JP2003250229A - 充電制御装置および電圧変換装置 - Google Patents

充電制御装置および電圧変換装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 二次電池と充電器を備える電源装置におい
て,電源装置の内部抵抗を小さくして効率良く電力を供
給することのできる電源装置の充電制御装置および電圧
変換装置に関する。 【解決手段】 二次電池と,外部直流電源と,二次電池
を充電する充電部とを備えた充電制御装置において,二
次電池の正極側は前記外部直流電源の正極側に,負極側
は該二次電池の使用時にグランドに接続され,充電部
は,前記二次電池への充電電流値もしくは充電電圧値を
検出する出力検出部と,該出力検出部による検出値に基
づいて充電電流もしくは充電電圧を制御する充電制御部
と,該充電制御部によって制御される前記二次電池への
充電のための制御用スイッチ部を備え,制御用スイッチ
部はグランドおよび前記二次電池の負極側に接続され
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,ノートパソコン等の小
型電子機器に使用する電源装置の充電制御装置および電
圧変換装置に関する。
【0002】ノートパソコン等の小型電子機器の電源装
置はDC−DCコンバータにより出力電圧を変換して出
力電圧を一定とするようにしている。また,内蔵直流電
源として使用するNiCd電池等の二次電池と充電器を
搭載するとともに,商用交流電源を整流して直流電圧を
出力するACアダプタを使用できるようにして,ACア
ダプタを使用して電力を供給する時に二次電池に充電す
るようにしているものも多い。
【0003】本発明は,このような二次電池と充電器を
備える電源装置において,電源装置の内部抵抗を小さく
して効率良く電力を供給することのできる電源装置の充
電制御装置および電圧変換装置に関する。
【0004】
【従来の技術】図12は従来の電源装置1を示す。図1
2はACアダプタ等の外部直流電源もしくは内部の二次
電池をDC−DCコンバータで電圧に直流電圧を供給す
る電源装置であり,外部直流電源を使用する場合には,
外部直流電源により内蔵二次電池を充電するようにした
ものである。
【0005】図12において,200は電源装置であ
る。210はDCコネクタであって,外部直流電源を入
力するものである。212は充電部であって,外部直流
電源の電力により二次電池219を充電するものであ
る。213は充電制御部であって,充電電流,充電電圧
を制御するものである。充電部212の出力電流が規定
値より低下した時にTr1 をオンとし,規定値より高い
時にオフとするようにTr1 を制御することにより充電
電流を一定にして,規定値を越えないようにするもので
ある。また,制御部は充電電圧を監視し,規定値を越え
た場合にはTr1 をオフとして電圧を引き下げ,規定値
より低下した場合にはTr1 をオンとして充電電圧の安
定化を図る。
【0006】220はDC−DCコンバータである。
219は二次電池であって,外部直流電源を使用しない
場合に使用され,DC−DCコンバータ220に電力を
供給するものである。D1 は二次電池から外部直流電源
の側に電流が流れないようにするための逆流防止ダイオ
ードである。
【0007】D2 は外部電源から二次電池219に直接
電流が流れないようにするための逆流防止ダイオードで
ある。
【0008】充電部212において,214は充電電圧
発生部であって,Tr1 の生成するスイッチング電圧を
平滑して,DC−DCコンバータ220に供給するもの
である。215は電流検出部であって,充電電流を検出
するものである。216は電圧検出部であって,充電電
圧を検出するものである。L1 はチョークコイルであっ
て,Tr1 がオンの期間にエネルギーを貯え,オフの期
間に放出して.Tr1により生成される断続電流を平滑
するものである。Tr1 は制御トランジスタであって,
スイッチング動作をするものであり,P型MOSFET
である。C1 は平滑コンデンサであって,Tr1 の出力
を平滑するものである。
【0009】D3 はフライバックダイオードであって,
Tr1 のオンの期間にL1 に蓄積されたエネルギーをT
1 のオフの期間にL1 −C1 −D3 のフライバック回
路に右廻りの電流を流し,二次電池219に電力が供給
されるようにするものである。
【0010】R0 ,R1 ,R2 ,R3 ,R4 は充電電流
検出用の抵抗である。R1 ,R2 によりR0 の電流流入
側の電圧を分圧し,R3 ,R4 はR0 の電流流出側の電
圧を分圧し,それぞれの電圧差からR0 の降下電圧を検
出し,R0 に流れる電流を測定するためのものである。
【0011】R5 ,R6 は分圧抵抗であり,充電部21
2の出力電圧を検出するためのものである。D4 は定電
圧ダイオードであって,充電制御部213に定電圧を供
給するものである。R7 はダイオードD4 の電流制限抵
抗である。D5 は二次電池219から充電部212に電
流が流れないようにするための逆流防止ダイオードであ
る。
【0012】図12の電源装置1の動作を説明する。
【0013】外部直流電源を使用する場合は,DCコネ
クタ210からダイオードD1 を介して,DC−DCコ
ンバータ220に電力が供給される。DC−DCコンバ
ータ220は入力される電圧を変換し,負荷に供給す
る。このとき,逆流ダイオードD2 のために,外部電源
から二次電池219に電流が直接流入することは阻止さ
れる。また,外部直流電源から供給される電力により充
電制御部213が動作する。
【0014】充電電流が抵抗R0 の両端の電圧値により
電流検出部215で検出され,両端の電圧の分圧値(E
2 −,ER2 +)が充電制御部213に入力される。
充電制御部はER2 −とER2 +を比較する。比較値が
規定値より大きければTr1をオフにし,規定値より小
さければオンとして充電電流の安定化を図る。また,充
電部212は充電電圧の安定化を図る。充電電圧は電圧
検出部216により検出され,分圧されて充電制御部2
13に入力される(ER1 −)。充電制御部213にお
いて,電圧検出部216の検出電圧とD4 で発生する定
電圧(ER1 +)が比較される(電圧比較部は図示を省
略されている)。そして,検出電圧が規定値より低い場
合には,充電制御部213はTr1 をオンとする電圧を
発生してTr1 をオンとする。また,検出電圧が規定値
より高い場合には,充電制御部213はTr1 をオフと
する電圧を発生してTr1 をオフとする。Tr1 がオン
の期間に流れる電流はL1 に蓄積され,Tr1 がオフの
期間にL1 −C1 −D3 のフライバック回路に右廻りの
電流が流れ,その時発生する電圧が二次電池219に印
加される。このように,Tr1 により充電電流,出力電
圧を安定化する。
【0015】二次電池219により外部負荷(図示せ
ず)に電力を供給する場合には,二次電池219の電力
がDC−DCコンバータ220に供給される。そして,
DC−DCコンバータ220により規定の出力電圧に変
換されて外部負荷に供給される。このとき,逆流防止ダ
イオードD1 により二次電池219の電圧が外部直流電
源に流出することはない。
【0016】図13は従来の電源装置の1の動作説明図
である。
【0017】図13において,DC−INはDCコネク
タ210に入力される外部直流電源の入力電圧であり,
例えば,16.0Vである。αVは二次電池219の正
極側に印加される電圧であって,充電部212の出力電
圧である。使用される二次電池219によって,電圧が
異なるものである。
【0018】従来の電源装置2は,外部直流電源の負極
側と二次電池219の負極側を共通電位とし,正極側の
電位を制御するようにしていた。そのような制御を行い
易くするために制御トランジスタTr1 をP型MOSF
ETにより外部直流電源の正極側に設けるようにしてい
た。
【0019】図14は従来の電源装置2を示す。図14
(a)は電源回路である。図14 (b)は図14 (a)の電源
回路の動作説明図である。
【0020】図14において,200は電源装置であ
る。201は直流電源である。202は電圧変換部であ
って,直流電源201の電圧を入力して,適正な電圧に
変換して負荷205に供給するものである。203は制
御部であって,電圧変換部202の出力電圧に応じて,
Tr1 をオンもしくはオフとするゲート電圧を発生し,
Tr1 をスイッチングする制御を行うものである。
【0021】204は電圧検出部であって,分圧抵抗R
1 とR2 により電圧変換部202の出力電圧を分圧して
検出するものである。 Tr1 は制御トランジスタであ
って,P型MOSFETである。制御部203に制御さ
れてスイッチング動作するものである。L1 はチョーク
コイルであって,Tr1 がオンの期間にエネルギーを蓄
積し,オフの期間にD1 −L1 −C1 のフライバック回
路に電流を流すことによりTr1 で生成されるスイッチ
ング電圧を平滑するものである。
【0022】C1 はコンデンサであって,Tr1 の動作
で生成されるスイッチング電圧を平滑するものである。
1 はフライバックダイオードであって,Tr1 がオ
ンの時にチョークコイルL1 に蓄積されたエネルギー
を,Tr1 がオフの時にL1 −C1 −D1 のフライバッ
ク回路に電流を流すものである。D2 は定電圧ダイオー
ドであって,制御部203に定電圧(基準電圧)を供給
するものである。 R3 は定電圧ダイオードD2 の電流
制限抵抗である。図14 (b)を参照し,図14 (a)の電
源回路の動作を説明する。
【0023】直流電源201の出力電圧が電圧変換部2
02に入力される。電圧検出部204の検出電圧が制御
部203に入力され,D2 で発生される基準電圧と比較
される。検出電圧が目標値より小さければ制御部203
はTr1 をオンにする電圧を生成し,Tr1 のゲートに
印加してTr1 をオンとする。電圧検出部204の検出
電圧が目標値より高ければTr1 をオフとするゲート電
圧を発生してTr1 に印加し,Tr1 をオフとする。
【0024】Tr1 がオンのとき直流電源201から供
給される電力はL1 とC1 で平滑されて負荷205に供
給される。そして,Tr1 がオフになった時は,Tr1
がオンの状態でL1 に蓄積されたエネルギーによりL1
−C1 −D1 に右廻りのフライバック電流が流れ,負荷
に電力が供給される。
【0025】以上の動作で,Tr1 のオン期間が長くな
れば電圧変換部202の出力電圧が高くなり,オン期間
が短くなれば出力電圧は低くなるので,負荷に供給する
電圧を安定化することができる。
【0026】図14 (b)は,図14 (a)の動作例であ
り,直流電源の電圧が7.2Vであり,負荷電圧が5.
0Vである。
【0027】直流電源201の負側と負荷205の負側
が共通電位とされて,直流電源201から7.2Vが電
圧変換部202に入力される。電圧変換部202で5.
0Vに電圧変換されて負荷205に供給される。そし
て,制御部203は電源回路の正極側の電位を制御して
負荷205に供給する。また,正極側の電位を制御し易
いように,制御トランジスタTr1 はP型MOSFET
等のP型トランジスタを使用していた。
【0028】
【発明が解決しようとする課題】従来の電源装置200
では,外部直流電源219から二次電池へ直接に電流が
流れないようにするために逆流防止ダイオードD2 を必
要としていた。ダイオードD2 の電圧降下は0.55〜
0.7V程度あり,二次電池としてNiCd電池6本を
使用した場合でもその電力損失は7.6%〜10%に達
し,無視できないものである。NiCd電池が2本の場
合にはさらに電力損失の割合は大きくなり,電池容量の
23%〜30%にもなる。
【0029】入力電圧をスイッチング制御して出力電圧
を制御する場合には,効率は制御トランジスタのオン抵
抗が効率に影響する。効率を良くするためには制御トラ
ンジスタTr1 のオン抵抗を小さくすることが重要であ
る。
【0030】制御トランジスタTr1 をP型MOSFE
Tで構成した場合には,ソースに正の入力電圧が印加さ
れているので,ゲート電圧を接地電位に印加するだけで
Tr 1 をオンさせることができる。そのため,従来の電
源装置のように正極側の電位を制御する場合にはP型ト
ランジスタによる制御がし易いので制御トランジスタT
1 にP型MOSFETを使用していた。
【0031】しかし,P型MOSFETはN型MOSF
ETに比較してオン抵抗が高い(約2.4倍)。そのた
め,制御トランジスタTr1 にオン抵抗の低いN型MO
SFET等のN型トランジスタを使用することが望まれ
る。しかし,N型MOSFETをオンするためには,ソ
ース−ゲート間電圧は正電圧とする必要があり,ドレイ
ン電極に入力電圧が印加されている状態でN型MOSF
ETをオンさせるためには入力電圧より高いゲート電圧
を印加しなければならない。従来の構成ではソースに直
流電源の正電圧を印加するようにしていたので,ゲート
電圧をその入力電圧以上に高くすることは不可能であ
る。そのため,従来の構成ではN型MOSFETにより
電圧制御をすることはできなかった。
【0032】本発明は,外部直流電源を使用する際に,
二次電池への電流流入を防止するための逆流防止ダイオ
ードD2 を除去することにより二次電池を効率的に使用
できる電圧変換,また二次電池もしくは負荷への電圧供
給制御を容易とした充電制御装置および電圧変換装置を
提供することを目的とする。
【0033】
【課題を解決するための手段】制御トランジスタTr1
とチョークコイルL1 を装置の接地側に配置し,N型の
制御トランジスタTr1 でも容易に制御できるようにし
た。
【0034】また,制御トランジスタTr1 とチョーク
コイルL1 を装置の接地側に配置して二次電池の負側の
電圧制御をするとともに充電時は電源電圧の負極側から
切離し,逆流防止ダイオードD2 がなくても二次電池に
外部電源からの電流が流れ込まないようにした。あるい
は,二次電池の充電制御電圧を負電圧として二次電池の
負側で電圧制御するようにして逆流防止ダイオードD2
がなくても充電できるようにした。
【0035】また,充電制御用トランジスタ,または電
圧変換用トランジスタを負極側に接続したことで制御用
トランジスタをN型にすることが可能となるので,制御
トランジスタをN型トランジスタで構成し,電圧供給が
容易となるようにした。
【0036】図1は本発明の基本構成(1) を示す。図1
において,1は電源装置である。11は外部直流電源入
力部であって,ACアダプタ等の外部直流電源を接続す
る端子である。12はダイオードであって,二次電池1
4から外部直流電源入力部11の側に電流が流れること
を防止するものである。13は直流電圧変換部であっ
て,二次電池14もしくは外部直流電源から供給される
直流電圧を電圧変換して出力するものである。14は二
次電池である。15は充電部であって,二次電池14の
負極側の電圧を制御し,外部直流電源から供給される電
力により,二次電池14を充電するものである。
【0037】16は充電制御部であって,充電電流(も
しくは充電電圧)を検出して充電電流,充電電圧を制御
をするものである。16’は出力検出部であって,充電
電流もしくは充電電圧を検出するものである。17は充
電電圧発生部であって,充電電圧を発生するものであ
る。18は切り替えスイッチ回路であって,二次電池1
4を使用する場合にオンとなって,二次電池14の負側
を接地側に接続し,二次電池14を充電する場合にオフ
とするものである。
【0038】図1の構成の動作を説明する。
【0039】(1) 二次電池14を充電する場合 ACアダプタ(図示せず)が外部直流電源入力部11に
接続されていて,外部直流電源により電力が供給され
る。
【0040】外部直流電源より充電部15に電力が供給
され,充電部15は動作する。充電制御部16は切り替
えスイッチ回路18をオフとする。その結果,二次電池
14の負極側は接地側(グランド側)より浮いた状態と
なる。出力検出部16’は充電電流(もしくは充電電
圧)を検出する。充電制御部16は充電電流(もしくは
充電電圧)に基づいて充電電圧発生部17の発生する充
電電圧の制御をする。
【0041】充電電圧発生部17は外部直流電源の電力
を使用して充電電圧を発生する。充電制御部16は充電
電流(もしくは充電電圧)を監視し,充電電流が小さく
なると二次電池14の負側の電位を引き下げて二次電池
4に流れる充電電流を多くなるようにし,充電電流が大
きくなると二次電池14の負側の電位を高くして(+側
に近づける),二次電池14に充電される電流を小さく
する。このようにして,充電部15は充電電圧発生部1
7の発生する電圧を制御することにより二次電池14の
負側の電圧を制御して充電する。
【0042】なお,外部直流電源が使用されている状態
において,充電がなされていない場合には,二次電池1
4の負側は接地側に接続されていないので外部直流電源
から二次電池に電流が流れ込むことはない。
【0043】(2) 二次電池14を電圧源として使用す
る場合 充電部15は切り替えスイッチ回路18をオンとする
(充電部15に外部直流電源から電力が供給されなくな
るとすぐに切り替えスイッチ回路18をオフとする,あ
るいは切り替えスイッチ回路18をダイオードにより構
成し,二次電池14が使用されていない場合には電池の
負極側の電位と接地電位の関係がダイオードを逆方向接
続となるようにし,電池が使用される場合には順方向と
なるようにする等でACアダプタが接続されていなくて
も切り替えが可能になるようにする)。
【0044】二次電池14の負極側が接地されたことに
より二次電池14の放電回路が形成され,二次電池14
から直流電圧変換部13に電力が供給される。直流電圧
変換部13は二次電池14の出力電圧を負荷に印加する
直流電圧に変換する。
【0045】図2は本発明の基本構成(2) を示す図であ
り,N型トランジスタにより電源部の負極側の電圧を制
御することにより出力電圧の変更もしくは安定化を図る
構成を示す。
【0046】1は電源装置である。2は電源部であっ
て,直流電源である。3は制御部であって,制御トラン
ジスタのオン,オフ制御をするものである。4は制御ト
ランジスタであって,N型トランジスタにより構成され
るものである。5は出力検出部であって,出力電圧もし
くは出力電流を検出するものである。6は負荷である。
【0047】図2の構成において,直流電源2は直流電
圧を生成する。出力検出部5は出力電圧もしくは出力電
流を検出し制御部3に入力する(以後,出力電圧を検出
するものとして説明する)。制御部3は出力電圧が目標
値より低い場合には制御トランジスタ4のゲートに正の
電圧を印加して制御トランジスタ4をオンとする。出力
電圧が目標値より高い場合には,制御トランジスタ4の
ゲートに接地電圧もしくは負の電圧を印加して制御トラ
ンジスタ4をオフとする。
【0048】
【作用】また,本発明の基本構成(1) において,二次電
池の負側の電圧を制御して充電することにより,充電部
の制御トランジスタとしてN型トランジスタを使用する
ことができ,充電部の内部抵抗を小さくすることができ
る。また,二次電池から外部直流電源に電流が流れるこ
とを防止する逆流防止ダイオード(図12の逆流防止ダ
イオードD2 )を使用することなく外部直流電源から二
次電池14に直接電流が流れ込むことがないようにする
ことができるので,ダイオードによる電圧降下もなく二
次電池14の効率を大幅に向上させることかできる。
【0049】図2の本発明の基本構成(2) において,制
御トランジスタをN型MOSFETで構成した場合,ソ
ース電極は入力電圧の負側に接続され,FETをオンす
るのに必要な電圧は正の電圧であるから,入力電圧の正
電圧をゲートに印加することにより比較的に簡単な構成
でFETをオンさせることができる。また,ゲート電圧
に入力電圧の負側の電圧を印加するだけでオフとするこ
とができる。このように,制御トランジスタをN型トラ
ンジスタにし,電源部の負側の電圧を制御することによ
り簡単な構成で出力電圧の制御を行うことができる。そ
のため,電源装置の内部抵抗を小さくすることができ
る。
【0050】
【実施例】図3は本発明の実施例1を示す図である。図
3は充電部において負電圧を発生し,二次電池の負極側
の電位を制御することにより充電制御するものである。
【0051】図3において,21はACアダプタであっ
て,外部直流電源である。22はDCコネクタであっ
て,ACアダプタを接続する端子である。23はフィル
タである。24はDC−DCコンバータである(図2の
直流電圧変換部に相当する)。25は二次電池である。
26は充電部であって,ACアダプタから供給される電
力を使用して,負電圧を発生し,二次電池14の負極側
の電位を制御し,充電制御するものである。26’は負
電圧発生部である。27はスイッチ回路であって,AC
アダプタ21から電力が供給されるとき,二次電池の負
極側の接地を切り離し,二次電池25を使用するときに
二次電池の負極側を接地するものである。
【0052】28は接点であって,ACアダプタ21を
使用する時は,オフとなって二次電池25の負電極が直
接接地されないようにするものである。ACアダプタ2
1が接続されていない時はオンとなって二次電池25の
負極側が接地されるようにするものである。 D1 は逆
流防止ダイオードであって,二次電池25を使用してい
る時に,ACアダプタ21の側に二次電池25の電流が
流れることを防止するものである。
【0053】図3の動作は図4,図5の詳細図により説
明される。
【0054】図4は本発明の実施例2であって,図3の
構成の詳細図である。
【0055】図4において,21はACアダプタであ
る。22はDCコネクタであって,ACアダプタを接続
する端子である。23はフィルタである。24はDC−
DCコンバータである。25は二次電池である。26は
充電部である。26’は負電圧発生部である。27はス
イッチ回路である。28は接点である。D1 は逆流防止
ダイオードである。フィルタ23において,L3 はチョ
ークコイル,C2 はコンデンサ,C4 はコンデンサであ
る。DC−DCコンバータ24において,31は主制御
部である。Tr2 は制御トランジスタである。L2 はチ
ョークコイルである。D7はダイオードである。C3
コンデンサである。
【0056】充電部26において,26’は負電圧発生
部である。30は充電制御部であって,充電制御を行う
ものである。Tr1 は制御トランジスタであって,チョ
ークコイルL1 の流す電流のオン,オフを行うものであ
る。
【0057】L1 はチョークコイルである。D4 はフラ
イバックダイオードである。R1 は抵抗であって,充電
電流を検出するためのものである。Tr3 はスイッチン
グ用トランジスタであって,ACアダプタ21が使用さ
れている状態において,二次電池25の電圧が充分高く
て充電を必要としない時にオフとなって二次電池25の
負極側と電源線が接続されないようにするものである。
1 はコンデンサであって,充電部26で発生する負電
圧を平滑するものである。
【0058】スイッチ回路27において,D6 はダイオ
ードである。Tr4 はスイッチ用トランジスタであっ
て,二次電池25を使用するときにオンとなり,さら
に,ACアダプタ21とDC−DCコンバータ24が接
続されている状態において(接点28が開いている),
ACアダプタが商用交流電源のコンセントに接続されて
いない等の場合にオンとなるものである。そして,AC
アダプタ21が使用されていて二次電池25を充電する
時はTr4 はオフとなる。40は電池電圧監視部であっ
て,二次電池25の電圧を監視するものである。
【0059】41は差動増幅器であって,二次電池25
の正極と負極の電圧を入力して比較し,二次電池25の
電圧を検出するためのものである。42は外部入力電圧
検出部であってACアダプタ21からの電圧入力の有無
を判定するものである。43は比較器であって,ACア
ダプタ21の正極側の電圧と基準電圧を比較するもので
ある。ACアダプタ21の電圧が有る時にHを出力し,
無い時にLを出力するものである。
【0060】44は比較器であって,ACアダプタ21
の正極側の電圧と基準電圧を比較するものである。AC
アダプタ21の電圧入力が有る時にLを出力し,無い時
にHを出力するものである。46はマイクロコンピュー
タであって,充電制御部30を制御する制御信号を生成
するものである。
【0061】図4の構成において,DC−DCコンバー
タ24の動作は従来のものと同じであるので説明は省略
する。
【0062】マイクロコンピュータ46は外部入力電圧
検出部42の検出値と電池電圧監視部40の電池電圧を
入力する。電池電圧監視部40の検出値はマイクロコン
ピュータ46のA−D変換入力部(図示せず)に入力さ
れる。マイクロコンピュータ46はACアダプタ21か
らの電圧入力があって,かつ電池電圧監視部40の監視
電圧により充電を必要とすると判定した場合には,充電
制御部30に動作を指示する制御信号を出力する。マイ
クロコンピュータ46はACアダプタ21からの電圧入
力がない場合には,その旨の信号を充電制御部30に出
力する。
【0063】さらに,外部入力電圧検出部42の比較器
44はACアダプタ21からの電圧入力がある場合に
は,Lの信号を出力してTr4 をオフとする。また,A
Cアダプタ21からの電圧入力がない場合には,Hを出
力してTr4 をオンとする。従って,ACアダプタ21
がDCコンバータに接続されているため接点28がオフ
であるが,ACアダプタ21が商用交流電源のコンセン
トに差し込まれていない等のため,ACアダプタ21か
らの電圧入力がない場合にはスイッチ回路27がオンと
なり,二次電池25が動作する。
【0064】二次電池25を充電する動作を説明する。
ACアダプタ21が接続されているので接点28はオフ
となる。また,外部入力電圧検出部42の比較器44の
出力によりTr4 はオフとなる。
【0065】充電制御部30はTr1 のオン,オフの制
御をする。Tr1 がオンの期間にL 1 に電流が流れ,L
1 にエネルギーが蓄積される。次にTr1 をオフとす
る。この時,Tr3 をオンとする(Tr3 は一度オンす
るとソースに負電圧が印加されオンし続ける)。Tr1
がオフの期間にL1 に蓄積されたエネルギーによりL1
−C1 −Tr3 −D4 −L1 の回路に電流が流れ,二次
電池25の負極と負電圧発生部26’の接続点Aに負電
圧が発生する。その負電圧により二次電池25の負極側
の電位が制御され,二次電池25に充電電流が流れ,二
次電池25が充電される。充電電流は抵抗R1 を流れ,
その大きさに応じた電圧降下が抵抗R1 に生じ,充電制
御部30はその大きさに応じてTr1 のオンの期間を調
整し,二次電池25が適正に充電されるようにする。
【0066】ACアダプタ21が使用されている状態に
おいて,二次電池25の電圧が十分高く,二次電池25
に充電を必要としない時は,充電制御部30はTr3
オフとする。比較器44の出力によりTr4 はオフであ
る。そのため二次電池25の負極側と電源線との接続は
なく,二次電池25の正極側に逆流防止ダイオードがな
くてもACアダプタ21から二次電池25に直接に電流
が流れることはない。
【0067】図5は本発明の実施例3である。図5は充
電部26の二次電池25の充放電を制御するためのスイ
ッチ回路の構成が図4と異なるのみである。ACアダプ
タ21,フィルタ23,DC−DCコンバータ24,ス
イッチ回路27の構成および動作は図4と同じであるの
で説明は省略する。充電部26において,26’は負電
圧発生部である。30は充電制御部である。31はイン
バータである。Tr1 は制御トランジスタであって,チ
ョークコイルL1 に流す電流のオン,オフを行うもので
ある。 L1 はチョークコイルである。
【0068】D4 はフライバックダイオードである。R
1 は抵抗であって,充電電流を検出するものである。R
2 は抵抗である。Tr3 はスイッチ用トランジスタであ
って,二次電池25を充電していない時にオフとなっ
て,二次電池25の負極側と電源線との接続を断ち,A
Cアダプタ21の側から二次電池25に電流が流れない
ようにするものである。C1 はコンデンサであって,充
電部26で発生する負電圧を平滑するものである。
【0069】図5の構成におけるTr1 ,Tr3 ,Tr
4 ,Tr5 の動作の関係について図6を参照して説明す
る。
【0070】図6は本発明の実施例3の充電器のタイム
チャートである。図6において,(a)はTr1 の動作を
示す。Hレベルはオン,Lレベルはオフの期間である。
(b)は図5におけるA点の電圧変化を示す。Tr1 がオ
フの期間に負電圧が発生する状態を表している。(c)は
Tr3 の動作を表し,A点の電圧が負になった時にオン
となり,以後オンし続ける(Tr3 は一度オンするとソ
ース電位が負のままとなりオンし続ける)。(d)はTr
4 の動作を表し,充電制御期間中はオフである。(e)は
Tr5 の動作を表し,充電期間中はオンである。
【0071】図5において,ACアダプタ21がDCコ
ネクタ22と接続され,ACアダプタ21により電力が
供給されているとする。そのとき,電池電圧監視部40
の出力により二次電池25の電圧が低下して充電を必要
とすることをマイクロコンピュータ46が認識すると,
充電制御部30に制御信号を送り,充電制御部30はT
4 のゲートにLを出力し,Tr4 をオフとする(図6
(d)参照)。そして,そのLの出力はインバータ31で
反転されてTr5 のゲートに印加される。そのため,T
5 はオンとなる(図6 (e)参照)。そして,Tr5
オンの時はTr 3 のゲート電圧は接地電圧となり,負電
圧発生部26’により発生する負電圧がソースに印加さ
れることによりTr3 はオンとなる。その結果,A点に
負電圧が印加され,二次電池25の負電極の電位が下が
り,二次電池25が充電される。
【0072】ACアダプタ21がDCコネクタ22に接
続されているため接点28はオフであるが,ACアダプ
タ21が商用交流電源のコンセントに挿入されていない
等で使用されない場合には,充電制御部30はTr4
オンとして,電池の負極を接地し,二次電池25からD
C−DCコンバータ24に電力を供給する。
【0073】次に,二次電池25の充電動作を説明す
る。ACアダプタ21が使用されていないので接点28
はオフとなる。また,充電制御部30はTr4 をオフと
する。
【0074】充電制御部30はTr1 のオンもしくはオ
フの制御をする。Tr1 がオンの期間にL1 に電流が流
れ,L1 にエネルギーが蓄積される。Tr5 はオフであ
り,Tr3 のゲート電圧は接地電圧である。次にTr1
をオフとする。Tr1 がオンの期間にL1 に蓄積された
エネルギーにより,Tr1 がオフの期間にTr5 −抵抗
2 −抵抗R1 −D4 の回路に電流が流れ,Tr3 のソ
ースに負電圧が印加され,Tr3 はオンとなる。その結
果,L1 −C1 −Tr3 −R1 −D4 −L1 の回路に電
流が流れ,A点に負電圧が印加され,二次電池25が充
電制御される。充電電流は抵抗R1 を流れ,その大きさ
に応じた電圧降下が抵抗R1 に生じ,充電制御部30は
その大きさに応じてTr1 のオンの期間を調整し,負電
圧発生部26’の発生する負電圧を制御して二次電池2
5が適正に充電されるようにする。
【0075】なお,上記の説明において,主制御スイッ
チが入力回路と出力回路の間に直列に接続される場合に
ついて説明したが,主制御スイッチ回路が負荷に並列に
接続される構成のDC−DCコンバータでもよい。
【0076】図7は本発明の実施例4である。図7はD
Cコネクタ22の接点28を使用して二次電池25の負
極側電圧を装置の接地電圧から分離すると同時に,二次
電池25の負極側の電圧を制御することで二次電池25
の充電をする別の装置構成を示す。
【0077】図7において,21はACアダプタであ
る。22はDCコネクタである。24はDC−DCコン
バータである。25は二次電池である。26は充電部で
ある。30は充電制御部である。Tr1 は充電部26の
制御トランジスタである。L1 ,L2 は電圧変換用のト
ランスである。D3 は整流用ダイオードである。C1
平滑用コンデンサである。R0,R1 ,R2 ,R3 ,R
4 は出力電流を検出するための検出抵抗である。R5
6 は出力電圧を検出するための検出抵抗である。
【0078】充電制御部30はPWM制御方式でDC−
DCコンバータ24を制御するものである。内部の詳細
は図示されていないが,三角波発振器,誤差増幅器,P
WM比較器および制御トランジスタTr1 の駆動回路等
で構成される。D4 は出力電圧を制御するための基準電
圧作成用のツェナーダイオードであり,抵抗R7と直列
に接続されることにより基準電圧を作成する。
【0079】DCコネクタ22にACアダプタ21が接
続されていて,外部より電力が供給されている時,DC
−DCコンバータ24にはD1 を介して外部電源から供
給される電力は二次電池25の正極側に印加される。し
かし,二次電池25の負極側はDCコネクタ22の接点
28およびD6 により装置の接地点(外部電源の負極)
とは遮断されているため電力が供給されることはない。
【0080】外部より電力が供給されているとき,二次
電池25に対して電力が供給され充電が行われるのは充
電制御部30の指示により充電用定電流回路が充電用の
電力を作成しているときだけである。充電用定電流回路
が動作しているとき外部回路から供給される電力は,制
御トランジスタTr1 により交流信号に変換されL1
加えられ,L2 に伝えられる。L2 に伝えられた電圧は
整流ダイオードD3 によって直流電圧に変換され,二次
電池25の正極に印加される。
【0081】充電用定電流回路は,D3 を介して二次電
池25に加えられるが,二次電池25の負極側はDCコ
ネクタ22の接点28および,D6 により装置の接地点
と遮断されるため,充電用定電流回路で作成される電力
は全て二次電池25にのみ流れる。また,充電用定電流
回路の正極側は装置の正極側電位と接続されてはいる
が,負電位側は電池の負電極以外には接続されていない
ため,装置の正極側電位に影響を与えることがない。そ
して,二次電池25の負極側の電圧が変動して二次電池
25の充電がなされる。
【0082】充電制御部30の指示により,充電用定電
流回路が停止しているときは,Tr 1 はオフ状態に保た
れるため入力電力がL2 側に伝播することはない。又,
3が二次電池25に対して逆方向に接続されているた
め,二次電池25の電流がL 2 を介して放電されること
はない。
【0083】DCコネクタ22の挿抜により外部からの
電力供給が途絶えたとき,二次電池25の正極は直接D
C−DCコンバータ24に接続されており,また,二次
電池25の負極もDCコネクタの接点を介して装置の接
地点に接続されるために二次電池25の電圧がそのまま
DC−DCコンバータ24に伝えられる。一方,D1
より二次電池25からの出力がDC−DCコンバータ2
4以外への電力流出を防止する。
【0084】又,DCコネクタにACアダプタ等が接続
されているが,ACアダプタにAC電源が供給されてい
ない等の理由によりACアダプタが非動作状態にあると
き,二次電池の負極側がDCコネクタの接点を介して直
接装置グランドに接続されない状態においては,D6
二次電池25の電圧により順方向にバイアスされ,導通
状態となるので,二次電池25の負極側と装置の接地点
が接続される。
【0085】以上のように,図7の構成により,充電部
6の出力側をトランス結合にすれば,充電部6の出力電
圧は装置接地電位と分離することが可能となり,二次電
池の負極電圧を制御して,二次電池25の充電が可能と
なる。
【0086】図8は本発明の実施例5を示す(本発明の
基本構成(2) の実施例)。図8において,200は電源
装置である。201は直流電源である(図2の直流電源
2に相当する)。202は電圧変換部であって,出力電
圧の制御(出力電圧値の制御,安定化制御)を行うもの
である。
【0087】203は制御部であって,出力電圧の検出
値に基づいて,Tr1 のスイッチング制御するものであ
る。204は電圧検出部であって,出力電圧値を検出す
るものである。205は負荷である。Tr1 は制御トラ
ンジスタであって,N型MOSFETである。L1 はチ
ョークコイルであって,直流電源201の負側に備えら
れたものである。C1 は平滑コンデンサである。D1
フライバックダイオードである。
【0088】D2 は定電圧ダイオードであって,定電圧
を発生するものである。R1 ,R1は分圧抵抗であっ
て,出力電圧を分圧するものである。R3 はダイオード
2 の電流制限抵抗である。図8 (a)の構成の動作を説
明する。
【0089】直流電源201の出力電圧により制御部2
03が動作を開始する。電圧検出部204の検出電圧が
制御部203に入力され,定電圧ダイオードD2 の生成
する電圧と比較する。出力電圧が目標電圧より小さけれ
ば制御部203はTr1 に正のゲート電圧を印加し,T
1 をオンとする。負荷に直流電源201から電力が供
給されるとともに,L1 にエネルギーが蓄積される。電
圧変換部202の出力電圧が目標値より大きければ,制
御部203はTr1 のゲート電圧を接地電圧もしくは負
電圧としてTr1 をオフとする。Tr1 がオフの時,オ
ン期間にL1 に蓄積されたエネルギーにより,L1 −D
1 −C1 のフライバック回路に右廻りに電流が流れ,負
荷205に整流電圧が印加される。
【0090】図8 (b)は図8 (a)の動作説明図である。
直流電源201の電圧が7.2V,負荷電圧(電圧変換
部202の出力)電圧が5.0Vとする。直流電源の正
極側の電位と負荷の正極側の電位は共通なので等しく,
負荷205の負側の電位を制御して,負荷205に印加
される電圧が5.0Vになるように制御する。
【0091】Tr1 のソース電極は入力電圧の負側に接
続されているので,オンするのに必要な電圧は正の電圧
である。従って,制御部203は入力電圧の正電圧をゲ
ートに印加することにより簡単にTr1 をオンさせるこ
とができる。また,ゲート電圧に入力電圧の負電圧側の
電圧を印加することによりオフとすることができる。こ
のように,図8(a) の構成によれば,N型MOSFET
により直流電源201の負側の電圧を制御することによ
り簡単な構成で出力電圧の制御を行うことができる。そ
のため,電源装置の内部抵抗を大幅に小さくすることが
できる。
【0092】図9は本発明の実施例6を示す(本発明の
基本構成(2) の実施例)。
【0093】図9はDC−DCコンバータにより出力電
圧を制御するものであって,外部直流電源と内部の二次
電池を切り替えて使用できるものである。そして,内部
の二次電池を充電する充電部を備え,外部直流電源を使
用する場合には,外部直流電源の電力を利用して内部の
二次電池219を充電する。そして,逆流防止ダイオー
ド(図12の従来の技術の逆流防止ダイオードD2 )を
使用することなく二次電池219に外部直流電源から直
接電流が流れこむことのないようにしたものである。
【0094】図9において,200は電源装置である。
210はDCコネクタであって,外部直流電源との接続
コネクタであり,外部直流電源を使用する場合に接続さ
れるものである(図1の外部直流電源入力部11に相当
する)。DCコネクタ210は接点211を備える。2
11は接点であって,DCコネクタが接続されている場
合には,接点211のA,Bを開き,二次電池219の
負側が直接接地されることのないようにするものであ
る。DCコネクタ210が引き抜かれている場合には接
点211のA,Bは閉じるものである。212は充電部
であって,外部直流電源から電力の供給を受けて二次電
池219を充電するものである。充電部212は図8
(a)の電圧変換部202に相当するものであり,同様の
構成を備えるものである。
【0095】213は充電制御部であって,充電制御を
行うものである。214は充電電圧発生部であって,充
電電圧を発生するものである。215は電流検出部であ
って,二次電池219の充電電流を検出するものである
(図1の出力検出部16’に相当する)。216は電圧
検出部であって,充電部212の出力電圧を検出するも
のである。219は二次電池である。220はDC−D
Cコンバータである(図1の直流電圧変換部13に相当
するものである)。Tr1 は制御トランジスタであり,
N型MOSFETである。Tr1 は充電制御部213が
充電動作していないときはTr1 はオフである。
【0096】R0 は電流検出抵抗である。R1 ,R2
分圧抵抗であって,電流検出抵抗R 0 の電流流出側の電
圧を分圧するものである。R3 ,R4 は分圧抵抗であっ
て,電流検出抵抗R0 の電流流入側の電圧を分圧するも
のである。
【0097】D1 は逆流防止ダイオードであって,二次
電池219から外部直流電源に電流が逆流することを防
止するものである。D3 は整流ダイオードである。D4
は定電圧ダイオードである。D5 は充電部212が充電
動作していないときに,二次電池219から電力が充電
制御部212の側に流出することを防止するものであ
る。
【0098】D6 はダイオードあって,DC−DCコネ
クタ210が接続されているため接点211が開いてい
る状態において二次電池を使用する場合(DCコネクタ
210は接続されているが,外部電源のスイッチがオフ
となっていて,外部電源が使用されていない状態)にお
いて,二次電池219が使用されるときにオンなって,
二次電池219の負側を接地するものである。
【0099】L1 はチョクーコイルである。C1 は平滑
コンデンサである。図9の構成の動作を説明する。
【0100】(1) 外部電源を使用する場合 DCコネクタ210が接続され,接点211が開く。外
部直流電源からDC−DCコンバータ220に電力が供
給され,電圧変換されて負荷に出力される。
【0101】一方,外部直流電源の電力が充電制御部2
13に入力され,二次電池219を充電する。充電電流
検出部215は充電電流を検出し,電圧値として充電制
御部213に入力する(ER2 −,ER2 +)。充電制
御部213はER2 −とER 2 +を比較し,その差によ
りTr1 のオン,オフを制御する。電流値が規定値を越
えたら負電圧をTr1 のゲートに印加してオフとし,規
定値以下であればTr 1 のゲートに正電圧を印加してオ
ンとする。電圧検出部216は充電部212の出力電圧
を検出する。充電制御部213は電圧検出部216の検
出電圧を定電圧ダイオードD4 の発生する定電圧と比較
する。出力電圧が目標値より高ければ充電制御部213
はTr1 のゲートに接地電圧もしくは負電圧を印加して
オフとし,出力電圧が目標電圧より低ければ充電制御部
213はTr1 のゲートに正の電圧を印加してオンとす
る。Tr1 がオンのとき二次電池219にエネルギーを
供給するとともに,L1 にエネルギーが蓄積され,Tr
1 がオフのときにL1 −D 3 −C1 の回路に右廻りにフ
ライバック電流が流れて,二次電池219に電力を供給
する。この時,接点211が開いている。そして,ダイ
オードD6 に印加される電圧の向きは逆方向である(充
電電流は,二次電池219の正極−二次電池219の負
極−D5 −L1 −Tr1 −接地の回路にこの向きに流れ
るので二次電池219の負極側は接地電位より高い)。
そのため,二次電池219は負極側が浮いている状態な
ので,外部直流電源から二次電池219に電流が直接流
れることはない。
【0102】(2) 二次電池を使用する場合(DCコネ
クタ210が接続されていない場合) DCコネクタ210が接続されていない場合には接点2
11が閉じている。そのため,二次電池219の負極が
接地され,二次電池219からDC−DCコンバータ2
20に電力が供給される。このとき,逆流防止ダイオー
ドD1 ,D5 のために二次電池219から充電部212
の側に電流が流れることはない。
【0103】(3) 二次電池を使用する場合(DCコネ
クタ210が接続されているが,外部直流電源(ACア
ダプタ)のプラグが商用交流電源のコンセントに挿入さ
れていない等の場合) 接点211は開いている。しかし,ダイオードD6 に印
加される電圧の向きは順方向となるので,二次電池21
9は接地され,二次電池219からDC−DCコンバー
タ220に電力が供給される。このとき,逆流防止ダイ
オードD1 ,D 5 のために二次電池219から外部直流
電源,充電部212に二次電池から電流が流れることは
ない。
【0104】図9の構成において,充電制御部213は
N型MOSFETによりスイッチング制御されるので内
部抵抗が小さい。また,二次電池219の正極とDC−
DCコンバータ220の間に逆防止ダイオード(図12
の従来の技術の逆流防止ダイオードD2 )がないので,
二次電池219の出力電圧の低下が妨げられることがな
い。
【0105】図10は図9の実施例6の構成の動作説明
図である。DC−INは外部直流電源の電圧であって,
16.0Vである。αVは充電制御部の出力電圧であっ
て,二次電池219に応じて決められる電圧である。実
施例6の構成では,二次電池219の負側の電圧を制御
して充電制御する。
【0106】図11は本発明の実施例7を示す(本発明
の基本構成(2) の実施例)。図11において,210は
DCコネクタである。211は接点である。213は充
電制御部である。214は充電電圧発生部である。21
5は電流検出部である。216は電圧検出部である。2
19は二次電池である。221はトランスである。L1
は一次側のコイルであり,L2 は二次側のコイルであ
る。
【0107】Tr1 は制御トランジスタであって,N型
MOSFETである。D1 は逆流防止ダイオードであ
る。D3 はフライバックダイオードである。D5 は逆流
防止ダイオードである。D6 はダイオードであって,二
次電池219を使用する場合に,その負極側を接地する
ものである。
【0108】R0 は電流検出用の抵抗である。R1 ,R
2 は分圧抵抗である。R3 ,R4 は分圧抵抗である。R
5 ,R6 は分圧抵抗である。R7 はダイオードD4 の電
流制限抵抗である。
【0109】図11の構成は充電制御部にトランス22
1を設け,一次側の電圧を制御し,二次側の出力で二次
電池を充電するようにしたものである。この点以外の動
作は図4の場合と同じである。即ち,外部直流電源を使
用する場合にはDCコネクタ210が接続され外部直流
電源から電力が供給される。このとき,接点211が開
かれて,二次電池219の負極側は接地側より浮いた状
態とされる(ダイオードD6 のカソード側電位は接地電
位より高くなるのでD6 はオフである)。充電制御部2
13によりトランス221の一次側の電圧が制御され,
二次側にエネルギーが伝えられて二次電池219が充電
される。このとき,二次電池219の負極側の電位は接
地側より浮いている状態であるので,逆流防止ダイオー
ド(図12のダイオードD2 )がなくても外部直流電源
から二次電池219に直接電流が流れることはない。
【0110】DCコネクタ210が引き抜かれていて二
次電池219が使用される場合には,接点211が閉
じ,二次電池219の負極側が接地されるので,二次電
池219からDC−DCコンバータ220に電力が供給
される。このとき,ダイオードD5 のために,二次電池
219から充電部212に電流が流れることはない。D
Cコネクタ210が接続されているため接点211は開
いているが,ACアタプタ(外部直流電源)が商用交流
電源のコンセントに挿入されていない等の場合には,ダ
イオードD6 がオンとなって二次電池219の負極側が
接地される。
【0111】
【発明の効果】本発明によれば,制御トランジスタをN
型トランジスタにしたことにより,電源部の負側の電圧
を制御することで簡単な構成で出力電圧を制御でき,電
源装置の内部抵抗を小さくすることができる。
【0112】また,二次電池の負側の電圧を制御して充
電することと,充電時に二次電池の負極側を電源装置の
負極側から切り離すようにしたことにより,二次電池か
ら外部直流電源に電流が流れることを防止する逆流防止
ダイオードを使用することなく外部直流電源から二次電
池に直接電流が流れ込むことがないようにすることがで
きる。そのため,二次電池を使用する時の効率を大幅に
向上させることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の基本構成(1) を示す図である。
【図2】本発明の基本構成(2) を示す図である。
【図3】本発明の実施例1を示す図である。
【図4】本発明の実施例2を示す図である。
【図5】本発明の実施例3の動作説明図である。
【図6】本発明の実施例3の充電部のタイムチャートを
示す図である。
【図7】本発明の実施例4を示す図である。
【図8】本発明の実施例5を示す図である。
【図9】本発明の実施例6を示す図である。
【図10】本発明の実施例6の動作説明図である。
【図11】本発明の実施例7を示す図である。
【図12】従来の電源装置1を示す図である。
【図13】従来の電源装置1の動作説明図である。
【図14】従来の電源装置2を示す図である。
【符号の説明】
1:電源装置 2:直流電源 2’:電圧変換部 3:制御部 4:制御トランジスタ(N型トランジスタ) 5:出力検出部 11:外部直流電源入力部 12:ダイオード 13:直流電圧変換部 14:二次電池 15:充電部 16:充電制御部 16’:出力検出部 17:充電電圧発生部 18:切り替えスイッチ回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 矢野 秀俊 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 佐伯 充雄 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 Fターム(参考) 5G003 AA01 BA01 CA04 CA12 DA07 DA16 GA01 GB04

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 二次電池と,外部直流電源と,該二次電
    池を充電する充電部とを備えた充電制御装置において,
    前記二次電池の正極側は前記外部直流電源の正極側に,
    負極側は該二次電池の使用時にグランドに接続され,前
    記充電部は,前記二次電池への充電電流値もしくは充電
    電圧値を検出する出力検出部と,該出力検出部による検
    出値に基づいて充電電流もしくは充電電圧を制御する充
    電制御部と,該充電制御部によって制御される前記二次
    電池への充電のための制御用スイッチ部を備え,前記制
    御用スイッチ部はグランドおよび前記二次電池の負極側
    に接続されることを特徴とする充電制御装置。
  2. 【請求項2】 直流電圧源から入力される電圧値を所定
    の電圧値にして出力する電圧変換装置において,出力電
    圧値を検出する出力検出部と,該出力検出部によって検
    出された出力電圧値に応じて直流電圧源から取り出す電
    圧を検出するための制御用スイッチ部を備え,該制御用
    スイッチ部はグランドおよび前記直流電圧源の負極側に
    接続されることを特徴とする電圧変換装置。
  3. 【請求項3】 前記制御用スイッチ部はN型トランジス
    タであることを特徴とする請求項1記載の充電制御装
    置。
  4. 【請求項4】 前記制御用スイッチ部はN型トランジス
    タであることを特徴とする請求項2記載の電圧変換装
    置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100405700C (zh) * 2004-11-29 2008-07-23 精工爱普生株式会社 电力供给控制电路及其控制方法、电子设备及其控制方法、半导体装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5969436A (en) * 1998-02-27 1999-10-19 Lucent Technologies Inc. Connect/disconnect circuit for a reserve battery and method of operation thereof
US6625570B2 (en) * 2000-06-20 2003-09-23 Joseph J. Pierro, Jr. Synchronous detection and remote monitoring and regulating of cell potential for cathodic protection
US20040056641A1 (en) * 2002-06-18 2004-03-25 Kenneth Myers Battery powered device including a battery terminal configured to receive an auxiliary power plug
JP3833649B2 (ja) * 2003-11-28 2006-10-18 ローム株式会社 充電装置及びこれを備える携帯電子機器
ITMI20061438A1 (it) * 2006-07-24 2008-01-25 Campagnolo Srl Metodo e sistema di ricarica di una unita' di alimentazione a batteria
JP2008148496A (ja) * 2006-12-12 2008-06-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 充電装置
JP2009131101A (ja) * 2007-11-27 2009-06-11 Canon Inc 電力供給装置及び電力供給装置における過放電制御方法
US8432067B2 (en) * 2008-08-29 2013-04-30 John Joseph Eikum External electrical power adapter
EP2487773A1 (en) * 2011-02-10 2012-08-15 ST-Ericsson SA Method and electrical interface circuit enabling multiplexing
JP2017033044A (ja) * 2015-07-28 2017-02-09 富士通株式会社 電力供給装置及び電力供給装置制御方法
CN109121442B (zh) * 2016-04-08 2021-07-09 株式会社村田制作所 电池模块及电池装置
WO2021090416A1 (ja) * 2019-11-06 2021-05-14 三菱電機株式会社 直流電源装置及び空気調和機

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61207145A (ja) * 1985-03-11 1986-09-13 キヤノン株式会社 像形成装置
JPS62260521A (ja) * 1986-04-30 1987-11-12 日本電気株式会社 電源スイツチ回路
US5150031A (en) * 1988-09-30 1992-09-22 Motorola, Inc. Battery charging system
GB8910193D0 (en) * 1989-05-04 1989-06-21 Astec Int Ltd Improvements in power supplies
JP2905581B2 (ja) * 1990-09-14 1999-06-14 旭化成工業株式会社 充電装置
US5185565A (en) * 1990-10-01 1993-02-09 Sanyo Electric Co., Ltd. Charge control apparatus for use with electronic equipment
US5317249A (en) * 1991-07-15 1994-05-31 Motorola, Inc. Transmit mode detector in a battery charger
JP3291530B2 (ja) * 1992-09-17 2002-06-10 ソニー株式会社 バッテリー保護回路
JP3289393B2 (ja) * 1992-09-18 2002-06-04 ソニー株式会社 ビデオカメラ用充電システム
US5504411A (en) * 1994-03-04 1996-04-02 Motorola, Inc. Battery charger contact protection circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100405700C (zh) * 2004-11-29 2008-07-23 精工爱普生株式会社 电力供给控制电路及其控制方法、电子设备及其控制方法、半导体装置

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