JP3286937B2 - Charging device - Google Patents

Charging device

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JP3286937B2
JP3286937B2 JP04356497A JP4356497A JP3286937B2 JP 3286937 B2 JP3286937 B2 JP 3286937B2 JP 04356497 A JP04356497 A JP 04356497A JP 4356497 A JP4356497 A JP 4356497A JP 3286937 B2 JP3286937 B2 JP 3286937B2
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利光 佐藤
千秋 渡辺
利夫 水野
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富士通電装株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、簡単な構成によ
り、バッテリの充電電流を円滑に切替えることができる
充電装置に関する。
[0001] The present invention relates to a simple configuration.
The battery charging current can be switched smoothly
It relates to a charging device.

【0002】[0002]

【従来の技術】図3はバッテリの充電装置に於ける従来
の充電電流切替制御回路を示し、1は電源部、2はバッ
テリ、3は充電電流切替制御回路、11は増幅器、12
はコントロールIC、R0,R1,R2は抵抗、V ref
は基準電圧、V A は制御電圧、V B は出力電流制御電
圧、V O は出力電圧、I 0 は出力電流を示す。
2. Description of the Related Art FIG . 3 shows a conventional battery charger.
1 is a power supply unit, and 2 is a battery current switching control circuit.
3, charging current switching control circuit, 11 amplifier, 12
Is a control IC, R0, R1, R2 are resistors, V ref
Reference voltage, V A is the control voltage, V B output current control electric
, V O indicates an output voltage, and I 0 indicates an output current.

【0003】電源部1は、AC(交流)入力電圧を整流
平滑化したDC(直流)の出力電圧V O をバッテリ2に
印加して、バッテリ2の充電を行うものである。このバ
ッテリ2は、例えば、携帯電話機等の携帯機器用の動作
電源としてのバッテリであり、安定な急速充電が要望さ
れているものである。そこで、充電電流切替制御回路3
は、コントロールIC(出力電圧V O と内蔵基準電圧と
比較して制御電圧V A を出力する集積回路)12と、出
力電流制御電圧V B を電源部1に加える増幅器 11とを
含む構成を有し、例えば、2段階に充電電流を切替える
ことができるものである。
The power supply unit 1 rectifies an AC (AC) input voltage.
The smoothed DC (direct current) output voltage V O is supplied to the battery 2.
The charging is performed to charge the battery 2. This ba
The battery 2 operates, for example, for a mobile device such as a mobile phone.
It is a battery as a power source, and stable fast charging is demanded.
It is what has been. Therefore, the charging current switching control circuit 3
Is a control IC (output voltage V O and built-in reference voltage
And an integrated circuit 12 for outputting the control voltage VA by comparison.
And an amplifier 11 for applying a force current control voltage V B to the power supply unit 1
For example, switching the charging current in two stages
Is what you can do.

【0004】電源部1の出力電圧V O が、或る値V
01 (例えばV 01 =3.5V)以下の時、コントロールI
C12の出力はオフ、即ち、出力端子はオープン状態と
なり、制御電圧V A は、V A01 =V O ・R2/(R1+
R2)となる。又出力電圧V O がV 01 を超えると、コン
トロールIC12は出力電圧を抵抗R1,R2の接続点
に印加する。それにより、制御電圧V A が高くなって、
別の値V A02 ( >V A01 )となる。
[0004]Output voltage V of power supply unit 1 O Is a certain value V
01 (Eg V 01 = 3.5V), control I
The output of C12 is off, that is, the output terminal is open.
And the control voltage V A Is V A01 = V O ・ R2 / (R1 +
R2). Output voltage V O Is V 01 Exceeds
The troll IC 12 outputs the output voltage to the connection point of the resistors R1 and R2.
Is applied. Thereby, the control voltage V A Is higher,
Another value V A02 (> V A01 ).

【0005】増幅器11は、基準電圧V ref と比較する
制御電圧V A01 ,V A02 に応じて出力電流制御電圧V B
をV B01 ,V B02 として電源部1に加える。電源部1は
出力電流制御電圧V B01 又はV B02 に応じて、出力電流
0 を、第1の電流値I 01 、例えば800mA、又は第
2の電流値I 02 、例えば580mAに切替える。
[0005] The amplifier 11 compares with a reference voltage Vref .
The output current control voltage V B according to the control voltages V A01 and V A02
Are applied to the power supply unit 1 as V B01 and V B02 . Power supply unit 1
Output current according to the output current control voltage V B01 or V B02
I 0 is set to a first current value I 01 , for example, 800 mA , or
The current value I 02 is switched to 2 , for example, 580 mA.

【0006】図4は従来の充電電流切替制御回路の動作
の説明図であって、(a) は充電電流(I O )・出力電圧
(V O )特性を示し、(b) は充電電流(I O )・時間
(t)特性を示す。図3に示す従来の充電電流切替制御
回路は、(a) に示すように、出力電圧V O がV 01 (=
3.5V)を超えると、充電電流I 0 は、のI 01 (=
800mA)の状態からのI 02 (=580mA)の状
態に切替える。
FIG . 4 shows the operation of the conventional charging current switching control circuit.
(A) is a charging current (I O ) / output voltage
(V O ) characteristics, and (b) shows the charging current (I O ) · time
(T) shows characteristics. Conventional charge current switching control shown in FIG.
As shown in (a), the circuit has an output voltage V O equal to V 01 (=
When the voltage exceeds 3.5 V), the charging current I 0 becomes I 01 (=
I 02 (= 580 mA) from the state of 800 mA)
Switch to state.

【0007】この場合、充電電流の切替直後のの状態
では、(b) に示すように、充電電流I 0 が不安定になっ
て、電流値が変動を繰り返す現象が生じることがある。
これは出力電圧V O を検出するコントロールIC12の
利得が大きい為に、出力電圧V O の僅かな変化によって
も充電電流の切替えが生じることによるものであり、不
安定状態となる。
In this case, the state immediately after the switching of the charging current is performed.
Then, as shown in (b), the charging current I 0 becomes unstable.
As a result, a phenomenon in which the current value repeatedly fluctuates may occur.
This is the control IC 12 for detecting the output voltage V O.
Due to the large gain , slight changes in the output voltage V O
Is also caused by switching of the charging current.
It will be in a stable state.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】充電電流切替機能を有
するバッテリ充電装置に於いて、充電電流の切替時に、
前述のように不安定状態となると、バッテリに対して不
要なストレスを与えることになり、発熱したりして、バ
ッテリの寿命を著しく短縮する問題がある。 本発明は、
充電電流の切替えを安定に行わせることを目的とする。
A charging current switching function is provided.
When the charging current is switched,
When the battery becomes unstable as described above,
This will give the necessary stress, generate heat,
There is a problem that the life of the battery is significantly shortened. The present invention
It is an object to stably switch a charging current.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の充電装置は、図
1を参照して説明すると、交流電圧を直流電圧に変換し
た出力電圧V O をバッテリ2に印加して充電し、且つ出
力電流制御電圧V B を入力して出力電流I O を制御する
電源部1と、この電源部1の出力電圧V O を第1,第2
の抵抗R1,R2により分圧した電圧と第1の基準電圧
ref とを比較して出力電流制御電圧V B を電源部1に
入力する増幅器11と、第1の抵抗R1に並列に接続し
たトランジスタQ1と第3の抵抗R3との直列回路と、
電源部1の出力電圧V O と第2の基準電圧V S との差分
を分圧してトランジスタQ1のベースに印加する第4,
第5の抵抗R4,R5とを含む充電電流切替制御回路3
とを備えている。
The charging device according to the present invention has the following configuration.
Referring to FIG. 1, converting an AC voltage into a DC voltage
The output voltage V O is applied to the battery 2 for charging and output.
Controlling the output current I O to input force current control voltage V B
The power supply 1 and the output voltage V O of the power supply 1
And the first reference voltage divided by the resistors R1 and R2
By comparing the V ref the output current control voltage V B to the power supply unit 1
The input amplifier 11 and the first resistor R1 are connected in parallel.
A series circuit of the transistor Q1 and the third resistor R3,
Difference between output voltage V O of power supply unit 1 and second reference voltage V S
Is applied to the base of the transistor Q1.
Charge current switching control circuit 3 including fifth resistors R4 and R5
And

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下図1及び図2を参照して図1
は本発明の実施の形態について説明する。図1に於い
て、1は電源部、2はバッテリ、3は充電電流切替制御
回路、11は増幅器、R1,R2,R4,R5は第1,
第2,第3,第4,第5の抵抗、V ref は第1の基準電
圧、 S は第2の基準電圧、A は制御電圧、VB は出
力電流制御電圧、V O は出力電圧、I 0 は出力電流、Q
1はトランジスタを示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Referring to FIGS. 1 and 2, FIG.
A description will be given of an embodiment of the present invention. In Figure 1
1 is a power supply unit, 2 is a battery, 3 is a charging current switching control
Circuit, 11 is an amplifier, R1, R2, R4, R5 are the first
The second, third, fourth, fifth resistor, V ref is a first reference voltage, V S is the second reference voltage, V A is the control voltage, V B is the output current control voltage, V O is Output voltage, I 0 is output current, Q
1 indicates a transistor.

【0011】増幅器11は、電源部1の出力電圧V O
第1,第2の抵抗R1,R2により分圧した電圧と第1
の基準電圧V ref とを比較して出力電流制御電圧V B
電源部1に入力するものであり、又第1の抵抗R1に並
列にトランジスタQ1と第3の抵抗R3との直列回路を
接続し、電源部1の出力電圧V O と第2の基準電圧V S
との差分を第4,第5の抵抗R4,R5により分圧し
て、トランジスタQ1のベースに印加する。
The amplifier 11 outputs the output voltage V O of the power supply unit 1.
The voltage divided by the first and second resistors R1 and R2 and the first
The reference voltage V ref and the output current control voltage V B by comparing the
It is input to the power supply unit 1 and is connected to the first resistor R1.
A series circuit of a transistor Q1 and a third resistor R3 is
Connected, the output voltage V O of the power supply unit 1 and the second reference voltage V S
Is divided by the fourth and fifth resistors R4 and R5.
To the base of the transistor Q1.

【0012】トランジスタQ1は、出力電圧V O が或る
特定の値V 01 (例えばV 01 =3.5V)より或る程度小
さい時は、出力電圧V O と第2の基準電圧V S との差分
を第4、第5の抵抗R4,R5により分圧してベースに
印加する電圧が高いから、オフ状態であって、第1、第
2の抵抗R1,R2の接続点の電圧、即ち、増幅器11
に対する制御電圧V A は、V A11 ( =V O ・R2/(R
1+R2))となる。又出力電圧V O がV 01 より充分に
高い時は、トランジスタQ1はオン状態となり、第1、
第2の抵抗R1,R2の接続点にトランジスタQ1と第
3の抵抗R3とを介して出力電圧V O が印加されるか
ら、制御電圧V A は、最も高い状態の電圧V A12 とな
る。そして、出力電圧V O がこの2つの場合の中間の状
態では、トランジスタQ1はベース電圧に対応した電圧
を第1、第2の抵抗R1,R2の接続点に印加するか
ら、制御電圧V A は、V A11 からV A12 出力電圧V O
漸次移行する中間の電圧値となる。
The transistor Q1 has a certain output voltage V O.
Somewhat smaller than a specific value V 01 (for example, V 01 = 3.5 V)
The difference between the output voltage V O and the second reference voltage V S
Is divided by the fourth and fifth resistors R4 and R5 to form a base.
Since the applied voltage is high, the first and second
Voltage of the connection point of the two resistors R1 and R2, that is, the amplifier 11
Control voltage V A for the, V A11 (= V O · R2 / (R
1 + R2)). Also, the output voltage V O is sufficiently higher than V 01
When high, the transistor Q1 is turned on and the first,
The transistor Q1 is connected to the connection point of the second resistors R1 and R2.
The output voltage V O is applied via the resistor R3
Thus, the control voltage VA is the highest voltage VA12 .
You. Then, the output voltage V O is in a state intermediate between these two cases.
In the state, the transistor Q1 has a voltage corresponding to the base voltage.
Is applied to the connection point between the first and second resistors R1 and R2?
Et al., The control voltage V A from V A11 to V A12 output voltage V O
It has an intermediate voltage value that shifts gradually.

【0013】増幅器11は、第1の基準電圧V ref と制
御電圧V A とを比較して出力電流制御電圧V B を電源部
1に入力する。電源部1は出力電流制御電圧V B が、制
御電圧V A11 に対応する状態では、出力電流I 0 を、第
1の電流値I 01 例えば800mAとし、制御電圧V A12
に対応する状態では、出力電流I 0 を、第2の電流値I
02 例えば580mAとし、中間の制御電圧値に対応する
状態では、出力電流I 0 を、第1の電流値I 01 から第2
の電流値I 02 に徐々に移行する中間の電流値の電流とす
る。
[0013] The amplifier 11 is, control the first reference voltage V ref
Power unit output current control voltage V B is compared with the control voltage V A
Enter 1 Power unit 1 the output current control voltage V B, the braking
In a state corresponding to the control voltage V A11 , the output current I 0 is
1, the current value I 01 is, for example, 800 mA , and the control voltage V A12
, The output current I 0 is changed to the second current value I
02 For example, 580 mA, corresponding to an intermediate control voltage value
In the state, the output current I 0 is changed from the first current value I 01 to the second current value I 01 .
Current value gradually changes to the current value I 02 of
You.

【0014】図2に於いて、(a) は充電電流(I O )・
出力電圧(V O )特性を示し、(b)は充電電流(I O
・時間(t)特性を示す。即ち、出力電圧V O がV
01 (=3.5V)より大きくなる際に、出力電流I 0
のI 01 (=800mA)の状態からの中間の状態を
経て、のI 02 (=580mA)の状態に緩やかに変化
する。従って、例えば、(a) に示すように、出力電圧が
3.5Vを中心として、3.2Vから3.8Vに変化す
る間に、出力電流I 0 がの800mAの状態からの
580mAの状態に徐々に変化する。
[0014]In FIG. 2, (a) shows the charging current (I O ) ・
Output voltage (V O (B) shows the charging current (I O )
-Shows time (t) characteristics. That is, the output voltage V O Is V
01 (= 3.5V), the output current I 0 But
I 01 (= 800 mA)
After I 02 (= 580mA)
I do. Therefore, for example, as shown in FIG.
Changes from 3.2V to 3.8V centering on 3.5V
The output current I 0 From the state of 800mA
It gradually changes to a state of 580 mA.

【0015】そして、(b) に示すように、時刻t 0 に充
電電流をI 01 からI 02 に切替えを開始した時に出力電圧
の変動もなく、円滑な充電電流の切替えが可能となる。
従って、バッテリ2に対する充電時のストレス発生もな
く、バッテリ2の寿命を延長することが可能となる。
[0015] Then, as shown in (b), the charge and the time t 0
Output voltage when the current is switched from I 01 to I 02
, And smooth switching of the charging current is possible.
Therefore, no stress occurs when charging the battery 2.
As a result, the life of the battery 2 can be extended.

【0016】[0016]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、電源部
1の出力電圧V O を第1,第2の抵抗R1,R2により
分圧した電圧と第1の基準電圧V ref とを比較して出力
電流制御電圧V B を電源部1に入力する増幅器11と、
第1の抵抗R1に並列に接続したトランジスタQ1と第
3の抵抗R3との直列回路と、電源部1の出力電圧V O
と第2の基準電圧V S との差分を分圧してトランジスタ
Q1のベースに印加する第4,第5の抵抗R4,R5と
を含む充電電流切替制御回路3とを備えて、バッテリ2
の充電電流の切替えを行う充電装置であり、充電電流切
替時に出力電圧の変動もなく、円滑な切替えが可能とな
る。従って、バッテリ2に対する充電電流切替時のスト
レス発生もなく、安定な充電を自動的に行うことができ
る利点がある。
As described above, the present invention provides a power supply unit.
1 output voltage V O by the first and second resistors R1 and R2.
Output by comparing the divided voltage with the first reference voltage Vref
An amplifier 11 for inputting the current control voltage V B to the power supply unit 1,
The transistor Q1 connected in parallel to the first resistor R1 and the
3 in series with the resistor R3 and the output voltage V O of the power supply unit 1.
When the transistor by applying a minute difference between the second reference voltage V S
The fourth and fifth resistors R4 and R5 applied to the base of Q1;
And a charging current switching control circuit 3 including
This is a charging device that switches the charging current of
The output voltage does not fluctuate during switching and smooth switching is possible.
You. Therefore, when the charging current is switched to the battery 2,
No charge-free, stable charging can be performed automatically
There are advantages.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施形態を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.

【図2】本発明の充電電流切替制御回路の動作を説明す
る図であ
[Figure 2] Ru FIG der explaining the operation of the charging current switching control circuit in the present invention.

【図3】従来の充電電流切替制御回路を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a conventional charging current switching control circuit.

【図4】従来の充電電流切替制御回路の動作を説明する
図であ
[4] Ru FIG der explaining the operation of the conventional charging current switching control circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 電源部 2 バッテリ 3 充電電流切替制御回路 Q1 トランジスタ11 増幅器 R1〜R5 第1〜第5の抵抗 ref 第1の基準電圧 S 第2の基準電圧 Reference Signs List 1 power supply unit 2 battery 3 charging current switching control circuit Q1 transistor 11 amplifiers R1 to R5 first to fifth resistors V ref first reference voltage V S second reference voltage

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−214234(JP,A) 実公 昭55−17652(JP,Y2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-1-214234 (JP, A) Jikken Sho 55-17552 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H02J 7/00-7/12 H02J 7/34-7/36

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 交流電圧を直流電圧に変換した出力電圧
をバッテリに印加して充電し、且つ出力電流制御電圧を
入力して出力電流を制御する電源部と、 該電源部の出力電圧を第1,第2の抵抗により分圧した
電圧と第1の基準電圧とを比較して前記出力電流制御電
圧を前記電源部に入力する増幅器と、前記第1の抵抗に
並列に接続したトランジスタと第3の抵抗との直列回路
と、前記電源部の出力電圧と第2の基準電圧との差分を
分圧して前記トランジスタのベースに印加する第4,第
5の抵抗とを含む充電電流切替制御回路と を備えたこと
を特徴とする充電装置。
1. An output voltage obtained by converting an AC voltage into a DC voltage.
Is applied to the battery to charge it, and the output current control voltage is
A power supply for inputting and controlling an output current, and an output voltage of the power supply divided by first and second resistors
Comparing the output current control voltage with the first reference voltage.
And an amplifier for inputting a voltage to the power supply unit and the first resistor.
A series circuit of a transistor and a third resistor connected in parallel
And a difference between an output voltage of the power supply unit and a second reference voltage.
The fourth and fourth divided voltages are applied to the base of the transistor.
Further comprising a charge current switch control circuit including fifth and a resistor
A charging device characterized by the above-mentioned.
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