JP2013169022A

JP2013169022A - 充電回路

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Publication number: JP2013169022A
Application number: JP2012029129A
Authority: JP
Inventors: Gentaro Kurokawa; 源太郎黒川; Daisuke Suzuki; 大介鈴木; Toshiki Sakamoto; 稔樹坂元
Original assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Current assignee: Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date: 2012-02-14
Filing date: 2012-02-14
Publication date: 2013-08-29
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Abstract

【課題】安全性を確保しつつ二次電池を十分に充電することが可能な充電回路を提供することを目的としている。
【解決手段】二次電池と接続され、前記二次電池の充電を行う充電回路であって、入力端子から入力される電流を制限する電流制限回路と、前記電流制限回路の出力と、前記二次電池との間に接続される第一のトランジスタと、前記第一のトランジスタのオン／オフを制御して前記二次電池への充電電流の供給／遮断を制御する充電制御回路と、前記第一のトランジスタを流れる前記充電電流に応じた電流を出力する第二のトランジスタと、前記第二のトランジスタから出力された電流に応じたクロックを生成する充電タイマと、を有し、前記充電制御回路は、前記充電タイマから出力された前記クロックの数が所定数となったとき、前記二次電池の充電を停止させる。
【選択図】図３

Description

本発明は、二次電池と接続され、前記二次電池の充電を行う充電回路に関する。

近年では、リチウムイオン電池等の二次電池により駆動する携帯端末が普及している。携帯端末の二次電池を充電する充電回路には、安全性を確保するための充電タイマを有するものがある（例えば特許文献１）。

図１は、従来の充電回路の一例を示す図である。図１に示す充電回路１０は、ＡＣアダプタ等から電流が入力されるＩＮ端子と、二次電池に接続されるＢＡＴ端子とを有する。また充電回路１０は、充電を停止させるスイッチング素子Ｍ１と、充電タイマ１１とを有する。充電回路１０では、ＩＮ端子から入力された電流によりＢＡＴ端子に接続された二次電池の充電を行う。充電回路１０では、充電タイマ１１に所定のクロック数が設定されており、所定のクロック数がカウントされるとスイッチング素子Ｍ１がオフされて充電電流が遮断され、充電が停止される。

図２は、従来の充電回路の別の例を示す図である。図２の充電回路２０は、ＩＮ端子とＢＡＴ端子の他に、ＩＮ端子から入力される電流を出力するＯＵＴ端子を有する。ＯＵＴ端子から出力される電流は、例えば二次電池により駆動される携帯端末本体に動作電流として供給される。

米国特許公報７，５４８，０４１号公報

例えば図２に示すような従来の充電回路２０では、ＩＮ端子から入力された電流が、ＯＵＴ端子に流れる電流とＢＡＴ端子に流れる電流とに分かれる。このため充電回路２０では、ＢＡＴ端子に流れる充電電流が減少した状態となる場合あるが、充電タイマ２１により所定時間が経過すると充電が停止される。よって充電が不十分となる。

充電が不十分な状態で充電が停止されないようにするためには、充電タイマ２１に設定する所定クロック数を多くして、所定時間を予め長くすることが考えられる。しかし所定時間を長くした場合、本来の充電タイマの目的である安全性を確保できない虞がある。

本発明は、上記事情を鑑みてこれを解決するべくなされたものであり、安全性を確保しつつ二次電池を十分に充電することが可能な充電回路を提供することを目的としている。

本発明は、上記目的を達成するために、以下の如き構成を採用した。

本発明は、二次電池と接続され、前記二次電池の充電を行う充電回路（１００）であって、
入力端子（ＩＮ）から入力される電流を制限する電流制限回路（１１０）と、
前記電流制限回路（１１０）の出力と、前記二次電池との間に接続される第一のトランジスタ（Ｍ１０）と、
前記第一のトランジスタ（Ｍ１０）のオン／オフを制御して前記二次電池への充電電流の供給／遮断を制御する充電制御回路（１３０）と、
前記第一のトランジスタ（Ｍ１０）に流れる前記充電電流に応じた電流を出力する第二のトランジスタ（Ｍ１１）と、
前記第二のトランジスタ（Ｍ１１）から出力された電流に応じたクロックを生成する充電タイマ（１８０）と、を有し、
前記充電制御回路（１３０）は、
前記充電タイマ（１８０）から出力された前記クロックの数が所定数となったとき、前記二次電池の充電を停止させる。

本発明の充電回路は、前記第二のトランジスタ（Ｍ１１）と、前記充電タイマ（１８０）との接続を制御するスイッチ（ＳＷ１）と、
前記二次電池の充電方式が定電流充電か、又は定電圧充電かを判定し、判定結果に基づき前記スイッチ（ＳＷ１）の切り替えを制御する判定回路（１７０）と、を有し、
前記判定回路（１７０）は、
前記充電方式が前記定電流充電であったとき、前記第二のトランジスタ（Ｍ１１）と前記充電タイマ（１８０）とが接続されるように前記スイッチ（ＳＷ１）を切り替える。

本発明の充電回路は、前記充電電流が所定電流に達したか否かを検出する定電流充電アンプ（１５０）と、
前記二次電池の電圧が所定電圧に達したか否かを検出する定電圧充電アンプ（１６０）と、
を有し、
前記判定回路（１７０）は、
前記定電流充電アンプ（１５０）の出力と前記定電圧充電アンプ（１６０）の出力とに基づき、前記判定を行う。

本発明の充電回路は、前記充電電流により充電される二次電池と接続される電池用端子（ＢＡＴ）と、前記二次電池が内蔵される装置へ前記電流を出力する出力端子（ＯＵＴ）と、を有する。

なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例にすぎず、図示の態様に限定されるものではない。

本発明によれば、安全性を確保しつつ二次電池を十分に充電することができる。

従来の充電回路の一例を示す図である。従来の充電回路の別の例を示す図である。第一の実施形態の充電回路の概要を示す図である。第一の実施形態の充電回路を説明する図である。第二の実施形態の充電回路を説明する図である。

本発明では、定電流充電における充電電流の変化に応じて、充電停止までの時間を変化させる。

（第一の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図３は、第一の実施形態の充電回路の概要を示す図である。

本実施形態の充電回路１００は、電流制限回路１１０、温度検出回路１２０、充電制御回路１３０、定電流設定回路１４０、ＣＣ（Constant Current）アンプ１５０、ＣＶ（Constant Voltage）アンプ１６０、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０、充電タイマ１８０、定電流源１９０、スイッチＳＷ１を有する。

また本実施形態の充電回路１００は、ＩＮ端子、ＯＵＴ端子、ＢＡＴ端子、ＴＩＭＥ端子、トランジスタＭ１０、Ｍ１１、Ｍ１２を有する。

本実施形態の充電回路１００は、ＩＮ端子にＡＣ（Alternating Current）アダプタやＵＳＢ（Universal Serial Bus）等の電源が接続され、電流が入力される。また本実施形態のＢＡＴ端子には、二次電池が接続されて、充電回路１００により充電される。本実施形態のＯＵＴ端子は、ＢＡＴ端子に接続された二次電池を内蔵する装置本体に接続される。本実施形態の充電回路１００では、ＩＮ端子から入力された電流により、ＯＵＴ端子に接続された装置を動作させながらＢＡＴ端子に接続された二次電池を充電することができる。

本実施形態の電流制限回路１１０は、ＩＮ端子から入力される電流が所定電流以上にならないように、入力される電流を制限する。温度検出回路１２０は、例えば二次電池等の温度を検出し、充電制御回路１３０へ出力する。

充電制御回路１３０は、トランジスタＭ１０のオン／オフを制御して、ＢＡＴ端子への充電電流の供給を制御する。尚充電制御回路１３０は、トランジスタＭ１１，Ｍ１２のオン／オフも制御する。トランジスタＭ１１，Ｍ１２の詳細は後述する。

定電流設定回路１４０は、ＣＣアンプ１５０の有する定電流源１５１と、定電流源１９０とにおいて生成される定電流値を決めるための設定が行われる。

ＣＣアンプ１５０は、定電流充電を行うためのアンプであり、定電流源１５１により実現される。ＣＣアンプ１５０は、ＢＡＴ端子に供給される充電電流が所定電流に達したか否かを検出する。ＣＶアンプ１６０は、定電圧充電を行うためのアンプであり、基準電圧Ｖ２と二次電池の電池電圧とを比較し、二次電池の電池電圧が所定電圧に達したか否かを検出する。

ＣＣアンプ１５０の出力とＣＶアンプ１６０の出力とは、充電制御回路１３０に供給される。充電制御回路１３０は、ＣＣアンプ１５０の出力とＣＶアンプ１６０の出力とに基づき、定電流充電又は定電圧充電を行う。

ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０は、ＣＣアンプ１５０の出力とＣＶアンプ１６０の出力とに基づき、充電制御回路１３０の充電方式が定電流充電か又は定電圧充電のどちらを行っているかを判定する。またＣＣ／ＣＶ判定回路１７０は、判定結果に基づきスイッチＳＷ１の切り替えを制御する。

充電タイマ１８０は、充電を開始してから充電を停止するまでの所定時間をカウントするためのクロックを生成する。本実施形態の充電タイマ１８０は、例えばＯＳＣ（oscillator）により実現される。ＯＳＣを用いて充電タイマ１８０を実現した場合、ＯＳＣは、充電方式が定電流充電である場合に、充電電流に対応した電流に基づき発振する周波数を変える。本実施形態では、周波数が変わることで生成されるクロックの周波数が変化するため、クロックのカウントにより生成される所定時間が変化する。充電タイマ１８０の出力は、ＴＩＭＥ端子から装置側に出力される。また充電タイマ１８０の出力は、充電制御回路１３０に供給される。充電制御回路１３０は、充電タイマ１８０から出力されるクロックが所定数となったとき、充電を停止させる。

定電流源１９０は、スイッチＳＷ１の端子Ｔ１に接続されており、定電流設定回路１４０により設定された定電流を端子Ｔ１に供給する。

スイッチＳＷ１の端子Ｔ２は、トランジスタＭ１１のドレインと接続されており、スイッチＳＷ１の端子Ｔ３は充電タイマ１８０に接続されている。本実施形態のスイッチＳＷ１は、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０において充電方式が定電圧充電であると判定された場合に、端子Ｔ１と端子Ｔ３とが接続される。また本実施形態のスイッチＳＷ１は、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０において充電方式が定電流充電であると判定された場合に、端子Ｔ１と端子Ｔ２とが接続される。すなわち充電タイマ１８０とトランジスタＭ１１のドレインとが接続される。

本実施形態の充電回路１００において、トランジスタＭ１０，Ｍ１１，Ｍ１２は、ＰＭＯＳトランジスタであり、トランジスタＭ１０，Ｍ１１，Ｍ１２のソースは電流制限回路１１０の出力と接続されている。またトランジスタＭ１０，Ｍ１１，Ｍ１２のゲートは、充電制御回路１３０と接続されている。トランジスタＭ１０のドレインは、ＢＡＴ端子と接続されている。トランジスタＭ１１のドレインは、スイッチＳＷ１の端子Ｔ２と接続されている。

トランジスタＭ１２のドレインは、定電流源１５１と接続されている。本実施形態では、トランジスタＭ１２のドレインと定電流源１５１との接続点の電流がＣＣアンプ１５０の出力であり、充電制御回路１３０とＣＣ／ＣＶ判定回路１７０とに供給される。

本実施形態では、トランジスタＭ１１，Ｍ１２のソース−ドレイン間の電流Ｉ１１，Ｉ１２は、トランジスタＭ１０のソース−ドレイン間電流Ｉ１０に比例した電流となる。電流Ｉ１０は、ＢＡＴ端子に供給される充電電流である。すなわち本実施形態では、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０のより充電方式が定電流充電であると判定されたとき、トランジスタＭ１１のソース−ドレイン間の電流Ｉ１１は充電電流の変動に追従する。

したがって例えば定電流充電において充電電流が減少した場合、電流Ｉ１１も減少する。このため充電タイマ１８０に供給される電流は減少し、充電タイマ１８０で生成される生成されるクロックの周波数が低くなり、その結果として充電が停止されるまでの所定時間が長くなる。

このように本実施形態の充電回路１００では、充電電流の変化に応じて、充電を停止させるまでの所定時間を変化させることができる。

次に図４を参照して本実施形態の充電回路の詳細を説明する。図４は、第一の実施形態の充電回路を説明する図である。

本実施形態の充電回路１００Ａは、図３に示した充電回路１００の有する各部と各端子と、トランジスタＭ１〜Ｍ１４と、アンプＱ１，Ｑ２と、所定電圧Ｖ１と、ＩＳＥＴ端子とを有する。

本実施形態のトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ４，Ｍ８〜Ｍ１４は、ＰＭＯＳトランジスタである。また本実施形態のトランジスタＭ３，Ｍ５〜Ｍ７は、ＮＭＯＳトランジスタである。

本実施形態のトランジスタＭ１は、トランジスタＭ１０のソース−ドレイン間の電流Ｉ１０（充電電流）と比例する電流を出力する。トランジスタＭ２，Ｍ３とアンプＱ１とは、トランジスタＭ１とＭ１０をカレントミラーとして動作させるための補助回路を構成している。トランジスタＭ４，Ｍ５は、トランジスタＭ１１，Ｍ１２のそれぞれのソース−ドレイン間の電流Ｉ１１，Ｉ１２を決めるためのものである。

また本実施形態では、トランジスタＭ６〜Ｍ９，Ｍ１２によりＣＣアンプ１５０を構成する。トランジスタＭ６〜Ｍ９は、ＣＣアンプ１５０の有する定電流源１５１を構成する。また本実施形態では、トランジスタＭ１４と、アンプＱ２と、所定電圧Ｖ１とが、定電流源１５１の電流を決める定電流設定回路１４０を構成する。また本実施形態では、トランジスタＭ１３が定電流源１９０を構成する。

以下に本実施形態の充電回路１００Ａの接続を説明する。

本実施形態のトランジスタＭ１のソースは、トランジスタＭ１０のソースと接続されており、トランジスタＭ１０のソースは電流制限回路１１０の出力と接続されている。トランジスタＭ１，Ｍ１０のゲートは、充電制御回路１３０の出力と接続されている。トランジスタＭ１０のドレインはＢＡＴ端子に接続されている。

トランジスタＭ１のドレインは、トランジスタＭ２のソースと接続されている。トランジスタＭ２のゲートは、アンプＱ１の出力と接続されており、トランジスタＭ２のドレインはトランジスタＭ３のソースに接続されている。トランジスタＭ３のソースは、トランジスタＭ３のゲートと接続されておりトランジスタＭ３のドレインは接地されており、トランジスタＭ３は電流源を形成する。

本実施形態のアンプＱ１は、トランジスタＭ１、Ｍ１０のカレントミラーを成立させるためのドレイン−ドレイン補正アンプである。アンプＱ１の非反転入力端子はトランジスタＭ２のソースと接続されており、アンプＱ２の反転入力端子はトランジスタＭ１０のドレインと接続されている。

トランジスタＭ５は、ゲートがトランジスタＭ３のゲートと接続されており、ソースが接地されており、ドレインがトランジスタＭ４のドレインと接続されている。トランジスタＭ４のゲートは、トランジスタＭ４のドレインと、トランジスタＭ１１，Ｍ１２のゲートとに接続されている。トランジスタＭ４のソースは、トランジスタＭ８，Ｍ９，Ｍ１１，Ｍ１２，Ｍ１３のソースに接続されている。トランジスタＭ１１のドレインは、スイッチＳＷ１の端子Ｔ２と接続されている。

トランジスタＭ１２のドレインは、トランジスタＭ６のドレインと接続されている。またトランジスタＭ１２のドレインは、ＣＣアンプ１５０の出力として、充電制御回路１３０と、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０の一方の入力と接続されている。トランジスタＭ６のソースは接地されている。トランジスタＭ６のゲートは、トランジスタＭ７のゲートとトランジスタＭ７のドレインとに接続されている。

トランジスタＭ７のドレインは、トランジスタＭ８のドレインと接続されている。トランジスタＭ８のゲートは、トランジスタＭ９及びトランジスタＭ１３のゲートに接続されている。トランジスタＭ９のゲートは、トランジスタＭ９のドレインと接続されている。またトランジスタＭ９のドレインは、トランジスタＭに１４のソースと接続されている。

トランジスタＭ１４のゲートは、アンプＱ２の出力と接続されており、トランジスタＭ１４のドレインは、アンプＱ２の反転入力端子と接続されている。

ＣＶアンプ１６０の一方の入力端子は、ＢＡＴ端子と接続されている。ＣＶアンプの他方の入力端子は、基準電圧Ｖ２と接続されている。ＣＶアンプ１６０の出力は、充電制御回路１３０と、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０の他方の入力に接続される。ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０の出力は、スイッチＳＷ１と接続され、スイッチＳＷ１の切り替えを制御する。

スイッチＳＷ１の端子Ｔ３は、充電タイマ１８０とＴＩＭＥ端子とに接続されている。充電タイマ１８０の出力は、充電制御回路１３０に接続されている。

本実施形態では、トランジスタＭ３，Ｍ５がカレントミラーを構成している。よって本実施形態のトランジスタＭ５のソース−ドレイン間の電流Ｉ５は、トランジスタＭ３のソース−ドレイン間の電流Ｉ３と同じか又は電流Ｉ３に比例する電流となる。トランジスタＭ４のソースドレイン間の電流Ｉ４は、電流Ｉ５により決まる。よって電流Ｉ４は、電流Ｉ３と同じか、又は電流Ｉ３に比例する値となる。電流Ｉ３は、電流Ｉ１０に比例する電流であるから、電流Ｉ４は電流Ｉ１０に比例する電流となる。

また本実施形態では、トランジスタＭ４，Ｍ１１，Ｍ１２がカレントミラーを構成している。またトランジスタＭ１１のソース−ドレイン間の電流Ｉ１１と、トランジスタＭ１２のソース−ドレイン間の電流Ｉ１２は、電流Ｉ４により決まる。電流Ｉ１１と電流Ｉ１２は、電流Ｉ４と同じか、又は電流Ｉ４に比例した値となる。

すなわち本実施形態では、電流Ｉ１１と電流Ｉ１２は、充電電流である電流Ｉ１０と比例した電流となる。

また本実施形態では、トランジスタＭ９，Ｍ８，Ｍ１３がカレントミラーを構成している。したがってトランジスタＭ８のソース−ドレイン間の電流Ｉ８と、トランジスタＭ１３のソース−ドレイン間の電流Ｉ１３は、トランジスタＭ９のソース−ドレイン間の電流Ｉ９により決まる。電流Ｉ９は、トランジスタＭ１４のソース−ドレイン間の電流Ｉ１４は一定であるから、電流Ｉ９も一定となる。したがって電流Ｉ１３は定電流となる。

また本実施形態では、トランジスタＭ６，Ｍ７がカレントミラーを構成している。トランジスタＭ７のドレイン−ソース間の電流Ｉ７は、電流Ｉ８により決まる定電流である。よってトランジスタＭ６のドレイン−ソース間の電流Ｉ６も、定電流となる。

本実施形態のＣＶアンプ１６０は、ＢＡＴ端子の電圧（二次電池の電圧）と、所定電圧とを比較する。そしてＢＡＴ端子の電圧が所定電圧に達すると、所定電圧に達したことを示す電圧到達信号を出力する。

また本実施形態のＣＣアンプ１５０は、充電電流に比例する電流Ｉ１２と、定電流Ｉ６とを比較する。そして電流Ｉ１２が定電流Ｉ６に達すると、電流Ｉ６に達したことを示す電流到達信号を出力する。

本実施形態のＣＣ／ＣＶ判定回路１７０では、例えばＣＣアンプ１５０から電流到達信号が出力されていない場合に、充電方式を定電流充電と判断し、スイッチＳＷ１の端子Ｔ３を端子Ｔ２と接続させても良い。また本実施形態のＣＣ／ＣＶ判定回路１７０では、例えばＣＶアンプ１６０から電圧到達信号が出力された場合に、充電方式を定電圧充電と判断し、スイッチＳＷ１の端子Ｔ３を端子Ｔ１と接続させても良い。

以下に、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０が充電方式を定電流充電と判定したとき、充電電流が減少した場合の動作を説明する。充電電流が減少する場合とは、例えばＩＮ端子と接続された電源の電源能力が不足した場合や、充電回路１００Ａが実装されたＩＣの温度が上昇により、電流制限回路１１０により入力される電流を制限した場合等である。

本実施形態では、充電電流（電流Ｉ１０）が減少すると、充電電流に比例した電流Ｉ１１も減少する。したがってスイッチＳＷ１を介して充電タイマ１８０に入力される電流も減少する。

充電タイマ１８０では、入力される電流が減少すると、生成するクロックの周波数が低くなる。よって充電制御回路１３０がクロックを所定数カウントするまでの時間が長くなる。

また本実施形態では、充電電流が大きくなったときは、電電流に比例した電流Ｉ１１も増加するため、充電タイマ１８０が生成するクロックの周波数が高くなる。よって充電制御回路１３０がクロックを所定数カウントするまでの時間が短くなる。

以上のように本実施形態では、充電電流の変化に応じて充電を停止するまでの時間を変更できる。よって本実施形態によれば、充電を停止させるまでの時間を設定する際に、充電電流が減少した場合を考慮する必要がなくなり、安全性を確保した時間を設定することができる。また本実施形態では、安全性を確保しつつ二次電池を十分に充電することができる。

また本実施形態では、電流制限回路１１０を設けることで、充電回路１００Ａへの入力電流を制限するため、例えばＯＵＴ端子側から大電流が引き出されることを防止できる。

尚本実施形態においてＩＳＥＴ端子に接続された抵抗Ｒ１と、ＴＩＭＥ端子に接続されたコンデンサＣ１は、充電回路１００Ａの外部に接続されるものとしたが、抵抗Ｒ１とコンデンサＣ１は充電回路１００Ａに内蔵されていても良い。

（第二の実施形態）
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。本発明の第二の実施形態では、充電電流に比例する電圧を用いる点が第一の実施形態と相違する。以下の本発発明の第二の実施形態の説明では、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。

図５は、第二の実施形態の充電回路を説明する図である。

本実施形態の充電回路１００Ｂは、電流制限回路１１０、温度検出回路１２０、充電制御回路１３０、ＣＣアンプ１５０Ａ、ＣＶアンプ１６０、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０、充電タイマ１８０、アンプＱ１、アンプＱ３、ＰＭＯＳトランジスタであるトランジスタＭ１，Ｍ２，Ｍ１０，Ｍ２０，Ｍ２１，Ｍ２２、所定電圧Ｖ２，Ｖ３、コンデンサＣ２、抵抗Ｒ１，Ｒ２を有する。

本実施形態のＣＣアンプ１５０Ａの非反転入力端子はトランジスタＭ２のドレインと接続されている。すなわちＣＣアンプ１５０Ａの非反転入力端子には、充電電流である電流Ｉ１０と比例した電流に対応する電圧が印加されることになる。ＣＣアンプ１５０Ａの反転入力端子は所定電圧Ｖ３と接続されている。ＣＣアンプ１５０Ａの出力は、充電制御回路１３０と、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０の一方の入力とに接続される。

本実施形態のアンプＱ３の反転入力端子はＴＩＭＥ端子と接続されている。ＴＩＭＥ端子には抵抗Ｒ２が接続されている。アンプＱ３の非反転入力端子は、スイッチＳＷ１の端子Ｔ３に接続されている。アンプＱ３の出力は、トランジスタＭ２０のゲートと接続されている。

トランジスタＭ２０のドレインはＴＩＭＥ端子と接続されており、トランジスタＭ２０のソースはトランジスタＭ２１のドレインと接続されている。またトランジスタＭ２１のゲートはトランジスタＭ２１のドレインとト、ランジスタＭ２２のゲートと接続されている。トランジスタＭ２１のソースはトランジスタＭ２２のソースと接続されており、トランジスタＭ２２のドレインは充電タイマ１８０とコンデンサＣ２とに接続されている。

本実施形態では、ＣＣ／ＣＶ判定回路１７０によりスイッチＳＷ１の端子Ｔ２と端子Ｔ３とが接続されたとき、アンプＱ３の非反転入力端子に電流Ｉ１０と比例した電流に対応する電圧が印加される。

トランジスタＭ２０のソース−ドレイン間の電流Ｉ２０は、アンプＱ３の出力に依存する。よって本実施形態の電流Ｉ２０は、電流Ｉ１０と比例した電流となる。電流Ｉ２０が決まれば、トランジスタＭ２１のソース−ドレイン間の電流Ｉ２１が決まる。

ここでトランジスタＭ２１とトランジスタＭ２２は、カレントミラーを構成している。よってトランジスタＭ２２のソース−ドレイン間の電流Ｉ２２は、電流Ｉ２１と同じか電流Ｉ２１と比例した電流となる。すなわち電流Ｉ２２は、電流Ｉ１０に比例した電流となる。

電流Ｉ１０に比例した電流Ｉ２２が入力された場合の充電タイマ１８０の動作は、第一の実施形態で説明した通りである。

したがって本実施形態でも、充電電流の変化に応じて充電を停止するまでの時間を変更できる。よって本実施形態によれば、充電を停止させるまでの時間を設定する際に、充電電流が減少した場合を考慮する必要がなくなり、安全性を確保した時間を設定することができる。また本実施形態では、安全性を確保しつつ二次電池を十分に充電することができる。

以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。

１００、１００Ａ、１００Ｂ充電回路
１１０電流制限回路
１２０温度検出回路
１３０充電制御回路
１４０定電流設定回路
１５０ＣＣアンプ
１６０ＣＶアンプ
１７０ＣＣ／ＣＶ判定回路
１８０充電タイマ

Claims

二次電池と接続され、前記二次電池の充電を行う充電回路であって、
入力端子から入力される電流を制限する電流制限回路と、
前記電流制限回路の出力と、前記二次電池との間に接続される第一のトランジスタと、
前記第一のトランジスタのオン／オフを制御して前記二次電池への充電電流の供給／遮断を制御する充電制御回路と、
前記第一のトランジスタに流れる前記充電電流に応じた電流を出力する第二のトランジスタと、
前記第二のトランジスタから出力された電流に応じたクロックを生成する充電タイマと、を有し、
前記充電制御回路は、
前記充電タイマから出力された前記クロックの数が所定数となったとき、前記二次電池の充電を停止させる充電回路。
前記第二のトランジスタと、前記充電タイマとの接続を制御するスイッチと、
前記二次電池の充電方式が定電流充電か、又は定電圧充電かを判定し、判定結果に基づき前記スイッチの切り替えを制御する判定回路と、を有し、
前記判定回路は、
前記充電方式が前記定電流充電であったとき、前記第二のトランジスタと前記充電タイマとが接続されるように前記スイッチを切り替える請求項１記載の充電回路。
前記充電電流が所定電流に達したか否かを検出する定電流充電アンプと、
前記二次電池の電圧が所定電圧に達したか否かを検出する定電圧充電アンプと、
を有し、
前記判定回路は、
前記定電流充電アンプの出力と前記定電圧充電アンプの出力とに基づき、前記判定を行う請求項２記載の充電回路。
前記充電電流により充電される二次電池と接続される電池用端子と、前記二次電池が内蔵される装置へ前記電流を出力する出力端子と、を有する請求項１ないし３の何れか一項に記載の充電回路。