JP2009089549A - 充電器 - Google Patents

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修二 砂野
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Abstract

【課題】充電器の接続において、接点を有する場合、接点の短絡による過電流発火、粉塵などによる接点不良の改善を提供することを目的とする。
【解決手段】スイッチング電源用のトランスの１次側と２次側を分離し１次側スイッチ素子とダイオードを並列接続し、１次側制御回路には１次側スナバ回路に設けたコンデンサの電圧により電圧を制御し、２次側の整流素子であるダイオードとスイッチ素子を並列接続し２次側制御回路によって出力電圧、出力電流および接続された充電池の状態に応じて２次側整流素子のスイッチを制御することで充電池の充電制御を構成することにより、上記目的を達成できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、携帯用電子機器に使用される電池を急速充電するものであり、特に急速充電の実施時または未実施時における高い安全性を実現に関するものである。
近年、電子機器の安全性が高まる中、デジタルスチルカメラなどにおける携帯用電子機器の充電式機器の充電装置において、充電器本体と充電池を内蔵した機器との接続に関しては電気的接点を有して接続し充電する方式が一般的である。
しかしながら、電気的接点を有する接続においては、外的要因によるショートによる破損、発熱および塵埃などによる接触不良など品質不良が発生する可能性がある。
上記を実現するため、１次側に電力供給用のインバータ回路を有して更に２次側にスイッチング電源回路を構成することで無接点化を実現していた（例えば、特許文献１および２参照）。
特開２００２−２６２４６８号公報 特開２００４−６４９３８号公報
しかしながら前記従来例の有接点方式では外的要因によるショートによる破損、発熱、および塵埃などによる接触不良など品質不良が比較的発生しやすいと言う課題があり、これを解決するための従来の無接点方式では追加のインバータ回路を有し回路が多数必要となる上、変換効率も悪いため、低コスト、高効率の充電システムの実現は困難であった。
本発明は、上記課題を解決し、低コストで、高効率の急速充電を実現するものである。
上記従来の課題を解決するために、本発明の急速充電器は、スイッチング電源用のトランスの１次側と２次側を分離し１次側スイッチ素子にダイオードを並列接続し、１次側制御回路には１次側スナバ回路に設けたコンデンサの電圧により電圧を制御し、２次側には整流素子とスイッチ素子を並列接続して２次側制御回路によって出力電圧、出力電流や接続された充電池の状態に応じて２次側整流素子のスイッチを制御することで充電池の充電制御を構成し、トランスの１次側と２次側を分離した部分に樹脂で覆う様に構成する。
また、前記１次側スイッチ素子とダイオードを並列接続したものの代用としてＦＥＴを用い、前記ＦＥＴのスイッチ機能およびボディダイオードの機能を利用する構成する。
または、前記２次側スイッチ素子とダイオードを並列接続したものの代用としてＦＥＴを用い、前記ＦＥＴのスイッチ機能およびボディダイオードの機能を利用する構成する。
本発明よると、１つのスイッチング電源の構成で無接点化を実現することができ、回路数を減少させるとともに、高効率化することが可能となる。また１次側、２次側スイッチにダイオードを並列接続することで、２次側で余ったエネルギーを１次側へ逆流させて２次側だけで制御が出来るため、フォトカップラー等のフィードバック制御の削除も可能となる。
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるの回路構成図である。図１においてＡＣ入力１より入力された少量電流は整流回路２及び平滑コンデンサ３を介し、１次コイル９とスイッチ素子８が直列接続されスイッチ素子８にはダイオード７が並列接続されている。
また１次コイル９にはコンデンサ５とダイオード６により構成されたスナバ回路が並列接続されスナバ回路のコンデンサ５の電圧が測定できるように１次側制御回路４に接続され１次側制御回路４によってスイッチ素子８のオン、オフをコントロールできる。
更に、２次コイル１０からダイオード１１と平滑コンデンサ１４が直列接続され、ダイオード１１にはスイッチ素子１２が並列接続されている。平滑コンデンサ１４からは電流検出抵抗１５を介して２次充電池１６が接続され、平滑コンデンサ１４と電流検出抵抗１５の電圧を測定できるように２次側制御回路１３に接続され２次側制御回路１３によってスイッチ素子１２のオン、オフをコントロール出来る。また、１次コイル９と２次コイル１０は樹脂などで覆って物理的に分離できる構造としている。
この様な構成において、２次側回路が分離されている場合は、１次側制御回路のみでコンデンサ５の電圧を安定化するようにスイッチ素子８のオン、オフがコントロールされる。
更に、２次側回路が接続された場合は１次コイルと２次コイルの電磁誘導によりそのエネルギーが伝達されダイオード１１によって整流された電流は平滑コンデンサ１４で平滑される。
従来回路におけるダイオード７及びスイッチ素子１２の無い回路の場合、２次充電池の状態により平滑コンデンサ１４及び電流検出抵抗１５の電圧変化に応じ１次側回路の制御にフィードバックするための別の信号伝達素子例えば光素子などを有するか、別々に安定制御させるためのインバータ回路を更に設ける必要があったが、別の信号伝達素子を使ってフィードバック制御する場合は２次側分離時のコントロールが出来なくなるなどの問題がありそのための制御回路を設ける必要があった。
本発明の実施例では、ダイオード７及びスイッチ素子１２を設けることにより、平滑コンデンサ１４及び電流検出抵抗１５の電圧変化に応じスイッチ素子１２のオフタイミングをダイオード１１のオフタイミングより遅らせることで平滑コンデンサ１４の電流がスイッチ素子１２を介して逆流し２次コイル１０を介して１次コイル９に伝達し、１コイルに逆電流が発生し、ダイオード７を介して平滑コンデンサ３に再充電される様に動作する。
この様に、１次側にスイッチ素子８とダイオード７の並列接続されたスイッチ回路と２次側にスイッチ素子１２とダイオード１１の並列接続されたスイッチ回路を設けることにより、余分なインバータ回路やフィードバック制御用の回路を設けることなく、安定した充電制御が出来るだけでなく、２次側回路が分離された状態でも１次側だけで安定動作できる為、回路素子数を大幅に削減でき、小型、低コスト、高安程度の充電制御の出来る無接点充電器を提供することができる。
（実施の形態２）
図２は本発明の実施の形態２における回路構成図。図２においては実施の形態１の図１
におけるスイッチ素子８及びダイオード７としてＦＥＴを使用しスイッチ素子８ａを構成したものである、スイッチ素子８ａを用いることにより、図１で使用していたダイオード７はＦＥＴのボディダイオード７ａに置き換えることが可能となり、外部にダイオードを必要としなくなる。この様な構成にすることで、更に部品点数を減少させるとともに実装スペースも小さくし小型化、低コスト化を実現出来る無接点充電器を提供することができる。
（実施の形態３）
図３は本発明の実施の形態３における回路構成図である。本請求項３に対応する例を示す。
図３においては実施の形態１の図１におけるスイッチ素子１２及びダイオード１１としてＦＥＴを使用しスイッチ素子１２ａを構成したものである、スイッチ素子１２ａを用いることにより、図１で使用していたダイオード１１はＦＥＴのボディダイオード１１ａに置き換えることが可能となり、外部にダイオードを必要としなくなる。この様な構成にすることで、更に部品点数を減少させるとともに実装スペースも小さくし小型化、低コスト化を実現出来る無接点充電器を提供することができる。
（実施の形態４）
図４は本発明の実施の形態４における回路図を示す。
図２及び図３の実施の形態を組み合わせたものであり、図１に示すスイッチ素子８及びダイオード７としてＦＥＴを使用しスイッチ素子８ａを用い、スイッチ素子１２及びダイオード１１としてＦＥＴを使用しスイッチ素子１２ａを構成したものである。この様な構成にすることで、更に部品点数を減少させるとともに実装スペースも小さくし小型化、低コスト化を実現出来る無接点充電器を提供することができる
本発明にかかる急速充電器は、携帯用電子機器に使用される電池を急速充電するものであり、特に急速充電の実施時または未実施しにおける高い安全性を実現に有用である。
本発明の実施の形態１に示す急速充電器の構成図 本発明の実施の形態２に示す急速充電器の構成図 本発明の実施の形態３に示す急速充電器の構成図 本発明の実施の形態４に示す急速充電器の構成図
符号の説明
１ ＡＣ入力
２ 整流回路
３ 平滑コンデンサ
４ １次側制御回路
５ コンデンサ
６ ダイオード
７ ダイオード
７ａ ボディダイオード
８ スイッチ素子
８ａ スイッチ素子
９ １次コイル
１０ ２次コイル
１１ ダイオード
１１ａ ボディダイオード
１２ スイッチ素子
１２ａ スイッチ素子
１３ ２次側制御回路
１４ 平滑コンデンサ
１５ 電流検出抵抗

Claims (4)

  1. スイッチング電源用のトランスの１次側と２次側を分離し１次側スイッチ素子とダイオードを並列接続し、１次側制御回路には１次側スナバ回路に設けたコンデンサの電圧により電圧を制御し、２次側の整流素子であるダイオードとスイッチ素子を並列接続し２次側制御回路によって出力電圧、出力電流および接続された充電池の状態に応じて２次側整流素子のスイッチを制御することで充電池の充電制御を構成し、トランスの１次側と２次側を分離した部分に樹脂で覆う構成にしたことを特徴とする充電器。
  2. 前記１次側スイッチ素子とダイオードを並列接続したものの代用としてＦＥＴを用い、前記ＦＥＴのスイッチ機能およびボディダイオードの機能を利用する構成することを特徴とする請求項１記載の充電器。
  3. 前記２次側スイッチ素子とダイオードを並列接続したものの代用としてＦＥＴを用い、前記ＦＥＴのスイッチ機能およびボディダイオードの機能を利用する構成することを特徴とする請求項１記載の充電器。
  4. 請求項２と請求項３とを組み合わせる構成としたことを特徴とする請求項１記載の充電器。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012075204A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Corp 電源装置および、これを用いた照明器具
JP2015537497A (ja) * 2012-09-28 2015-12-24 クアルコム，インコーポレイテッド ワイヤレス充電送信特性を検出するためのシステムおよび方法
US10624161B2 (en) 2014-04-25 2020-04-14 Signify Holding B.V. Switched mode power supply driver integrated with a power transmission antenna

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012075204A (ja) * 2010-09-27 2012-04-12 Panasonic Corp 電源装置および、これを用いた照明器具
JP2015537497A (ja) * 2012-09-28 2015-12-24 クアルコム，インコーポレイテッド ワイヤレス充電送信特性を検出するためのシステムおよび方法
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