JP2009544264A - Power converter with integrated battery - Google Patents
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Abstract
携帯型電子デバイスに電力を供給するように適合され、また、さらに、電力源が存在しない場合に携帯型電子デバイスを動作させ、かつ/または充電するための出力直流電圧を提供するように適合された高出力電池を備えた、携帯型で、かつ、軽量の電力変換器である。有利には、電力変換器は、極端に小型のデバイスとしてパッケージされた変換器回路ならびに高出力電池を備えており、また、さらに、携帯型電子デバイスの電池を再充電により複数回にわたって充電するように構成されている。変換器は、さらに、入力電力が接続されると変換器電池を充電するように構成された充電回路を備えることができる。 Adapted to supply power to the portable electronic device, and further adapted to provide an output DC voltage for operating and / or charging the portable electronic device in the absence of a power source. It is a portable and lightweight power converter equipped with a high output battery. Advantageously, the power converter comprises a converter circuit packaged as an extremely small device, as well as a high power battery, and further charges the portable electronic device battery multiple times by recharging. It is configured. The converter may further comprise a charging circuit configured to charge the converter battery when input power is connected.
Description
本出願は、2006年7月13日に出願した、MAC WITH INTEGRAL BATTERYという名称の米国仮出願第60/830,783号、および、同じく、2006年7月14日に出願した、MAC WITH INTEGRAL BATTERYという名称の米国仮出願第60/830,826号の優先権を主張するものである。 This application is filed on July 13, 2006, US Provisional Application No. 60 / 830,783, named MAC WITH INTERGRAL BATTERY, and MAC WITH INTERGARY BATTERY, also filed on July 14, 2006. Claims the priority of US Provisional Application No. 60 / 830,826.
本発明は、携帯型電力変換器を対象としており、より詳細には、PDA、携帯電話、MP3プレーヤ、計算デバイス、ディジタル・カメラ、ゲーム・デバイス、等を始めとする携帯型電子デバイスに電力を供給するのに適した携帯型電力変換器を対象としている。 The present invention is directed to portable power converters, and more particularly to powering portable electronic devices such as PDAs, cell phones, MP3 players, computing devices, digital cameras, game devices, and the like. Intended for portable power converters suitable for supply.
電力変換器は、従来、電池で動作する様々なデバイスを充電し、かつ/またはそれらを動作させるために使用されている。PDA、携帯電話、MP3プレーヤ、ディジタル・カメラ、計算デバイス、ゲーム・デバイス、等を始めとする携帯型電子デバイスに電力を供給するように適合された特定の電力変換器は、通常、交流入力電圧または直流入力電圧のいずれか、またはそれらの両方を受け取り、受け取った入力電圧を直流出力電圧に変換するように構成されている。直流出力電圧は、Arizona州Scottsdale在所の、本発明の譲受人であるMobility Electronics,Inc.がiTips(商標)として市場に出しているチップなどの交換可能プログラミング・モジュールを使用して確立することができる選択可能な値を有することができる。これらの電力変換器は、自動車、航空機および壁面電源を始めとする利用可能な様々な電力源から携帯型電子デバイスに電力を供給するのに非常に適している。使用者に必要なことは、交換可能プログラミング・モジュールと共に、単一の電力変換器と、直流出力電圧を確立し、かつ、適切な携帯型電子デバイスに電力を供給するのに適した1つまたは複数のプログラミング・モジュールとを持ち運ぶことのみである。 Power converters are conventionally used to charge and / or operate various devices that operate on batteries. Certain power converters adapted to supply power to portable electronic devices such as PDAs, cell phones, MP3 players, digital cameras, computing devices, gaming devices, etc. typically have an AC input voltage And / or receiving either or both of the DC input voltages and converting the received input voltage to a DC output voltage. The DC output voltage is available from Mobility Electronics, Inc. of Scottsdale, Arizona, the assignee of the present invention. Can have selectable values that can be established using interchangeable programming modules such as chips marketed as iTips ™. These power converters are well suited for powering portable electronic devices from a variety of available power sources including automobiles, aircraft and wall power sources. What the user needs is a single power converter with a replaceable programming module and one or more suitable for establishing a DC output voltage and supplying power to the appropriate portable electronic device. Only carry multiple programming modules.
場合によっては電力源から離れ、しかもその携帯型電子デバイスの電池が使い果たされることもある移動体の使用者を始めとする使用者に、より一層の利便性を提供するように適合された改良型携帯型電力変換器が提供されることが望ましい。 Improvements adapted to provide greater convenience to users, including mobile users, who may be away from the power source and possibly run out of the battery of the portable electronic device It is desirable to provide a portable power converter of the type.
本発明によれば、携帯型電子デバイスに電力を供給し、かつ/または充電するように適合され、また、さらに、電力源を利用することができない場合に携帯型電子デバイスを動作させ、かつ/または充電するための出力直流電圧を提供するように適合された高出力電池を備えた携帯型電力変換器としての技術的な利点が達成される。有利には、高出力電池を備えた電力変換器は、極端に小型で、かつ、軽量のデバイスとしてパッケージされており、また、さらに、携帯型電子デバイスの電池を再充電により複数回にわたって充電するように構成されている。 According to the present invention, the portable electronic device is adapted to supply and / or charge power, and further operates the portable electronic device when a power source is not available, and / or Alternatively, a technical advantage as a portable power converter with a high power battery adapted to provide an output DC voltage for charging is achieved. Advantageously, the power converter with a high power battery is packaged as an extremely small and lightweight device, and further charges the battery of the portable electronic device multiple times by recharging. It is configured as follows.
図1を参照すると、図3に示されているように、入力コネクタ12で交流電圧を受け取り、かつ、変換された電圧を直流電圧として出力14に提供するように構成された小型携帯型電力変換器が斜視図で全体的に10で示されている。図1には、さらに、変換器の両側に1つずつ配置され、全体的に18で示されているハウジングの透明部分を介して見ることができる複数の電池16が示されている。
Referring to FIG. 1, as shown in FIG. 3, a small portable power converter configured to receive an alternating voltage at an
次に図2を参照すると、直流入力電圧を受け取るよう適合された入力22と、交流入力電圧を受け取るように適合された入力24の一対の入力を有する小型携帯型電力変換器を備えた本発明の代替実施形態が20で示されている。変換器20は、図5に示されているように、選択可能な直流出力電圧を26に提供するように構成された出力26を備えている。有利には、小型携帯型電力変換器10および20の各々は、電池および電子変換器回路のすべてが極めて微小なハウジングの中にパッケージされ、それにより極めて高い電力密度を実現している高出力電池を有している。
Referring now to FIG. 2, the present invention comprises a small portable power converter having a pair of inputs, an
本発明によれば、電力変換器自体が携帯型であり、好ましくは電力を供給すべき典型的な携帯型電子デバイスの1/2のサイズであるよう、変換器回路と共に微小なハウジングの中に密閉された高出力で、かつ、軽量の電池、たとえばリチウム・イオン電池またはリチウム・ポリマー電池などを電力変換器が備えている点で技術的な利点が達成される。たとえば変換器は、PDAのサイズにすることができる。さらに、電池は、その電池自体の充電を必要とすることなく、多数回にわたって携帯型電子デバイスの電池を充電し、携帯型で、かつ、小型のデバイスを使用して、同じデバイスを繰返し充電し、または複数のデバイスを充電する能力を移動体使用者に提供するように構成される。さらに、電池は、充電回路によって電力源が提供されると、自動的に充電される。この高出力で、かつ、小型の電力変換器は、軽量で、他の携帯型電子デバイスと共に便利に持ち運ぶことができるため、いつでも、どこででも真の電力が使用者に提供される。 In accordance with the present invention, the power converter itself is portable, preferably in a small housing with the converter circuit so that it is half the size of a typical portable electronic device to be powered. A technical advantage is achieved in that the power converter comprises a sealed high power and lightweight battery, such as a lithium ion battery or a lithium polymer battery. For example, the converter can be the size of a PDA. In addition, the battery charges the portable electronic device's battery multiple times without the need to charge the battery itself, and repeatedly charges the same device using a portable and small device. Or configured to provide mobile users with the ability to charge multiple devices. Furthermore, the battery is automatically charged when a power source is provided by the charging circuit. This high power, small power converter is lightweight and can be conveniently carried with other portable electronic devices, thus providing true power to the user anytime, anywhere.
たとえば、好ましい一実施形態では、電力変換器は、入力電力または電池のいずれかを電力源として最大5ワットの連続電力を提供するように構成することができ、ハウジングは、少なくとも0.75ワット/立法インチの電力密度を実現するべく、たとえば1.10×2.05×3.0インチの寸法を有する6.80立法インチ未満の体積を有しており、また、その重量は3.5002オンスであり、動作温度は75℃未満である。例示的一実施形態では、電力密度は、1立法インチ当たり少なくとも1ワットであり、したがってパッケージは、約5立法インチの体積を有している。好ましい一実施形態では、ハウジングの体積が4.46立法インチになるよう、そのサイズを0.98×1.8×2.53インチにすることができ、それにより1立法インチ当たり1.12ワットの電力密度を実現することができる。ハウジングの重量は3.5オンス未満、動作温度は75℃未満である。これらの寸法および電力は、何ら制限されるものではない。 For example, in a preferred embodiment, the power converter can be configured to provide up to 5 watts of continuous power using either input power or batteries as the power source, and the housing is at least 0.75 watts / To achieve a power density of cubic inches, it has a volume of less than 6.80 cubic inches, for example having dimensions of 1.10 × 2.05 × 3.0 inches, and its weight is 3.5002 ounces. And the operating temperature is below 75 ° C. In one exemplary embodiment, the power density is at least 1 watt per cubic inch, and thus the package has a volume of about 5 cubic inches. In a preferred embodiment, the size can be 0.98 × 1.8 × 2.53 inches so that the housing volume is 4.46 cubic inches, thereby 1.12 Watts per cubic inch. The power density can be realized. The housing weighs less than 3.5 ounces and the operating temperature is less than 75 ° C. These dimensions and power are not limited in any way.
もう1つの好ましい実施形態では、電力変換器は、最大15ワットの連続電力を提供することができる。本発明は、少なくとも0.75ワット/立法インチ、好ましくは少なくとも1.0ワット/立法インチの電力密度を提供することが大いに望ましく、かつ、有利である。例示的一実施形態では、電力変換器は、最大10ワットの連続電力を提供しており、0.75ワット/立法インチの電力密度を実現する約13.33立法インチ未満の体積を有している。重量は8オンス未満であり、動作温度は75℃未満である。また、ハウジングは、7立法インチ未満の体積を有することも可能であり、たとえば6.48立法インチの体積を実現するべく1.09×1.99×2.97インチの寸法を有することができ、それにより10ワットの連続出力電力に対して1立法インチ当たり少なくとも1.23ワットの電力密度が得られる。重量は7オンス未満であり、75℃未満で動作する。 In another preferred embodiment, the power converter can provide up to 15 watts of continuous power. It is highly desirable and advantageous for the present invention to provide a power density of at least 0.75 watts / square inch, preferably at least 1.0 watts / square inch. In an exemplary embodiment, the power converter provides up to 10 watts of continuous power and has a volume of less than about 13.33 cubic inches to achieve a power density of 0.75 watts / cubic inch. Yes. The weight is less than 8 ounces and the operating temperature is less than 75 ° C. The housing can also have a volume of less than 7 cubic inches, for example, a dimension of 1.09 × 1.99 × 2.97 inches to achieve a volume of 6.48 cubic inches. This results in a power density of at least 1.23 watts per cubic inch for a continuous output power of 10 watts. It weighs less than 7 ounces and operates below 75 ° C.
体積、電力密度、重量および充電性は、外出中に電力を必要とする使用者に多くの技術的な利点を提供する本発明の有利な特徴の一部である。さらに、出力電圧を選択することができるため、携帯型電子デバイスを適切に動作させるために必要な適切な出力電圧および/または電流、および/または携帯型電子デバイスの電池を充電するために必要な適切な出力電圧および/または電流を提供することができる。 Volume, power density, weight and chargeability are some of the advantageous features of the present invention that provide many technical advantages to users who need power while on the go. In addition, the output voltage can be selected, so that it is necessary to charge the appropriate output voltage and / or current required for proper operation of the portable electronic device and / or the battery of the portable electronic device. Appropriate output voltage and / or current can be provided.
次に図3を参照すると、電力変換器10の中に具体化することができる回路15の一電気ブロック図が示されている。注目すべきことには、直列に構成された一対の電池16が、これらの電池によって提供される電圧を19で示されている携帯型電子デバイスの入力電圧要求事項に釣り合った適切な電圧に昇圧させるために適した昇圧回路30に結合されている。電池16は、必要に応じて充電することも、あるいは廃棄することも可能である。帰還回路32は、たとえば電池が消耗するときなど、電池16の電圧が時間と共に変化し、あるいは低下するようなことがあっても、昇圧回路30によってデバイス19に適切な出力電圧が提供されるように構成されている。交流入力電圧を直流電圧に変換している回路15は、図に示されているように、交流−直流変換器に典型的に使用されている従来のフライ・バック・トポロジーであってもよい。スイッチSW1は、入力12から引き出される直流電圧によってデバイス19に電力が供給される場合に閉じるが、電池16によってデバイス19に電力が供給されると閉じる。
Referring now to FIG. 3, an electrical block diagram of a
次に図4を参照すると、図に示されているように、スイッチSW4が開いているときは並列に構成され、あるいはスイッチSW4が閉じているときは直列に構成され、さらに、交流入力電圧が入力12に提供されると自動的に充電されるように構成された電池16を備えた、電力変換器10に使用することができる回路40の代替電気ブロック図が示されている。マイクロコントローラ42は、デバイス19に電力を引き渡す際の電池電圧、温度および出力電流の一次検出およびモニタリングを提供している。交流入力電圧が存在している場合、スイッチSW1、SW2およびSW3が閉じ、したがってデバイス19に出力直流電圧が提供され、また、それと同時に電池が充電される。個別チャネル充電および直列放電が提供される。適切な出力電圧を提供するために、放電の間、電池によって提供される電圧が昇圧される。
Next, referring to FIG. 4, as shown in the figure, when the switch SW4 is open, it is configured in parallel, or when the switch SW4 is closed, it is configured in series. An alternative electrical block diagram of a
次に図5を参照すると、高出力電池16を備えた変換器回路の好ましい一実施形態の電気ブロック図が50で示されている。高出力電池16は、たとえば、大量の電力を蓄積し、また、電力密度が高いリチウム・イオン電池またはリチウム・ポリマー電池からなっており、また、軽量である。交流電圧が入力24に提供されると、スイッチSW1およびSW2が閉じる。これらのスイッチが閉じている間、デバイス19および電池16の両方が充電される。回路50は、さらに、直流入力電圧を受け取り、かつ、共通ノードNに提供し、また、52で示されている共通出力回路に供給するように構成された直流入力32を備えている。充電器/電力経路管理回路54は、スイッチSW1およびSW2を制御するように構成されており、したがって入力22または24のいずれかに入力電圧が提供されていない場合、回路54によってスイッチが開く。昇圧回路56は、回路54によって提供される直流電圧を必要に応じて昇圧し、携帯型電子デバイス19の充電および/または動作に適した直流出力電圧を26に提供している。帰還回路58は、図に示されているように、昇圧回路56によって26に提供される出力電圧の関数として昇圧回路56を調整している。
Referring now to FIG. 5, an electrical block diagram of a preferred embodiment of a converter circuit with a
図3、図4および図5に示されているすべての回路を参照すると、帰還回路は、それぞれ、個々の昇圧回路を制御し、変換器回路出力26に提供される直流出力電圧を選択的に確立するように構成された交換可能デバイス・コネクタ・チップなどの交換可能プログラミング・コンポーネントを備えることができる。既に指摘したように、適切な直流出力電圧を使用者が確立することができ、また、携帯型電子デバイス19に接続し、かつ、動作させるための適切な機械的インタフェースを同じく使用者が確立することができるよう、Mobility Electronics,Inc.によって提供されるiTips(商標)などの交換可能プログラミング・チップ・コネクタを利用することができる。高出力電池バックアップを有する小型電力変換器に統合されたこの追加電圧プログラミング機能によれば、電力源を利用することができない場合に、異なるデバイスに電力を供給する柔軟性を必要とする移動体使用者に独自の解決法が提供される。本発明は、電池バックアップを備えた電力変換器以上のものである。それは、小型デバイスを備え、電力密度が高く、軽量であり、また、電力が存在している場合に自動的に電池を充電し、かつ、電力源が存在していない場合にオン・デマンドで電力を提供する解決法である。
Referring to all the circuits shown in FIGS. 3, 4 and 5, the feedback circuits each control individual boost circuits and selectively select the DC output voltage provided to the
次に図6を参照すると、本発明の好ましい例示的一実施形態の詳細な略図が示されており、同様の参照数表示は同様の構成要素を表している。電池16は、NCS 1400mAh電池であってもよく、また、変換器60は、最大8Wの連続直流電力を生成することができる。ほとんどのポリマーLi−イオン/Li−イオン電池は、同じ充電特性を有している。この実施形態では、電池は、温度、過電圧および過電流をモニタするあらゆる保護回路を備えていることが仮定されている。また、電池パックは、燃料ゲージを備えることも可能である。
Referring now to FIG. 6, a detailed schematic diagram of one preferred exemplary embodiment of the present invention is shown, with like reference number designations representing like components. The
変換器60に取り付けられたデバイス19が存在している場合、約0.2Cすなわち280mAの定電流を使用して、電池電圧が4.2Vに到達するまで電池16を充電することができる。電池が4.2Vに到達すると、次に充電を定電圧に切り換えることができ、また、電流を40mA以下まで徐々に減少させることができる。総充電時間は、約5時間になる。この充電時間の間、携帯型電子デバイス19が利用することができる電流を約570mAに制限することができる。
If the
取り付けられたデバイス19が存在していない場合、充電速度は、電池電圧が4.2Vに到達するまで約0.6Cすなわち850mAにすることができる。電池16が4.2Vに到達すると、次に充電を定電圧に切り換えることができ、また、電流を40mA以下まで徐々に減少させることができる。これにより、充電時間は、約2時間になる。
In the absence of attached
MSP430マイクロコントローラ42は、外部センサを使用して電池温度を連続的にモニタし、また、充電電流および充電電圧を連続的にモニタしている。マイクロコントローラ42は、さらに、デバイス19などの負荷が取り付けられたことを確認するためにユニットをモニタしている。負荷が取り付けられると、マイクロコントローラ42はデバイス19に優先権を与え、電池16への充電電流を小さくする。
The
次に図7を参照すると、バック変換器62が示されている。交流/直流変換回路64からの最大開回路電圧は、6.42Vにすることができる。バック変換器62は、電池16を充電することができるよう、変換器回路64からの電圧を4.2Vに逓降している。MSP430は、電池電圧およびバック変換器の入力を常にモニタし、電池16を調整している。MSP430のスイッチング周波数は、173kHzにすることができる。これは、5ビットの分解能に基づいている。抵抗器R11は電池充電電流を知覚しており、一方、電池電圧は抵抗器R6ノードで知覚される。
Referring now to FIG. 7, the buck converter 62 is shown. The maximum open circuit voltage from the AC /
トランジスタQ1、Q4および関連する抵抗器は、交流/直流変換器64からチップ19へのパス・スルーとして作用している。トランジスタQ2、Q5およびQ6は、チップ19への電力源として電池16を使用する際のパス・スルーとして作用している。
Transistors Q1, Q4 and associated resistors act as pass through from the AC /
次に図8を参照すると、LDO80は、MSP430 42のVCCピンおよびすべての回路に3.3Vを提供している。回路U5は、交流/直流変換器64からの電池電流知覚の信号ならびに負荷知覚の信号を比較し、MSP430に情報を提供している。上で言及したように、電池16を充電している間に携帯型電子デバイス19が取り付けられると、MSP430は、電池充電電流を約0.2Cの標準速度まで小さくし、デバイス19に優先権を与えて最大570mAの電流を提供する。
Referring now to FIG. 8, LDO 80 provides 3.3V to the VCC pin of the MSP 430 42 and all circuitry. The circuit U5 compares the battery current perception signal and the load perception signal from the AC /
4つの二色LED D4〜D7は、25〜100%の充電状態および放電状態を消費者が目視することができる情報を提供している。MSP430は、電池燃料ゲージ70からの情報を処理し、処理した情報に基づいてLEDを駆動している。MSP430は、燃料ゲージと同じ機能を実行する能力を有しているため、必ずしも燃料ゲージを備える必要はない。
The four two-color LEDs D4 to D7 provide information that allows the consumer to visually check the charged and discharged states of 25 to 100%. The MSP 430 processes information from the
次に図9を参照すると、交流/直流変換器64の詳細な電気略図が示されている。次に図10を参照すると、SEPIC変換器100が示されている。図に102で示されているLTC1619デバイスは、SEPIC変換器として構成された低電圧PWM変換器である。この回路は、チップへの放電のための電力源として、また、交流/直流調整のための電圧知覚および電流知覚のための電力源として電池16が利用される場合に適用される。交流源が変換器64に提供されると、交流/直流変換器64によって電力が供給される電圧および電流知覚演算増幅器66および68を除き、すべての回路は電池によって電力が供給される。
Referring now to FIG. 9, a detailed electrical diagram of the AC /
以上、本発明について、好ましい特定の一実施形態に関連して説明したが、本出願を読めば、多くの変形形態および改変が当業者には明らかであろう。したがって添付の特許請求の範囲は、従来技術の観点から、このようなあらゆる変形形態および改変を包含するべく、可能な限り広義に解釈されるものとする。 Although the present invention has been described with reference to a preferred specific embodiment, many variations and modifications will become apparent to those skilled in the art upon reading this application. Accordingly, the appended claims are to be construed as broadly as possible in view of the prior art to include all such variations and modifications.
Claims (19)
前記ハウジングの中に配置された、交流電圧または直流電圧のいずれかを受け取り、かつ、変換された直流出力電圧を出力に提供するように構成された入力を有する電力変換器回路と、
前記ハウジングの中に配置された、前記入力に電圧が提供されていない場合に前記出力に直流電圧を提供するように構成された電池と
を備えた電力変換器であって、前記電池が、携帯型電子デバイスに電気的に結合され、前記携帯型電子デバイスを動作させるか、あるいは充電するように構成され、前記電池が、最大15ワットの電力を生成し、かつ、少なくとも0.75ワット/立法インチの電力密度を生成するように構成された電力変換器。 A housing;
A power converter circuit disposed in the housing and having either an input configured to receive either an alternating voltage or a direct current voltage and to provide a converted direct current output voltage to the output;
A power converter disposed in the housing and configured to provide a DC voltage to the output when no voltage is provided to the input, the battery being portable Electrically coupled to the electronic device and configured to operate or charge the portable electronic device, the battery producing up to 15 watts of power and at least 0.75 watts / legislation A power converter configured to produce a power density of inches.
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---|---|---|---|---|
JP2010523074A (en) * | 2007-03-26 | 2010-07-08 | ザ ジレット カンパニー | Small super high speed battery charger |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
KR101364099B1 (en) * | 2010-04-01 | 2014-02-19 | 주식회사 엘지화학 | Battery pack for portable computer and method for charging external device using the same |
US8550827B1 (en) | 2012-07-25 | 2013-10-08 | Targus Group International, Inc. | Multi-sleeve power tips |
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08182191A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Hitachi Ltd | Power source adapter |
JPH10285829A (en) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Sony Corp | Adaptor for ac power source |
JP2004304941A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | Ac adapter power supply device |
JP2004328835A (en) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply apparatus |
Family Cites Families (2)
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---|---|---|---|---|
JP3210044B2 (en) * | 1991-11-21 | 2001-09-17 | キヤノン株式会社 | Power supply |
US6137280A (en) * | 1999-01-22 | 2000-10-24 | Science Applications International Corporation | Universal power manager with variable buck/boost converter |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08182191A (en) * | 1994-12-26 | 1996-07-12 | Hitachi Ltd | Power source adapter |
JPH10285829A (en) * | 1997-04-02 | 1998-10-23 | Sony Corp | Adaptor for ac power source |
JP2004304941A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Yutaka Denki Seisakusho:Kk | Ac adapter power supply device |
JP2004328835A (en) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Power supply apparatus |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010523074A (en) * | 2007-03-26 | 2010-07-08 | ザ ジレット カンパニー | Small super high speed battery charger |
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Publication number | Publication date |
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