JP2007020256A - 充電装置およびその装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ＡＣアダプタの保護機能が動作しても自動的に復旧させることが可能な充電装置およびその装置の制御方法の提供。
【解決手段】 ＡＣアダプタ１の保護機能が動作すると、電圧検出器１７はＡＣアダプタ１の出力電圧が予め設定した閾値未満となったことを検出し、停止制御部１６に充電ＩＣ１２の動作を停止させる。ＡＣアダプタ１の出力電流が０に近くなると、ＡＣアダプタ１は保護動作が解除され、ＡＣアダプタ１の動作点が定格電圧出力点に遷移する。電圧検出器１７はＡＣアダプタ１の出力電圧が閾値以上となったことを検出し、停止制御部１６に充電ＩＣ１２の動作を再開させる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、充電装置およびその装置の制御方法に関し、特にスイッチングレギュレータ型の充電装置およびその装置の制御方法に関する。

従来の二次電池の充電装置の一例として、チョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路が知られている。図６は従来のチョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路の一例の構成図である。

図６を参照すると、従来のチョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路の一例は、電源となるＡＣアダプタ１と、ダイオード３と、コンデンサ４と、トランジスタ５と、ダイオード６と、コイル７と、抵抗８と、コンデンサ９と、二次電池１１と、充電ＩＣ１２とを含んで構成される。

また、充電ＩＣ１２は、パルス変調器１３と、定電流制御部（Ｃ．Ｃ．Ｆ．Ｂ．）１４と、定電圧制御部（Ｃ．Ｖ．Ｆ．Ｂ．）１５とを含んでいる。なお、２および１０は接続端子を示す。

この降圧スイッチングレギュレータ回路は、二次電池１１を定電流または定電圧で充電するために、トランジスタ５のオン期間、オフ期間をパルス変調器１３で制御する。

図７はパルス変調器１３の出力波形の一例を示す図である。図６及び図７を参照すると、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が二次電池１１の両端電圧２０２と区間電圧２０３と区間電圧２０４を加えた合計電圧と比較して十分に大きい場合（２０１＞＞２０２＋２０３＋２０４）を図７（Ａ）の波形とする。

ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が低下した場合や、二次電池１１の両端電圧２０２が上昇した場合には（２０１＞２０２＋２０３＋２０４）、コイル７に加わる両端電圧が低下するためオン期間が同一の場合トランジスタ５の１回のオンでコイルに蓄えられる電力が低下することになり、二次電池１１へ十分な電力供給ができなくなり充電電流１０３または出力電圧２０２の低下につながる。このため、充電電流１０３または出力電圧２０２の不足を補うため図７（Ｂ）に示すようにオン区間が増加するように動作する。

さらにＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が低下した場合や、二次電池１１の両端電圧２０２が上昇した場合には（２０１≦２０２＋２０３＋２０４）、図７（Ｃ）のように常にＯＮし続ける状態となる。

図８は、ＡＣアダプタ１の過電流保護機能の動作状態を示す出力電圧対出力電流特性図である。図８（Ａ）、（Ｂ）において縦軸はＡＣアダプタ１の出力電圧２０１を示している。横軸はＡＣアダプタ１の出力電流１０１を示している。

図８（Ａ）を参照すると、通常ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１は定格出力電圧４１３を出力している。一般的にＡＣアダプタ１は定格以上の電流を流すと故障してしまうため、過電流に対する保護機能がついている。過電流保護機能が動作する出力電流を上限電流４１２で示す。また、二次電池１１に定電流充電する電流値を充電電流４１１として記載する。

降圧スイッチングレギュレータ回路を用いた場合にはエネルギー変換のため、二次電池１１に充電する充電電流１０３よりもＡＣアダプタの出力電流１０１は少なくなる。このため通常状態でＡＣアダプタ１を使用している場合には動作点４１６の位置にあるとする。

なんらかの原因で出力電流１０１が上限電流４１２まで達し、動作点４１５になったとする。するとＡＣアダプタ１の保護機能が働き、動作点４１７まで移動し出力電圧４１４まで低下しＡＣアダプタ１を保護する。このとき出力電流は上限電流４１２の値を保ったままである。

一方、図８（Ｂ）を参照すると、動作点４１５まで到達すると、ＡＣアダプタ１の保護機能が働き、動作点４１８まで低下しＡＣアダプタ１を保護する。このとき出力電圧４１４まで低下しかつ出力電流４１９まで低下した状態になる。

図９はコイル７に流れる電流の一例の波形図である。縦軸は電流値１０２、横軸は時間ｔを表す。図９（Ａ）は降圧スイッチングレギュレータ回路を用いた充電回路のトランジスタ５のオン・オフ制御によりコイル７にリプル電流５１３が流れている状態を示している。ここに流れる電流１０２の平均値が二次電池１１に充電される電流値と同等であり、平均値は電流５１１で示されている。

コイル７の電流１０２は図９（Ａ）に示すようにリプルを持ち、このリプル電流５１３の上限は降圧スイッチングレギュレータ回路を用いた充電回路のコイル７、トランジスタ５、ダイオード３、パルス変調器１３、抵抗８、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１、二次電池１１の両端電圧２０２などの特性のばらつきにより変化し、一時的にＡＣアダプタ１の保護電流５１２（図８（Ａ），（Ｂ）の４１２と同じ）に達する場合がある。

このとき、ＡＣアダプタ１の保護機能が働くと図８（Ａ）や図８（Ｂ）に示した挙動を示し、動作点がそれぞれ動作点４１７や動作点４１８に移動する。すると、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が低下しているため、図７（Ａ）に示すパルス変調器１３の出力波形が図７（Ｂ）に示す波形に変化し、さらに図７（Ｃ）に示す波形に変化する。これにより、トランジスタ５はオンしたままとなる。

ＡＣアダプタ１が図８（Ｂ）に示す保護機能のタイプの場合には出力電流１０１は同図の４１９に低下する。この状態のコイル７の電流１０２は図９（Ｂ）の４１４となる。

ＡＣアダプタ１は、その保護機能が図８（Ａ）に示す特性を有する場合は、出力電流１０１が減らない限り出力電圧２０１が復帰しないので、充電ＩＣ１２は二次電池１１に設定された電流を流すようにトランジスタ５をオンし続ける。このため、二次電池１１に充電が進んで両端電圧２０２が上昇する以外にＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が上昇することはなく、二次電池１１の充電が進む以外にＡＣアダプタ１の保護機能は解除されることがない。

一方、バッテリの充電に用いられるスイッチング電源の一例が開示されている。これは、入力電圧が所定値以下になると、整流用スイッチ回路（充電回路）を停止するというものである（たとえば、特許文献１および２参照）。また、このスイッチング電源は非絶縁型コンバータとしての構成が可能であり、かつ降圧型のコンバータに適用が可能とも記載されている（たとえば、特許文献１参照）。

また、充電電流が異常なとき、コンバータの動作を低下させて、充電電流が、電池を過充電から保護できる程度に小さくする技術が開示されている（たとえば、特許文献３参照）。

また、比較器の検出電圧が所定値を超えた場合、充電側のスイッチング手段のオンデューティを検出電圧が所定値以下の場合の制御よりも低くする技術が開示されている（たとえば、特許文献４参照）。

特開２００４−３３６９０８号公報（段落０００１，００３９，００４０、図１、図５） 特開平６−０５４５３３号公報（段落０００１，０００２，００２６、図１、図３、図１１） 特開平７−０３９０８２号公報（段落００４８、図５） 特開平１０−０５２０５９号公報（段落００４８、図１）

第１の問題点は、何らかの原因で電力供給源のＡＣアダプタの過電流保護機能が働いてしまった場合に、二次電池の充電が進むまでＡＣアダプタの負荷が軽減することがないのでＡＣアダプタの保護機能が解除することがなく、あらかじめ設定した電流値による定格電流や、あらかじめ設定した電圧値による定格電圧での充電ができなくなることである。

第２の問題点は、ＡＣアダプタの過電流保護機能が働いた場合で、定格電流や定格電圧での充電ができない場合には、十分な充電が確保できないため充電時間が延長してしまうことがあることである。

第３の問題点は、ＡＣアダプタの過電流保護機能が働いた場合で、ＡＣアダプタの出力電圧、出力電流が制限された場合に、降圧スイッチングレギュレータ回路のスイッチングトランジスタがオンし続けることになり、効率が低下することがあることである。

一方、本発明の特徴は入力電源（ＡＣアダプタ）として「フ」の字特性をもつ保護回路を含むものを採用したことにあるのに対し、上記特許文献１〜４開示の技術にはそのような記載は全く見られない。したがって、これら特許文献１〜４開示の技術は本発明と構成が全く異なるものである。

そこで本発明の目的は、ＡＣアダプタの保護機能が動作しても自動的に復旧させることが可能な充電装置およびその装置の制御方法を提供することにある。

前記課題を解決するために本発明による充電装置は、「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置であって、前記電源の過電流保護機能が動作したことを検出する保護動作検出手段と、前記保護動作検出手段により前記電源の過電流保護機能が動作したことが通知された場合に、前記充電手段の動作を停止させる充電動作停止手段とを含むことを特徴とする。

また、本発明による他の充電装置は、「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置であって、前記充電手段が生成する電流を監視し、その電流が予め設定した閾値を超えた場合に、その電流値を下げる電流制御手段を含むことを特徴とする。

また、本発明による充電装置の制御方法は、「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置の制御方法であって、前記電源の過電流保護機能が動作したことを検出する保護動作検出ステップと、前記保護動作検出ステップにより前記電源の過電流保護機能が動作したことが通知された場合に、前記充電手段の動作を停止させる充電動作停止ステップとを含むことを特徴とする。

また、本発明による他の充電装置の制御方法は、「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置の制御方法であって、前記充電手段が生成する電流を監視し、その電流が予め設定した閾値を超えた場合に、その電流値を下げる電流制御ステップを含むことを特徴とする。

本発明によれば、保護動作検出手段により電源の過電流保護機能が動作したことが通知された場合に、充電動作停止手段が充電手段の動作を停止させる。

また、充電手段が生成する電流を監視し、その電流が予め設定した閾値を超えた場合に、電流制御手段がその電流値を下げる。

本発明によれば、上記構成を含むため、ＡＣアダプタの保護機能が動作しても自動的に復旧させることが可能となる。

すなわち、第１の効果は、ＡＣアダプタが保護動作しても自動的に復旧できることにある。この結果、部品のばらつきによる消費電流設計が簡単になる。

その理由はＡＣアダプタの出力電圧を監視することで、ＡＣアダプタが保護動作になったことが判断できるためである。

第２の効果は、効率よく充電できることにある。この結果、消費電流が抑えられる。

その理由は、トランジスタ５が常にスイッチング動作を行い、効率よく電力変換を行うためである。トランジスタ５がオンしたままの状態では電流１０１＝電流１０３となるため、例えばダイオード３での損失が増える。トランジスタ５がスイッチングしていれば電流１０１＜電流１０３となるため損失を抑えることができる。

第３の効果は、設定電流、設定電圧で充電できることにある。この結果、充電時間が延びるのを防止することができる。

その理由は、ＡＣアダプタが継続して保護動作を行わないため、充電回路に定格の電圧が供給され、正常に充電回路が動作するためである。

まず、本発明の特徴を述べる。本発明は、チョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路を用いて二次電池に充電する際に、その降圧スイッチングレギュレータ回路の電源となるＡＣアダプタが過負荷になることで保護動作となった場合に、ＡＣアダプタが保護動作から復旧できる構成を提供するものである。

図１において、チョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路を用いた一般的な充電ＩＣ１２は、二次電池１１にあらかじめ設定された電流または電圧で充電を行う。充電ＩＣ１２は二次電池電圧２０２や、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１の変化に伴い、あらかじめ設定された電流または電圧を保つことができるようにトランジスタ５のオン期間およびオフ期間を変化させて制御する。

この充電ＩＣ１２の停止制御部１６にはＡＣアダプタ１の出力電圧２０１を監視している電圧検出器１７の出力が接続されている。

ＡＣアダプタ１に過電流保護機能が内蔵されている場合にこの過電流保護機能が動作すると、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１は一般的に低下する。また、過電流保護機能は負荷が軽くなるまで動作し続けているタイプがあり、一般的には前述の図８（Ｂ）の「フ」の字特性と呼ばれているタイプの過電流保護機能である。

ＡＣアダプタ１が何らかの原因で過電流保護機能が動作した場合に、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１は低下する。出力電圧２０１が低下したことで、充電ＩＣ１２はトランジスタ５のオン期間を増やすように動作する。そうすることでＡＣアダプタ１の負荷は重くなり、ますます出力電圧２０１は低下する。出力電圧２０１が低下することで充電ＩＣ１２はさらにオン期間を増やすが、最終的には常時オンとなる。常時オンのためＡＣアダプタ１の負荷が軽減されることなく、過電流保護機能が解除されることがない。この状態では充電ＩＣ１２は設定された電流、電圧で充電することができない。

このような場合、ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１は低下しているので電圧検出器１７は電圧低下を検出し充電ＩＣ１２の停止制御部１６に制御信号を出力する。停止制御部１６は電圧検出器１７から受けた制御信号に従い充電ＩＣ１２の動作を停止する。充電ＩＣ１２の動作が停止したためＡＣアダプタ１の負荷は軽くなり、過電流保護機能による保護が解除され復旧することが可能となる。

以下、本発明の実施例について添付図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係る充電装置の第１実施例の構成図である。同図を参照すると、本発明に係る充電装置は、電源となるＡＣアダプタ１と、ダイオード３と、コンデンサ４と、トランジスタ５と、ダイオード６と、コイル７と、抵抗８と、コンデンサ９と、二次電池１１と、充電ＩＣ１２と、電圧検出器（Ｖｏｌｔａｇｅ ＤＥＴ）１７を含んで構成される。

また、充電ＩＣ１２は、パルス変調器１３と、定電流制御部（Ｃ．Ｃ．Ｆ．Ｂ．）１４と、定電圧制御部（Ｃ．Ｖ．Ｆ．Ｂ．）１５と、停止制御部（Ｓ．Ｄ．ｃｏｎｔ）１６を含んでいる。なお、２および１０は接続端子を示す。

ＡＣアダプタ２０１のプラス端子がダイオード３のアノードに接続され、かつ電圧検出器１７に接続されている。ダイオード３のカソードは他方を接地したコンデンサ４に接続され、トランジスタ５のソースにも接続されている。トランジスタ５のゲートはパルス変調器１３の出力に接続されている。トランジスタ５のドレインはダイオード６のカソードとコイル７に接続され、コイル７のもう一端は抵抗８に接続され、抵抗８のもう一端は他方を設置したコンデンサ９及び二次電池１１のプラス端子に接続されている。ダイオード６のアノードは接地されている。

抵抗８の両端はそれぞれ定電流制御部１４に接続されている。また、二次電池１１のプラス端子は定電圧制御部１５に接続されている。定電流制御部１４と定電圧制御部１５の出力はパルス変調器１３に接続されている。電圧検出器１７の出力は停止制御部１６に接続されている。

次に本充電装置の動作の概要を述べる。ＡＣアダプタ１は二次電池１１を充電するための電力を供給する一方、充電ＩＣ１２にも電力を供給する。ダイオード３はＡＣアダプタ１が極性を逆に接続された場合の保護として動作する。

電圧検出器１７はＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が閾値を下回った場合に下回ったことを示す信号を停止制御部１６に出力し、閾値を上回った場合に上回ったことを示す信号を停止制御部１６に出力する。

コンデンサ４はトランジスタ５がオン・オフすることで生じるリプル電流を平滑化するために動作する。

充電ＩＣ１２は抵抗８の両端電圧を定電流制御部１４で監視することで充電電流が設定値より多いか少ないかを検出しパルス変調器１３のオン期間、オフ期間を制御し、設定値の電流になるように制御する。

また、同時に定電圧制御部１５が二次電池１１の電圧２０２を監視し、設定電圧になるように制御する。

定電流制御部１４は設定された電流を二次電池１１に流すために必要な二次電圧２０２が定電圧制御部１５の設定電圧を超えるようであれば定電圧制御部１５の設定された電圧値を限度として動作する。

また、定電圧制御部１５は設定された電圧を二次電池１１の両端に加えるために必要な充電電流１０３が定電流充電部１４の設定電流を超えるようであれば定電流制御部１４の設定された電流値を限度として動作する。

トランジスタ５はパルス変調器１３のオン期間にはソースとドレインを接続することでオンし、オフ期間にはソースとドレインを遮断しオフする。コイル７はトランジスタ５がオンすることで供給された電力を蓄え、またトランジスタ５がオフすることでコイル７に蓄えられた電力をダイオード６を通して放出し、ＡＣアダプタ１の電圧を効率よく降圧させる電力変換を行う。

抵抗８は流れる電流に比例して両端電圧が生じ、この電圧を定電流制御部１４に入力することにより抵抗８に流れる電流値を知ることができる。コンデンサ９はトランジスタ５がオン・オフすることで生じた電流のリプル電流を平滑化するために動作する。

停止制御１６は電圧検出器１７の閾値を下回ったことを示す信号を受けた場合に充電ＩＣ１２を停止させ、また電圧検出器１７の閾値を上回ったことを示す信号を受けた場合に充電ＩＣ１２を動作させる。

次に本充電装置の動作の詳細を述べる。図２は本発明に係るＡＣアダプタ１の過電流保護機能の動作状態を示す出力電圧対出力電流特性図、図３は本発明に係る充電装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。

図２は「フ」の字特性を有する過電流保護機能を示し、本発明に係るＡＣアダプタ１はこの過電流保護機能を有している。

図３を参照すると、ステップ７０１では通常充電状態にあり、ここではＡＣアダプタ１の保護機能も動作しておらず図２（Ａ）の動作点４１６で意図したとおりに正常に充電動作している状態を示している。

ステップ７０２はＡＣアダプタ１の出力電圧が過電流保護機能の上限電流４１５（図２（Ａ）参照）に達したかどうかを判定する。そして、達していない場合には「いいえ」に遷移するためステップ７０１に戻り通常充電状態を維持する。一方、達した場合には「はい」に遷移し、ステップ７０３となる。

ステップ７０３ではＡＣアダプタ１が過電流による保護動作をするため、図２（Ａ）の動作遷移６１１のように、「フ」の字の特性に応じて動作し、出力電圧及び出力電流が制限され、動作点４１８に遷移する。

次にステップ７０４ではステップ７０３で動作点４１８に遷移したことで、降圧スイッチングレギュレータ回路を用いた充電ＩＣ１２が設定電流を流せなくなり、図７（Ｃ）で示したようにトランジスタ５が常時オンのままとなる。設定電流を流せない理由は保護機能が動作している状態の動作点４１８が設定電流４１１を下回っているためである。

ステップ７０５では充電回路にＡＣアダプタ１の出力電圧２０１が閾値を下回ったことが検出可能な構成となっているかを示している。図１の本発明に係る充電装置では電圧検出器１７によりこの検出が可能である。一方、図６の従来の充電装置では電圧検出器１７を有しないためこの検出は不可能である。

検出可能でない構成の場合には「いいえ」となりステップ７０３に戻り、ＡＣアダプタ１の保護動作を抜けることができず動作点４１８のままとなる。一方、検出可能の場合には「はい」となりステップ７０６へ遷移する。

ＡＣアダプタ１の出力電圧２０１があらかじめ設定した閾値以下である場合には充電ＩＣ１２の動作を停止するように働く。これは図１の電圧検出器１７の出力が閾値を下回ったことを示す信号となったことを受けて停止制御部１６が充電ＩＣ１２の動作を停止させることで働く。

ステップ７０７では充電ＩＣ１２の動作が停止したことで、トランジスタ５がオフし、ＡＣアダプタ１の出力電流１０１が０に近くなりＡＣアダプタ１は保護動作が解除され、図２（Ｂ）の遷移６１３のように遷移し動作点６１２に移動する。

ステップ７０８ではＡＣアダプタ１の出力電圧が動作点６１２に遷移し定格電圧を出力したため、図１の電圧検出器１７の閾値以上となり閾値を超えたことを示す信号を停止制御部１６に出力する。停止制御部１６は充電ＩＣ１２の動作を開始するように動作する。充電ＩＣ１２は動作を再開し、ステップ７０１へ遷移する。

上記で説明したようにＡＣアダプタ１の出力電圧２０１を電圧検出器１７が監視し、その出力で充電ＩＣ１２の停止制御部１６を制御し、ＡＣアダプタ１の出力電流を減らすことが可能である。

このようにしてＡＣアダプタ１の保護機能が動作した場合においても保護機能を解除することが可能となる。

図４は本発明に係る充電装置の第２実施例の構成図である。なお、第１実施例（図１参照）と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。

図４を参照すると、本実施例は第１実施例における構成の電圧検出器１７の代わりにパルス幅検出器（Duty ＤＥＴ）１８が追加された点で異なっている。

図１に示す第１実施例ではＡＣアダプタ１の過電流保護機能が動作したことをＡＣアダプタ１の出力電圧２０１の低下で検出していたが、本実施例では、パルス変調器１３のパルス幅をパルス幅検出器１８で検出し、その検出結果を停止制御部１６に出力している。

図１に示す第１実施例で説明したように、トランジスタ５がオンしたままの状態になった場合にはＡＣアダプタ１が保護動作していることを示している。第２実施例では、ＡＣアダプタ１の過電流保護機能が動作していることをパルス変調器１３のパルス幅を検出することにより検出し、停止制御部１６により充電ＩＣ１２の動作を停止させる。これにより、ＡＣアダプタ１の出力電流を減らすことができ、図１に示す第１実施例と同等の効果が得られる。

図５は本発明に係る充電装置の第３実施例の構成図である。なお、第１実施例（図１参照）と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。

図５を参照すると、本実施例は図１に示す第１実施例における構成の電圧検出器１７および停止制御部１６の代わりに電流検出器（Current ＤＥＴ）１９と、定電流値切替部（C ．Ｃ．ＡＤＪ）２１が追加された点で異なっている。

電流検出器１９は抵抗８の両端電圧を監視している。抵抗８の両端にはコイル７に流れる電流１０２に比例して電圧が生じるため、コイル７に流れる電流１０２を間接的に監視が可能である。電流検出器１９はコイル７に流れる電流１０２があらかじめ設定した値を超えたことを検出した場合、定電流値切替部２１に信号２０を出力する。

この信号２０を受け取った定電流値切替部２１は、信号２２を定電流制御部１４に出力し、設定された定電流値を下げるように指示する。定電流値を下げるために定電流制御部１４はパルス変調器１３のオン時間を少なくするように動作する。

このため、ＡＣアダプタ１の出力電流１０１は減少し、ＡＣアダプタ１の過電流保護機能が動作することを未然に防ぐことが可能となる。また、電流検出器１９は一定の時間経過後、その出力を停止するため、定電流値切替部２１は定電流制御部１４に定電流値を下げる前の値に戻すように動作する。このように動作することで、図１に示す第１実施例と同等の効果が得られる。

本発明の第１〜第３実施例は、チョークコイルを用いたチョッパ方式による降圧スイッチングレギュレータ回路を用いて構成された充電回路であり、チョークコイルを用いたチョッパ方式による降圧スイッチングレギュレータ回路自体は公知の技術に基づいた様々な構成をとることが可能である。一例としてはスイッチングではトランジスタ５がオフしている時のコイルの閉ループにダイオード６を使用しているが、これをパルス変調器１３に連動させた新たなトランジスタに置き換え、同期整流を行うことも可能である。

本発明に係る充電装置の第１実施例の構成図である。 本発明に係るＡＣアダプタ１の過電流保護機能の動作状態を示す出力電圧対出力電流特性図である。 本発明に係る充電装置の制御方法の手順を示すフローチャートである。 本発明に係る充電装置の第２実施例の構成図である。 本発明に係る充電装置の第３実施例の構成図である。 従来のチョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路の一例の構成図である。 パルス変調器１３の出力波形の一例を示す図である。 ＡＣアダプタ１の過電流保護機能の動作状態を示す出力電圧対出力電流特性図である。 コイル７に流れる電流の一例の波形図である。

符号の説明

１ ＡＣアダプタ
３，６ ダイオード
４，９ コンデンサ
５ トランジスタ
７ コイル
８ 抵抗
１１ 二次電池
１２ 充電ＩＣ
１３ パルス変調器
１４ 定電流制御部（Ｃ．Ｃ．Ｆ．Ｂ．）
１５ 定電圧制御部（Ｃ．Ｖ．Ｆ．Ｂ．）
１６ 停止制御部（Ｓ．Ｄ．ｃｏｎｔ）
１７ 電圧検出器（Voltage ＤＥＴ）
１８ パルス幅検出器（Duty ＤＥＴ）
１９ 電流検出器（Current ＤＥＴ）
２１ 定電流値切替部（C ．Ｃ．ＡＤＪ）２１

Claims (16)

1. 「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置であって、
   前記電源の過電流保護機能が動作したことを検出する保護動作検出手段と、
   前記保護動作検出手段により前記電源の過電流保護機能が動作したことが通知された場合に、前記充電手段の動作を停止させる充電動作停止手段とを含むことを特徴とする充電装置。
2. 前記充電手段の動作が停止した後、前記過電流保護機能が解除されたことを前記保護動作検出手段が検出し、前記保護動作検出手段から前記過電流保護機能の解除の通知を受けた前記充電動作停止手段が前記充電手段の動作を再開させることを特徴とする請求項１記載の充電装置。
3. 前記保護動作検出手段は前記電源の出力電圧を監視し、前記出力電圧が予め設定した閾値未満となった場合に前記過電流保護機能が動作したと判定することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
4. 前記保護動作検出手段は前記充電手段におけるスイッチング制御がオンしたままの状態であることを検出し、その場合に前記過電流保護機能が動作したと判定することを特徴とする請求項１または２記載の充電装置。
5. 「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置であって、
   前記充電手段が生成する電流を監視し、その電流が予め設定した閾値を超えた場合に、その電流値を下げる電流制御手段を含むことを特徴とする充電装置。
6. 前記予め設定した電流の閾値は前記過電流保護機能が動作しない範囲における値であることを特徴とする請求項５記載の充電装置。
7. 前記電流制御手段は前記充電手段が生成する電流が前記予め設定した閾値以下となった場合、その電流を元の値に戻すことを特徴とする請求項５または６記載の充電装置。
8. 前記充電手段はチョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路であることを特徴とする請求項１から７いずれかに記載の充電装置。
9. 「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置の制御方法であって、
   前記電源の過電流保護機能が動作したことを検出する保護動作検出ステップと、
   前記保護動作検出ステップにより前記電源の過電流保護機能が動作したことが通知された場合に、前記充電手段の動作を停止させる充電動作停止ステップとを含むことを特徴とする充電装置の制御方法。
10. 前記充電手段の動作が停止した後、前記過電流保護機能が解除されたことを前記保護動作検出ステップが検出し、前記保護動作検出ステップから前記過電流保護機能の解除の通知を受けた前記充電動作停止ステップが前記充電手段の動作を再開させることを特徴とする請求項９記載の充電装置の制御方法。
11. 前記保護動作検出ステップは前記電源の出力電圧を監視し、前記出力電圧が予め設定した閾値未満となった場合に前記過電流保護機能が動作したと判定することを特徴とする請求項９または１０記載の充電装置の制御方法。
12. 前記保護動作検出ステップは前記充電手段におけるスイッチング制御がオンしたままの状態であることを検出し、その場合に前記過電流保護機能が動作したと判定することを特徴とする請求項９または１０記載の充電装置の制御方法。
13. 「フ」の字特性の過電流保護機能を備えた電源と、前記電源の出力電圧および出力電流をスイッチング制御し、充電に適した電圧および電流を生成する充電手段とを含む充電装置の制御方法であって、
    前記充電手段が生成する電流を監視し、その電流が予め設定した閾値を超えた場合に、その電流値を下げる電流制御ステップを含むことを特徴とする充電装置の制御方法。
14. 前記予め設定した電流の閾値は前記過電流保護機能が動作しない範囲における値であることを特徴とする請求項１３記載の充電装置の制御方法。
15. 前記電流制御ステップは前記充電手段が生成する電流が前記予め設定した閾値以下となった場合、その電流を元の値に戻すことを特徴とする請求項１３または１４記載の充電装置の制御方法。
16. 前記充電手段はチョークコイルを用いたチョッパ方式の降圧スイッチングレギュレータ回路であることを特徴とする請求項９から１５いずれかに記載の充電装置の制御方法。

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