置の能動素子を給
電するために用いられる。
って簡単な直流制御装置が後置接続されることもある）
は、直流電圧変換器の閉ループ制御装置の能動素子を給
電するために用いられる。
発明の解決すべき問題点
閉ループ制御装置を有しクロック制御される直流電圧変
換器は、負荷が小さい時にいわゆる間欠動作をする。間
欠動作の特徴は、直流電圧変換器の誘導性蓄積素子を流
れる電流が一時的にゼロになることにある。間欠動作の
間は、直流電圧変換器の１次側から２次側へごくわずか
のエネルギーしか伝送されない。従って、スイッチング
クロックの１周期のうち直流電圧変換器のスイッチング
−トランジスタが導通できる期間は、直流電圧変換器の
閉ループ制御装置によって非常に短くされ、あるいはほ
とんどゼロになる。ところがスイッヂングートランジス
タには寄生容量があるので、導通時間はまったくゼロか
、極めて短い最小時間になる （この最小時間はバイポ
ーラトランジスタで２００ ｎｓ、ＭＯＳ−ＦＥＴで１
００ｎｓである）。そのため、間欠動作によって次のよ
うな問題が生じる。
換器は、負荷が小さい時にいわゆる間欠動作をする。間
欠動作の特徴は、直流電圧変換器の誘導性蓄積素子を流
れる電流が一時的にゼロになることにある。間欠動作の
間は、直流電圧変換器の１次側から２次側へごくわずか
のエネルギーしか伝送されない。従って、スイッチング
クロックの１周期のうち直流電圧変換器のスイッチング
−トランジスタが導通できる期間は、直流電圧変換器の
閉ループ制御装置によって非常に短くされ、あるいはほ
とんどゼロになる。ところがスイッヂングートランジス
タには寄生容量があるので、導通時間はまったくゼロか
、極めて短い最小時間になる （この最小時間はバイポ
ーラトランジスタで２００ ｎｓ、ＭＯＳ−ＦＥＴで１
００ｎｓである）。そのため、間欠動作によって次のよ
うな問題が生じる。
閉ループ制御装置が１〜数クロック周期にわたってスイ
ッチング−トランジスタの導通を停止させると、スイッ
チング過程の周波数スペクトルが変化してしまう。つま
り、通常動作時に比べてスイッチング過程の周波数がか
なり低くなる。そのため、直流電圧変換器の入力側に設
けられてこの変換器と接続された給電電源を障害から保
護している低域フィルタが、その用をなさなくなってし
まう。また、通常動作時のスイッチング周波数が例えば
２０ Ｋ）ｌｚだとすると、スイッチング過程が人間の
耳で聞こえるようになる。スイッチング・トランジスタ
が開放すると、最小時間が長ずざるので、閉ループ制御
された出力側における電圧が通常動作時よりもかなり高
くなり、その設定値を越える。そのため間欠動作時の電
圧変動は通常動作時に比べて相当に大きい。
ッチング−トランジスタの導通を停止させると、スイッ
チング過程の周波数スペクトルが変化してしまう。つま
り、通常動作時に比べてスイッチング過程の周波数がか
なり低くなる。そのため、直流電圧変換器の入力側に設
けられてこの変換器と接続された給電電源を障害から保
護している低域フィルタが、その用をなさなくなってし
まう。また、通常動作時のスイッチング周波数が例えば
２０ Ｋ）ｌｚだとすると、スイッチング過程が人間の
耳で聞こえるようになる。スイッチング・トランジスタ
が開放すると、最小時間が長ずざるので、閉ループ制御
された出力側における電圧が通常動作時よりもかなり高
くなり、その設定値を越える。そのため間欠動作時の電
圧変動は通常動作時に比べて相当に大きい。
このような欠点のために、直流電圧変換器が間欠動作に
なることはできるだけ回避されるべきである。西独特許
第２３５９５５５号明細書によれば、導通形変換器にお
ける間欠動作を次のようにして防止している。つまり、
導通形変換器のフライホイールダイオードと並列にベー
ス負荷、つまり抵抗を接続するのである。この場合、ユ
イーｔ％、ヶ粘−ヮ７，１ユ７．いケアシュプル動作す
るスイッチを介してベース負荷を接続する。
なることはできるだけ回避されるべきである。西独特許
第２３５９５５５号明細書によれば、導通形変換器にお
ける間欠動作を次のようにして防止している。つまり、
導通形変換器のフライホイールダイオードと並列にベー
ス負荷、つまり抵抗を接続するのである。この場合、ユ
イーｔ％、ヶ粘−ヮ７，１ユ７．いケアシュプル動作す
るスイッチを介してベース負荷を接続する。
本発明の課題は、ベース負荷を接続することによって、
冒頭で述べた特徴を有する全ての型式の直流電圧変換器
で間欠動作を回避することである。
冒頭で述べた特徴を有する全ての型式の直流電圧変換器
で間欠動作を回避することである。
問題点を解決するための手段
本発明によれば、この課題は次のようにして解決される
。すなわち、閉ループ制御されてない電圧が所定の閾値
を下回った時に、閾値検出器がスイッチを介して、その
電圧が閉ループ制御されている出力側にベース負荷を接
続する、のである。
。すなわち、閉ループ制御されてない電圧が所定の閾値
を下回った時に、閾値検出器がスイッチを介して、その
電圧が閉ループ制御されている出力側にベース負荷を接
続する、のである。
実施例
第１図は本発明による直流電圧変換器の実施例を示すブ
ロック図である。直流電圧変換器ＧＷはスイッチング・
トランジスタを除いて受動素子のみを有している。その
入力側Ｅに閉ループ制御されていない電圧が加わる。入
力側Ｅについては１つの端子しか図に示していないが、
図示していない第２の端子には基準電位が加わっている
。以下で述べるすべての入力側、出力側についてら同じ
である。直流電圧変換器ＧＷは導通形変換器、阻止形変
換器、プッシュプル形変換器等である。変換器の出力側
ＡＩの電圧は、閉ループ制御袋ＲＲＥによって設定値に
制御される。この場合、変換器ＧＷの１次側にあるスイ
ッチング・トランジスタ （図示せず）のオンオフ時間
を変化させることによって制御を行なう。通常動作の場
合、変換器ＧＷは給電電源からスイッチング周波数のタ
イミングでエネルギーを取出す。このエネルギーは誘導
性蓄積素子（チョークコイルまたは変換器）に一時的に
蓄えられ、出力コンデンサを介して出力側Ａ１から負荷
へ伝送される。
ロック図である。直流電圧変換器ＧＷはスイッチング・
トランジスタを除いて受動素子のみを有している。その
入力側Ｅに閉ループ制御されていない電圧が加わる。入
力側Ｅについては１つの端子しか図に示していないが、
図示していない第２の端子には基準電位が加わっている
。以下で述べるすべての入力側、出力側についてら同じ
である。直流電圧変換器ＧＷは導通形変換器、阻止形変
換器、プッシュプル形変換器等である。変換器の出力側
ＡＩの電圧は、閉ループ制御袋ＲＲＥによって設定値に
制御される。この場合、変換器ＧＷの１次側にあるスイ
ッチング・トランジスタ （図示せず）のオンオフ時間
を変化させることによって制御を行なう。通常動作の場
合、変換器ＧＷは給電電源からスイッチング周波数のタ
イミングでエネルギーを取出す。このエネルギーは誘導
性蓄積素子（チョークコイルまたは変換器）に一時的に
蓄えられ、出力コンデンサを介して出力側Ａ１から負荷
へ伝送される。
直流電圧変換器ＧＷの第２の出力側Ａ２に現われる電圧
は閉ループ制御されない。この出力側はいわゆる 「引
き込まれる」出力側であり、直流電圧変換器ＧＷの誘導
性蓄積素子と誘導的に結合されている。つまり出力側Ａ
２は、誘導性蓄積素子と同じコアに巻回された巻線から
給電される。電源電圧から分離された導通形変換器の場
合は、誘導性蓄積素子である変換器の特別な２次巻線を
介して、あるいはチョークコイルと接続された巻線を介
して出力側Ａ２への給電が行なわれる。「引き込まれる
」出力側Ａ２の電圧は直列（分岐）制御装置ＬＲによっ
て制御される。直列制御装置ＬＲの前の電圧は、直流電
圧変換器の能動素子に給電するために用いられる。
は閉ループ制御されない。この出力側はいわゆる 「引
き込まれる」出力側であり、直流電圧変換器ＧＷの誘導
性蓄積素子と誘導的に結合されている。つまり出力側Ａ
２は、誘導性蓄積素子と同じコアに巻回された巻線から
給電される。電源電圧から分離された導通形変換器の場
合は、誘導性蓄積素子である変換器の特別な２次巻線を
介して、あるいはチョークコイルと接続された巻線を介
して出力側Ａ２への給電が行なわれる。「引き込まれる
」出力側Ａ２の電圧は直列（分岐）制御装置ＬＲによっ
て制御される。直列制御装置ＬＲの前の電圧は、直流電
圧変換器の能動素子に給電するために用いられる。
直流電圧変換器ＧＷの間欠動作を防止するために、ベー
ス負荷制御装置ＧＬと呼ばれる回路が設けられている。
ス負荷制御装置ＧＬと呼ばれる回路が設けられている。
ベース負荷制御装置ＧＬは閾値検出器ＳＤを有し、その
出力側は直流電圧変換器ＧＷの閉ループ制御されない出
力側Ａ２と接続されている。閾値検出５ＳＤの出力信号
は制御可能なスイッチＳを制御する。このスイッチＳは
、それが導通状態にある時に、抵抗ＲＧ （ベース負荷
）を介して出力側ＡＩの２つの端子を相互接続する。
出力側は直流電圧変換器ＧＷの閉ループ制御されない出
力側Ａ２と接続されている。閾値検出５ＳＤの出力信号
は制御可能なスイッチＳを制御する。このスイッチＳは
、それが導通状態にある時に、抵抗ＲＧ （ベース負荷
）を介して出力側ＡＩの２つの端子を相互接続する。
抵抗ＲＧの抵抗値は、スイッチＳが閉成している （導
通状態にある）時に直流電圧変換器ＧＷの間欠動作が確
実に防止されるような値に決められている。
通状態にある）時に直流電圧変換器ＧＷの間欠動作が確
実に防止されるような値に決められている。
直流電圧変換器ＧＷの閉ループ制御されない出力側Ａ２
に現われる電圧が消失すると、変換器が間欠動作に入っ
たことが分る。出力側Ａ２には（極めてわずかであって
も）常に負荷が加わっている。従って、平滑コンデンサ
が設けられている場合、このコンデンサは十分に再充電
されない時には急速に放電してしまう。間欠動作が生じ
ると、十分な再充電が不可能になる。
に現われる電圧が消失すると、変換器が間欠動作に入っ
たことが分る。出力側Ａ２には（極めてわずかであって
も）常に負荷が加わっている。従って、平滑コンデンサ
が設けられている場合、このコンデンサは十分に再充電
されない時には急速に放電してしまう。間欠動作が生じ
ると、十分な再充電が不可能になる。
誘導性蓄積素子内の電流が一時的にゼロになり、出力側
Ａ２に給電する巻線の端部に誘導電圧が生じなくなるか
らである。
Ａ２に給電する巻線の端部に誘導電圧が生じなくなるか
らである。
第１図の実施例では、閉ループ制御される出力側ＡＩに
僅かな負荷が加わり、直列制御装置ＬＲの出力側Ａ３に
付加的な負荷が加わって出力側Ａ２の電圧が消失した時
にも、ベース負荷制御回路が機能する。この時は、ベー
ス負荷ＲＧが接続された後で出力側Ａ２の電圧が、従っ
て直列制御装置ＬＲの出力側Ａ３の電圧も初期値まで上
昇する。
僅かな負荷が加わり、直列制御装置ＬＲの出力側Ａ３に
付加的な負荷が加わって出力側Ａ２の電圧が消失した時
にも、ベース負荷制御回路が機能する。この時は、ベー
ス負荷ＲＧが接続された後で出力側Ａ２の電圧が、従っ
て直列制御装置ＬＲの出力側Ａ３の電圧も初期値まで上
昇する。
第２図はベース負荷制御装置ＧＬの実施例を示している
。出力側Ａ２の２つの端子はツェナーダイオードＺｌと
抵抗Ｒ１の直列回路を介して相互接続されている。ここ
で注意すべきは、すべての入力側、出力側の基準電位が
加わっていない端子には、それよりも高い電位が加わっ
ているということである。ツェナーダイオードＺｌと抵
抗Ｒ１の接続点、つまりダイオードＺｌのアノードは、
ベースでいこうＲ２を介してｐｎｐトランジスタＴＩの
ベースと接続されている。トランジスタＴＩのコレクタ
には基準電位が加わり、そのエミッタ抵抗はベース負荷
ＲＧである。抵抗ＲＧとトランジスタＴｌのコレクター
エミッタ間との直列回路は、閉ループ制御出力側Ａ１の
２つの端子を相互接続している。
。出力側Ａ２の２つの端子はツェナーダイオードＺｌと
抵抗Ｒ１の直列回路を介して相互接続されている。ここ
で注意すべきは、すべての入力側、出力側の基準電位が
加わっていない端子には、それよりも高い電位が加わっ
ているということである。ツェナーダイオードＺｌと抵
抗Ｒ１の接続点、つまりダイオードＺｌのアノードは、
ベースでいこうＲ２を介してｐｎｐトランジスタＴＩの
ベースと接続されている。トランジスタＴＩのコレクタ
には基準電位が加わり、そのエミッタ抵抗はベース負荷
ＲＧである。抵抗ＲＧとトランジスタＴｌのコレクター
エミッタ間との直列回路は、閉ループ制御出力側Ａ１の
２つの端子を相互接続している。
出力側Ａ２における電圧がツェナーダイオードＺｌの定
める閾値を下回るとトランジスタＴＩのベースには基準
電位が加わり、トランジスタＴＩは開放する。この時ベ
ース負荷ＲＧは出力側Ａ１に加わる。出力側Ａ２の電圧
が再上昇するとトランジスタＴ１は阻止され、ベース負
荷は出力側Ａ１から分離される。
める閾値を下回るとトランジスタＴＩのベースには基準
電位が加わり、トランジスタＴＩは開放する。この時ベ
ース負荷ＲＧは出力側Ａ１に加わる。出力側Ａ２の電圧
が再上昇するとトランジスタＴ１は阻止され、ベース負
荷は出力側Ａ１から分離される。
第３図は、第２図に示したベース負荷制御装置ＧＬの変
形例を示している。ここでもベース負荷ＲＧとｐｎｐ
）ランジスタＴ２のエミッターコレクタ間との直列回路
が閉ループ制御される出力側ＡＩの２つの端子を接続し
ている。トランジスタＴ２のベースは、ツェナーダイオ
ードＺ２を介して抵抗分圧器Ｒ３，Ｒ４の中間タップと
接続されている。この抵抗分圧器は出力側Ａ２の２つの
端子の間に接続されている。ツェナーダイオードＺ２は
、そのカソードかトランジスタＴ２のベースと接続され
ている。出力側Ａ２における電圧がダイオードＤ２の定
める閾値を下回るとこのダイオードは導通し、トランジ
スタＴ２のベースには基準電位が加わる。従ってトラン
ジスタＴ２も導通し、ベース負荷ＲＧが作用するように
なる。出力側Ａ２の電圧が高くなるとトランジスタＴ２
は阻止され、ベース負荷ＲＧは作用しなくなる。
形例を示している。ここでもベース負荷ＲＧとｐｎｐ
）ランジスタＴ２のエミッターコレクタ間との直列回路
が閉ループ制御される出力側ＡＩの２つの端子を接続し
ている。トランジスタＴ２のベースは、ツェナーダイオ
ードＺ２を介して抵抗分圧器Ｒ３，Ｒ４の中間タップと
接続されている。この抵抗分圧器は出力側Ａ２の２つの
端子の間に接続されている。ツェナーダイオードＺ２は
、そのカソードかトランジスタＴ２のベースと接続され
ている。出力側Ａ２における電圧がダイオードＤ２の定
める閾値を下回るとこのダイオードは導通し、トランジ
スタＴ２のベースには基準電位が加わる。従ってトラン
ジスタＴ２も導通し、ベース負荷ＲＧが作用するように
なる。出力側Ａ２の電圧が高くなるとトランジスタＴ２
は阻止され、ベース負荷ＲＧは作用しなくなる。
発明の効果
本発明によれば、どの型式の直流電圧変換器においても
、間欠動作の発生を防止できる。
、間欠動作の発生を防止できる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、１つの出力側の電圧が閉ループ制御され、また直流
電圧変換器の誘導性蓄積素子に結合することによって閉
ループ制御されてない電圧を発生する、クロック制御式
直流電圧変換器において、 閉ループ制御されてない電圧が所定の閾値 を下回った時に、閾値検出器（ＳＤ）がスイッチ（Ｓ）
を介して、その電圧が閉ループ制御されている出力側（
Ａ１）にベース負荷（ＲＧ）を接続する、 ことを特徴とするクロック制御式直流電圧 変換器。 ２、閾値検出器（ＳＤ）がツェナーダイオード（Ｚ１）
と第１の抵抗（Ｒ１）との直列回路から成っており、こ
の直列回路は閉ループ制御されない電圧が加わる２つの
端子の間に接続され、 ツェナーダイオード（Ｚ１）と第１の抵抗 （Ｒ１）との接続点が第２の抵抗（Ｒ２）を介してトラ
ンジスタ（Ｔ１）のベースと接続され、該トランジスタ
のコレクターエミッタ間がベース負荷（ＲＧ）を介して
、閉ループ制御された電圧が加わる出力側（Ａ１）の２
つの端子を相互に接続している、 特許請求の範囲第１項記載のクロック制御 式直流電圧変換器 ３、閾値検出器（ＳＤ）が分圧器（Ｒ３、Ｒ４）から成
っており、この分圧器は閉ループ制御されない電圧が加
わる２つの端子の間に接続され、 分圧器の中間タップがツェナーダイオード （Ｚ２）を介してトランジスタ（Ｔ２）のベースと接続
され、該トランジスタのコレクターエミッタ間がベース
負荷（ＲＧ）を介して、閉ループ制御された電圧が加わ
る出力側（Ａ１）の２つの端子を相互に接続している、
特許請求の範囲第１項記載のプッシュプル 式直流電圧変換器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19863633518 DE3633518A1 (de) | 1986-10-02 | 1986-10-02 | Getakteter gleichspannungswandler |
| DE3633518.5 | 1986-10-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6395851A true JPS6395851A (ja) | 1988-04-26 |
Family
ID=6310874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62248236A Pending JPS6395851A (ja) | 1986-10-02 | 1987-10-02 | クロツク制御式直流電圧変換器 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4816821A (ja) |
| EP (1) | EP0262739B1 (ja) |
| JP (1) | JPS6395851A (ja) |
| DE (2) | DE3633518A1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995003648A1 (de) * | 1993-07-19 | 1995-02-02 | Melcher Ag | Ladungspumpe |
| DE19510049A1 (de) * | 1995-03-20 | 1996-10-02 | Siemens Ag | Schaltung zur Erzeugung einer einstellbaren Ausgangsgleichspannung mit einem über einer Eingangsspannung liegenden Wert, insbesondere zur Verwendung bei der Bereitstellung von Kontrastspannungen für Flüssigkristallanzeigen |
| DE19536064A1 (de) * | 1995-09-28 | 1997-04-03 | Bosch Gmbh Robert | Getaktete Stromversorgungsschaltung mit einer von einem Verbraucher unabhängigen, zumindest zeitweise wirksamen Last |
| WO1998013466A1 (de) | 1996-09-24 | 1998-04-02 | Henkel-Ecolab Gmbh & Co. Ohg | Tensidhaltiger kompaktreiniger |
| US5805439A (en) * | 1997-03-31 | 1998-09-08 | International Business Machines Corporation | DC-to-DC auto switch circuit |
| DE19741874A1 (de) | 1997-09-23 | 1999-04-01 | Henkel Ecolab Gmbh & Co Ohg | Alkoholathaltiger Reiniger |
| WO2000038304A1 (en) * | 1998-12-18 | 2000-06-29 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Switched-mode power supply with a dummy load |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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