CN100359781C - 充电装置以及其充电电流检测电路 - Google Patents

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Abstract

一种充电装置以及其充电电流检测电路，其特征在于，将检测电阻(7)配置在电源(3)的正极侧，并且具备生成辅助电压的辅助电源装置(16)：该辅助电压对辅助运算放大器(14)的输入电压范围的限制部分进行补充。因此，这种充电装置以及其充电电流检测电路，可以采用低价的运算放大器而实现无损耗电路。

Description

充电装置以及其充电电流检测电路
技术领域
本发明涉及充电装置以及其充电电流检测电路，尤其涉及从电源向二次电池供给充电电流而对二次电池进行充电的充电装置以及其充电电流检测电路。
背景技术
以往，在对二次电池进行充电的充电装置中，设置检测从电源对二次电池供给的充电电流的充电电流检测电路。
图2表示的是具备这样的充电电流检测电路1的AC适配器等的充电装置2的一例。
所述充电装置2，具有规定电压(在图2中是24V)的电源3，通过该电源3向二次电池4供给充电电流，对所述二次电池进行充电。
在所述电源3的正极(24V)侧，通过其发射极连接控制充电电流的供给的控制用晶体管6，该控制用晶体管6的集电极连接到所述二次电池4的正极侧。
另一方面，所述电源3的地线侧(0V侧)连接到所述二次电池4的负极侧。
另外，在所述电源3的地线侧，配置作为充电电流检测电路1的主要元件的检测电阻7，由该检测电阻7的电压降，可以检测出充电电流的值。
所述检测电阻7的靠近电源3的地线一侧与可变电池5的负极连接，另一侧与所述运算放大器9的正相输入端子连接。而且，所述可变电池5的正极，连接到所述运算放大器9的反相输入端子。而且，所述运算放大器9的输出侧经由电阻8而连接所述控制用晶体管6的基极。
所述可变电池5可以对所述运算放大器9输出充电电流设定用信号。另外，所述运算放大器9接收所述充电电流设定用信号的输入，然后对所述控制用晶体管6进行通电控制，使得该信号的设定电压与所述电阻7的电压降相等。
另外，所述运算放大器9，由所述电源3施加的电压进行驱动，并在驱动时，通过对所述控制用晶体管6进行通电控制，而对二次电池充电电流的进行控制。
专利文献1：日本专利特开平05-137276号公报
但是，在如图2所示的充电装置2中，检测电阻7被配置在电源3的地线侧(0V)，但是在这种情况下，可以使用输入电压几乎即使到0V也可以动作的低价的运算放大器9。
但是，由于电路的要求，有时希望在正极侧(24V侧)配置检测电阻7。
在这种情况下，如果是一般的低价的运算放大器9，由于在规格上，其输入电压范围(比如21V)限制得比电源电压(比如24V)低，因此，只有电源电压(24V)作为驱动运算放大器9的驱动电压不够，不能正常地驱动运算放大器9。
对此，当采用将检测电阻7配置在正极侧的电路构成时，在正极的下面，可以正常进行驱动的运算放大器10就成为高价的轨置轨(满电源摆幅)的运算放大器(参照图3)。
而且，以往，由于检测电阻7配置在地线侧(0V侧)，二次电池4的地线、连接到充电装置2上的电子设备等的系统地线，并不直接连接，而介于检测电阻7进行连接。
因此，不介于二次电池4由充电装置2的电源3直接驱动系统，并且由充电装置对二次电池4进行充电，进而，欲由二次电池4驱动系统进行动作时，就会由检测电阻的电压降而产生损耗。
发明内容
本发明，鉴于这样的问题点，其目的在于提供一种可以采用低价的运算放大器实现无损耗电路的充电装置及其充电电流检测装置。
为了实现所述目的，本发明的充电装置，具有：向二次电池供给充电电流的电源，配置在所述电源的正极侧、并用于检测出所述充电电流的检测电阻，由所述电源驱动的运算放大器，以及控制用晶体管，并且，所述控制用晶体管的发射极经由所述检测电阻与所述电源的正极侧相连，所述控制用晶体管的集电极与二次电池的正极侧相连，所述控制用晶体管的基极与所述运算放大器的输出侧相连，所述二次电池的负极侧与所述电源的地线侧相连，其特征在于：
所述检测电阻的一端与所述电源的正极侧连接，所述检测电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端子连接，并且，所述运算放大器的正相输入端子与所述电源的正极侧连接，所述充电装置具备生成辅助电压的辅助电源装置，该辅助电源装置与所述运算放大器的电源供应端相连，施加辅助电压对所述电源驱动运算放大器的电压进行补充，而由所述电源及所述辅助电源装置共同叠加驱动所述运算放大器。
那么，根据这样的构成，即使采用低价的运算放大器的情况下，也可以通过采用简单的构成来补充运算放大器的输入电压范围的限制部分，而正常地驱动运算放大器，而且，由于可以将系统接地与电池的接地直接连接，因此可以构成无损耗的电路。
而且，本发明的充电装置，其特征在于：所述辅助电源装置，具有：产生包含交流成分的信号的信号发生装置，将该信号发生装置输出的信号进行AC耦合的AC耦合电容，将AC耦合的信号钳位为电源电压的第一二极管，以及位于所述AC耦合电容以及所述第一二极管相连接的整流用的第二二极管，并且，所述第一二极管的阴极侧与所述第二二极管的阳极侧相连，所述第二二极管的阴极侧与所述运算放大器的电源供应端相连。
那么，根据这样的构成，进一步以简单的构成低价地构成辅助电源装置。
进而，本发明的充电电流检测电路，用于从电源向二次电池供给充电电流，具备：配置在具有由电源驱动的运算放大器并用于从电源经由控制用晶体管向二次电池供给充电电流的充电装置上并检测出所述充电电流的检测电阻，并且，所述控制用晶体管的发射极经由所述检测电阻与所述电源的正极侧相连，所述控制用晶体管的集电极与二次电池的正极侧相连，所述控制用晶体管的基极与所述运算放大器的输出侧相连，所述二次电池的负极侧与所述电源的地线侧相连，其特征在于：将所述检测电阻配置在所述电源的正极一侧，所述检测电阻的一端与所述电源的正极侧连接，所述检测电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端子连接，并且，所述运算放大器的正相输入端子与所述电源的正极侧连接，所述充电电流检测电路具备生成辅助电压的辅助电源装置，该辅助电源装置与所述运算放大器的电源供应端相连，施加辅助电压所述电源驱动运算放大器的电压进行补充，而由所述电源及所述辅助电源装置共同叠加驱动所述运算放大器。
那么，根据这样的构成，即使采用低价的运算放大器的情况下，也可以通过采用简单的构成来补充运算放大器的输入电压范围的限制部分，而正常地驱动运算放大器，而且，由于可以将系统接地与电池的接地直接连接，因此可以构成无损耗的电路。
附图说明
图1是表示本发明的充电装置以及其充电电流检测电路的实施例的电路图。
图2是表示以往的充电装置以及其充电电流检测电路一例的电路图。
图2是表示以往的充电装置以及其充电电流检测电路与图2不同的又一例的电路图。
具体实施方式
以下，参照图1，对本发明的充电装置以及充电电流检测电路的实施例进行说明。
另外，对于与以往的基本构成相同，或者类似的部位，采用同一符号进行说明。
如图1所示，本实施例的充电装置12，具有：向二次电池4提供充电电流的电源3；配置在所述电源3的正极侧并用于检测出所述充电电流的检测电阻7；由所述电源3驱动的运算放大器14。
但是，在本实施例中，构成充电电流检测电路15的检测电阻7配置在所述电源3的正极侧(24V侧)。
而且，本实施例的充电装置12具有辅助电压装置16，该辅助电压装置16，生成补充所述运算放大器14的输入电压范围的限制部分的辅助电压。
于是，即使采用低价的运算放大器14的情况，可以由简单的构成补充由运算放大器14的输入电压范围的限制部分，并可以正常地驱动运算放大器14。
而且，如图1所示，由于可以将系统接地与二次电池4的接地直接连接，因此可以构成损耗小的电路。
进而，对所述辅助电源装置16的构成进一步详细叙述，该辅助电源装置16，具有产生包含交流成分的信号的时钟脉冲(clock)等的信号发生装置17，该信号发生装置17输出规定振幅的信号。
在所述信号发生装置17的输出侧，连接AC耦合电容19，而该AC耦合电容19，将从所述信号发生装置17输出的信号进行AC耦合，并取出交流成分。
在所述AC耦合电容19的与所述信号发生装置17侧相反的一侧，介于阴极(cathode)连结第一二极管20，该第一二极管20将所述AC耦合电容19 AC耦合的信号钳位为电源3的电压，且第一二极管20的阳极(anode)连接在电源3的正极侧(图1中的24V侧)。
进而，在所述第一二极管20的阴极侧，介于阳极连接第二二极管21，该第二二极管21对由所述第一二极管20钳位的信号进行整流。
另外，在所述第二二极管21的阴极侧，连接平滑用的电容22，而在运算放大器14上施加由该电容22平滑了波形的电压。
由此，可以由更简单的构成，低价地构成辅助电源装置16。
另外，所述检测电阻7的与电源3相连的一侧，连接所述第一二极管20的阳极以及可变电池5的正极，而另一侧，连接运算放大器14的反相输入端子。而且，所述可变电池5的负极，连接所述运算放大器14的正相输入端子。
进而，所述运算放大器14的输出侧，介于电阻24连接控制用晶体管6的基极，在该控制用晶体管6的发射极上，连接所述电源3，在集电极则连接到二次电池4的正极侧。
接着，对本实施例的作用进行说明。
在本实施例中，与以往相同，由所述电源3队所述二次电池4供给充电电流，此时，用所述检测电阻7检测出充电电流。
此时，在所述运算放大器14上生成提高所述电源3之电压的电压。
即，所述辅助电压装置16的信号发生装置17输出规定振幅(比如3V振幅)的交流信号时，由所述AC耦合电容19对该信号进行AC耦合后，再由所述第二二极管21将其钳位为电源3的电压。
接着，通过由第二二极管21进行整流并由电容22平滑波形，生成将规定的辅助电压(3V)施加在电源电压(24V)上的电压(27V)并施加给运算放大器14。
由此，即使运算放大器14的输入电压范围被限制在比电源电压(24V)低的范围(21V)的情况下，由于可以由辅助电压(3V)补充限制部分，因此可以正常地驱动运算放大器14。
所以，根据本实施例，通过设置辅助电源装置16，可以补充运算放大器14的输入电压范围的限制部分，因此即使将检测电阻7设置在正极侧的情况下，也可以用低价的运算放大器14进行正常驱动。而且，由于二次电池4的接地与系统的接地直接连接，可以实现损耗小的电路。
另外，本发明并不限于所述的实施例，可以根据必要进行各种各样的变更。
如以上所示，根据本发明的充电装置，即使将检测电阻配置在正极侧，也可以使用低价的运算放大器，实现充电损耗小的充电装置。
而且，根据本发明的充电装置，还可以实现更低价的充电装置。
进而，根据本发明的充电电流检测电路，即使将检测电阻配置在正极侧，也可以实现低价的充电电流检测电路，实现损耗小的电路。

Claims (3)

1.一种充电装置，具有：
向二次电池供给充电电流的电源，
配置在所述电源的正极侧并用于检测出所述充电电流的检测电阻，
由所述电源驱动的运算放大器，以及
控制用晶体管，
并且，所述控制用晶体管的发射极经由所述检测电阻与所述电源的正极侧相连，所述控制用晶体管的集电极与二次电池的正极侧相连，所述控制用晶体管的基极与所述运算放大器的输出侧相连，所述二次电池的负极侧与所述电源的地线侧相连，其特征在于：
所述检测电阻的一端与所述电源的正极侧连接，所述检测电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端子连接，并且，所述运算放大器的正相输入端子与所述电源的正极侧连接，
所述充电装置具备生成辅助电压的辅助电源装置，该辅助电源装置与所述运算放大器的电源供应端相连，施加辅助电压对所述电源驱动运算放大器的电压进行补充，而由所述电源及所述辅助电源装置共同叠加驱动所述运算放大器。
2.如权利要求1所述的充电装置，其特征在于：所述辅助电源装置，具有：
产生包含交流成分的信号的信号发生装置，
将该信号发生装置输出的信号进行AC耦合的AC耦合电容，
将AC耦合的信号钳位为电源电压的第一二极管，以及
与所述AC耦合电容以及所述第一二极管相连接的整流用的第二二极管，
并且，所述第一二极管的阴极侧与所述第二二极管的阳极侧相连，所述第二二极管的阴极侧与所述运算放大器的电源供应端相连。
3.一种充电电流检测电路，具备：配置在具有由电源驱动的运算放大器并用于从所述电源经由控制用晶体管向二次电池供给充电电流的充电装置上并检测出所述充电电流的检测电阻，并且，所述控制用晶体管的发射极经由所述检测电阻与所述电源的正极侧相连，所述控制用晶体管的集电极与二次电池的正极侧相连，所述控制用晶体管的基极与所述运算放大器的输出侧相连，所述二次电池的负极侧与所述电源的地线侧相连，其特征在于，
将所述检测电阻配置在所述电源的正极一侧，所述检测电阻的一端与所述电源的正极侧连接，所述检测电阻的另一端与所述运算放大器的反相输入端子连接，并且，所述运算放大器的正相输入端子与所述电源的正极侧连接，
所述充电电流检测电路具备生成辅助电压的辅助电源装置，该辅助电源装置与所述运算放大器的电源供应端相连，施加辅助电压对所述电源驱动运算放大器的电压进行补充，而由所述电源及所述辅助电源装置共同叠加驱动所述运算放大器。
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