JP3301087B2 - Charging circuit - Google Patents
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、充電式電池の充電制御
回路にサーマルシャット回路を組み込んだ充電回路に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a charging circuit in which a thermal shutdown circuit is incorporated in a charging control circuit for a rechargeable battery.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、充電式電池を利用したポータブル
機器が多数商品化され、そのほとんどが機器内に充電式
電池とともに充電回路を内蔵しており、外部からの電源
供給時に内蔵の充電式電池を充電する構成をとってい
る。2. Description of the Related Art In recent years, a large number of portable devices using rechargeable batteries have been commercialized, and most of them have built-in charging circuits together with rechargeable batteries, and built-in rechargeable batteries when power is supplied from the outside. Is charged.
【０００３】以下図面を参照しながら、上述した従来の
充電回路について説明する。図６は従来の充電回路の回
路図を示すものであり、図７はポータブル機器が外部か
らの電源供給を受けるときの外観を示す斜視図である。
図６において１は充電式電池、４は充電式電池１に接続
された電源供給＋端子、５は電源供給−端子、９は充電
式電池１と電源供給−端子５の間に接続された充電電流
制御抵抗である。Ｖｉは回路に加わる入力電圧、Ｖｂは
充電式電池１の両端の電池電圧、Ｉａは充電式電池１に
流れる充電電流である。図７において２１は充電式電池
利用機器、２１ａは充電式電池利用機器２１に設けられ
た外部電源供給ソケット、２２は商用電源を充電式電池
利用機器２１が使用できる電源に変換する商用電源アダ
プター、２２ａは商用電源アダプター２２の出力端子で
あり外部電源供給ソケットに接続される電源供給プラ
グ、２３は商用電源コンセントである。Hereinafter, the above-described conventional charging circuit will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional charging circuit, and FIG. 7 is a perspective view showing an appearance when the portable device receives power supply from outside.
6, reference numeral 1 denotes a rechargeable battery, 4 denotes a power supply + terminal connected to the rechargeable battery 1, 5 denotes a power supply-terminal, and 9 denotes a charge connected between the rechargeable battery 1 and the power supply-terminal 5. It is a current control resistor. Vi is the input voltage applied to the circuit, Vb is the battery voltage across the rechargeable battery 1, and Ia is the charging current flowing through the rechargeable battery 1. In FIG. 7, reference numeral 21 denotes a rechargeable battery-using device, 21a denotes an external power supply socket provided in the rechargeable battery-using device 21, 22 denotes a commercial power adapter that converts commercial power into a power that can be used by the rechargeable battery-using device 21, An output terminal 22a of the commercial power adapter 22 is a power supply plug connected to an external power supply socket, and 23 is a commercial power outlet.
【０００４】以上のように構成された従来の充電回路に
ついて、以下その動作を説明する。まず、図７に示す充
電式電池利用機器２１と電源供給プラグ２２ａを接続
し、商用電源アダプター２２と商用電源コンセント２３
を接続する。この時、図６に示す電源供給＋端子４と電
源供給−端子５との間に入力電圧Ｖｉが加わり、充電電
流Ｉａは電源供給＋端子４から充電式電池１および充電
電流制御抵抗９を通って電源供給−端子５へと流れる。
ここで、流れる充電電流Ｉａは充電電流制御抵抗９の抵
抗値をＲとするとThe operation of the conventional charging circuit configured as described above will be described below. First, the rechargeable battery-using device 21 and the power supply plug 22a shown in FIG.
Connect. At this time, the input voltage Vi is applied between the power supply + terminal 4 and the power supply-terminal 5 shown in FIG. 6, and the charging current Ia passes through the rechargeable battery 1 and the charging current control resistor 9 from the power supply + terminal 4. To the power supply-terminal 5.
Here, assuming that the resistance value of the charging current control resistor 9 is R, the flowing charging current Ia is
【０００５】[0005]
【数１】 (Equation 1)
【０００６】で表される。[0006]
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の充電回路は、充電式電池１の充電電流Ｉａを
充電電流制御抵抗９で決めているために、使用者が商用
電源アダプター２２を充電式電池利用機器２１の指定の
もの以外を誤って使用した場合など、入力電圧Ｖｉが異
常に高い場合、充電式電池１の電池電圧Ｖｂが充電電流
Ｉａにほぼ無関係に一定なため、充電電流制御抵抗９で
損失する電力が極端に増加し充電電流制御抵抗９が異常
に発熱する。この発熱が場合によっては充電式電池利用
機器２１の外装樹脂を熱変形させ、極端な場合には火災
に至るという問題点を有していた。However, in the conventional charging circuit as described above, since the charging current Ia of the rechargeable battery 1 is determined by the charging current control resistor 9, the user charges the commercial power adapter 22. When the input voltage Vi is abnormally high, for example, when a device other than the one designated by the battery-powered device 21 is used by mistake, the battery voltage Vb of the rechargeable battery 1 is constant almost independently of the charging current Ia. The power lost by the resistor 9 increases extremely, and the charging current control resistor 9 generates abnormal heat. In some cases, this heat generation may cause thermal deformation of the exterior resin of the rechargeable battery-powered device 21 and, in an extreme case, cause a fire.
【０００８】本発明は上記従来の問題点に鑑み、充電電
流制御回路の温度が異常に高くなった場合に充電電流を
遮断し、安全性を大幅に向上させた充電回路を提供する
ことを目的としたものである。The present invention has been made in consideration of the above-described conventional problems, and has as its object to provide a charging circuit that cuts off a charging current when the temperature of a charging current control circuit becomes abnormally high, thereby greatly improving safety. It is what it was.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の充電回路は、電式電池を接続する充電電流制
御端子と、充電電流を制御するべく充電電流制御端子に
接続された充電電流制御手段と、前記充電電流制御手段
に流れる電流を検出しその電流をあらかじめ設定した電
流値に制御する充電電流制御回路と、前記充電電流制御
手段と熱的に結合したサーマルシャット回路とを備え、
前記サーマルシャット回路の温度があらかじめ設定した
温度に達したときに前記充電電流制御手段の制御電流を
遮断し、前記充電電流を制御する充電電流制御回路全体
の電源を充電電流制御端子から取り出し、充電式電池と
充電電流制御回路全体を直列接続して制御するように構
成したものである。In order to solve the above problems, a charging circuit according to the present invention comprises a charging current control terminal for connecting an electric battery, and a charging circuit connected to a charging current control terminal for controlling a charging current. Current control means, a charge current control circuit for detecting a current flowing through the charge current control means and controlling the current to a preset current value, and a thermal shut-down circuit thermally coupled to the charge current control means. ,
The temperature of the thermal shut circuit is set in advance
When the temperature reaches, the control current of the charging current control means is increased.
An entire charging current control circuit that shuts off and controls the charging current
Power supply from the charging current control terminal,
The entire charging current control circuit is connected in series for control.
It has been achieved .
【００１０】[0010]
【作用】本発明は上記した構成によって、異常時でもサ
ーマルシャット回路の温度があらかじめ設定した温度に
達したときに充電電流制御トランジスタの制御電流を遮
断するため充電電流が遮断され、充電電流制御回路の温
度が異常に高くなることがないものであり、充電式電池
と充電電流制御回路全体を直列接続することにより、充
電回路を２端子回路網で構成することができることとな
る。According to the present invention, the charging current is cut off when the temperature of the thermal shut-down circuit reaches a preset temperature even when an abnormality occurs. The temperature of the battery will not be abnormally high,
And the entire charging current control circuit are connected in series,
The electric circuit can be constituted by a two-terminal network.
You .
【００１１】[0011]
【実施例】以下本発明の一実施例の充電回路について、
図１，図２を参照しながら詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a charging circuit according to one embodiment of the present invention will be described.
This will be described in detail with reference to FIGS.
【００１２】図１は本発明の第１の実施例における充電
回路の回路図を示すものであり、図２は図１で示す充電
制御回路の内部の回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a charging circuit according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a circuit diagram inside the charging control circuit shown in FIG.
【００１３】図１において、１は充電式電池、２は充電
式電池１に接続された充電制御回路、２ａは充電制御回
路２の充電制御出力端子、２ｂは充電制御回路２の充電
電流設定端子、２ｃは充電制御回路２の充電制御基準端
子で後述する電源供給−端子に接続され、２ｄは充電制
御回路２の充電制御回路電源端子で後述する電源供給＋
端子に接続されている。３は充電電流設定端子２ｂに接
続された充電電流設定抵抗、４は充電回路の電源供給＋
端子、５は充電回路の電源供給−端子である。また、Ｖ
ｉは回路に加わる入力電圧、Ｖｂは充電式電池１の両端
の電池電圧、Ｉａは充電式電池１に流れる充電電流であ
る。図２において２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは図１の説明
に準ずる。１１は基準電圧発生回路、１２は後述する充
電電流制御トランジスタと熱的に結合させたサーマルシ
ャット回路、１３は定電流発生回路である。Ｑ１〜Ｑ１
０はトランジスタであるが、特にＱ１は充電電流制御ト
ランジスタ（充電電流制御手段）として使われている。
Ｒ１〜Ｒ７は抵抗である。In FIG. 1, 1 is a rechargeable battery, 2 is a charge control circuit connected to the rechargeable battery 1, 2a is a charge control output terminal of the charge control circuit 2, and 2b is a charge current setting terminal of the charge control circuit 2. Reference numeral 2c denotes a charge control reference terminal of the charge control circuit 2, which is connected to a power supply negative terminal, which will be described later.
Connected to terminal. Reference numeral 3 denotes a charging current setting resistor connected to the charging current setting terminal 2b, and 4 denotes a power supply of the charging circuit +
Terminal 5 is a power supply-terminal of the charging circuit. Also, V
i is the input voltage applied to the circuit, Vb is the battery voltage across the rechargeable battery 1, and Ia is the charging current flowing through the rechargeable battery 1. In FIG. 2, 2a, 2b, 2c, and 2d follow the description of FIG. Reference numeral 11 denotes a reference voltage generation circuit, 12 denotes a thermal shut-down circuit thermally coupled to a charging current control transistor described later, and 13 denotes a constant current generation circuit. Q1 to Q1
Although 0 is a transistor, Q1 is particularly used as a charge current control transistor (charge current control means).
R1 to R7 are resistors.
【００１４】以上のように構成された本発明の一実施例
の充電回路について、以下その動作について説明する。The operation of the charging circuit configured as described above according to one embodiment of the present invention will be described below.
【００１５】まず電源供給＋端子４と電源供給−端子５
との間に入力電圧Ｖｉが加わると、充電制御回路電源端
子２ｄに電圧が加わり充電制御回路２の内部回路が動作
する。First, power supply + terminal 4 and power supply-terminal 5
When the input voltage Vi is applied between the charging control circuit 2 and the charging control circuit power supply terminal 2d, an internal circuit of the charging control circuit 2 operates.
【００１６】つぎに充電制御回路２の内部回路の動作を
説明する。基準電圧１１の出力の１つが抵抗Ｒ５を通し
てトランジスタＱ７に送られている。トランジスタＱ７
とトランジスタＱ６は作動増幅器を構成している。定電
流発生回路１３で発生させた定電流はトランジスタＱ９
とトランジスタＱ８で構成されるミラー回路を通って作
動増幅器に送られる。作動増幅器のトランジスタＱ７の
出力は抵抗Ｒ４を負荷にしてトランジスタＱ５に送ら
れ、トランジスタＱ５の出力は抵抗Ｒ３を負荷にしてト
ランジスタＱ２およびトランジスタＱ１に送られる。こ
こで、充電電流Ｉａは充電制御出力端子２ａからトラン
ジスタＱ１を通って充電制御基準端子２ｃへと流れるの
であるが、トランジスタＱ１とトランジスタＱ２とはト
ランジスタＱ１のベースに保護抵抗Ｒ２が付いているも
ののベース同志が接続されているために、トランジスタ
Ｑ１のコレクタ・エミッタ間を流れる電流ＩｃｅＱ１と
トランジスタＱ２のコレクタ・エミッタ間を流れる電流
ＩｃｅＱ２とは特定の比率で比例する。この回路の場
合、Ｒ２＝０と仮定して、トランジスタＱ１のエミッタ
等価抵抗をｒｅＱ１、トランジスタＱ２のエミッタ等価
抵抗をｒｅＱ２とするとNext, the operation of the internal circuit of the charge control circuit 2 will be described. One of the outputs of the reference voltage 11 is sent to the transistor Q7 through the resistor R5. Transistor Q7
And the transistor Q6 constitute an operational amplifier. The constant current generated by the constant current generating circuit 13 is a transistor Q9
And a mirror circuit composed of the transistor Q8 and sent to the operational amplifier. The output of transistor Q7 of the operational amplifier is sent to transistor Q5 with resistor R4 as a load, and the output of transistor Q5 is sent to transistor Q2 and transistor Q1 with resistor R3 as a load. Here, the charge current Ia flows from the charge control output terminal 2a to the charge control reference terminal 2c through the transistor Q1, and the transistor Q1 and the transistor Q2 have the protection resistor R2 at the base of the transistor Q1. Since the bases are connected, the current IceQ1 flowing between the collector and the emitter of the transistor Q1 and the current IceQ2 flowing between the collector and the emitter of the transistor Q2 are proportional to each other at a specific ratio. In the case of this circuit, assuming that R2 = 0, the emitter equivalent resistance of the transistor Q1 is reQ1, and the emitter equivalent resistance of the transistor Q2 is reQ2.
【００１７】[0017]
【数２】 (Equation 2)
【００１８】である。従ってトランジスタＱ２で充電電
流ＩａをトランジスタＱ２のコレクタ・エミッタ間を流
れるＩｃｅＱ２として検出できることとなる。このＩｃ
ｅＱ２はトランジスタＱ３とトランジスタＱ４で構成さ
れるミラー回路を通って作動増幅器のもう一方の入力の
トランジスタＱ６のベースに送られるのであるが、トラ
ンジスタＱ６のベースは充電電流設定端子２ｂに接続さ
れ充電電流設定抵抗３が接続されているため、上述のＩ
ｃｅＱ２のほとんどは充電電流設定抵抗３を流れる。ま
たトランジスタＱ６とトランジスタＱ７で構成された作
動増幅器の働きによって充電電流設定抵抗３の両端電圧
が基準電圧発生回路１１の出力電圧と同等になるように
充電電流Ｉａを制御する。従って充電電流設定抵抗３を
流れる電流はＩｃｅＱ２と同等で、充電電流設定抵抗３
の抵抗値をＲ０とし、基準電圧発生回路１１の出力電圧
をＶｒｅｆとするとＩｃｅＱ２は## EQU1 ## Therefore, the charging current Ia can be detected by the transistor Q2 as Ice Q2 flowing between the collector and the emitter of the transistor Q2. This Ic
eQ2 is sent to the base of the transistor Q6 at the other input of the operational amplifier through the mirror circuit composed of the transistor Q3 and the transistor Q4. The base of the transistor Q6 is connected to the charging current setting terminal 2b to charge the charging current. Since the setting resistor 3 is connected, the above-described I
Most of ceQ2 flows through the charging current setting resistor 3. Further, the operation of the operational amplifier constituted by the transistors Q6 and Q7 controls the charging current Ia so that the voltage across the charging current setting resistor 3 becomes equal to the output voltage of the reference voltage generating circuit 11. Therefore, the current flowing through the charging current setting resistor 3 is equal to IceQ2,
If the resistance value of the reference voltage generation circuit 11 is R0 and the output voltage of the reference voltage generation circuit 11 is Vref, IceQ2
【００１９】[0019]
【数３】 (Equation 3)
【００２０】で表せる。また、充電電流設定抵抗３と充
電電流Ｉａとの関係は## EQU1 ## The relationship between the charging current setting resistor 3 and the charging current Ia is
【００２１】[0021]
【数４】 (Equation 4)
【００２２】となる。このことは言い換えれば、充電電
流設定抵抗３で充電電流Ｉａを設定することができるこ
ととなる。このときの充電制御回路２の損失電力をＷと
すると## EQU1 ## In other words, the charging current Ia can be set by the charging current setting resistor 3. If the loss power of the charge control circuit 2 at this time is W,
【００２３】[0023]
【数５】 (Equation 5)
【００２４】である。また、サーマルシャット回路１２
は温度の変化があっても電圧の変化がない基準電圧を利
用してトランジスタＱ１０のベースに分圧抵抗Ｒ６，Ｒ
７で接続され、その出力であるトランジスタＱ１０のコ
レクタは作動増幅器の基準電圧供給側に接続されてい
る。抵抗Ｒ６，Ｒ７は通常の使用状態ではトランジスタ
Ｑ１０が動作しない抵抗に設定してある。ここで異常時
を想定して入力電圧Ｖｉが高くなったとすると、充電電
流Ｉａは充電制御回路２のために一定であるが電池電圧
Ｖｂも一定なため充電制御回路２の損失電力は大きくな
ることとなる。この電力の損失は充電電流を直接制御し
ているトランジスタＱ１で発生するために、トランジス
タＱ１の発熱は非常に大きくなる。この熱が熱的に結合
されたサーマルシャット回路１２のトランジスタＱ１０
に伝わり、トランジスタのベース・エミッタ電圧Ｖｂｅ
は高温になると下がるため、トランジスタＱ１０の動作
点も下がることとなり、ある温度では抵抗Ｒ７の両端電
圧よりもトランジスタＱ１０のベース・エミッタ電圧Ｖ
ｂｅＱ１０のほうが低くなり、トランジスタＱ１０はＯ
Ｎする。つまり、トランジスタＱ７，Ｑ６で構成された
作動増幅器の供給される基準電圧を下げることになる。
このことは上述した動作により充電電流を下げることに
なるためトランジスタＱ１の電力損失量を下げ温度が下
がることとなる。言い替えれば、サーマルシャット回路
１２であらかじめ設定した温度以上になることがないこ
ととなる。## EQU1 ## In addition, the thermal shutdown circuit 12
Uses a reference voltage that does not change the voltage even when the temperature changes, and uses a reference voltage dividing resistor R6, R
The output of the transistor Q10 is connected to the reference voltage supply of the operational amplifier. The resistors R6 and R7 are set so that the transistor Q10 does not operate in a normal use state. Here, if the input voltage Vi becomes high assuming an abnormal time, the charging current Ia is constant for the charge control circuit 2 but the battery control voltage Vb is constant, so that the power loss of the charge control circuit 2 increases. Becomes Since this power loss occurs in the transistor Q1 which directly controls the charging current, the heat generated by the transistor Q1 becomes extremely large. This heat is thermally coupled to the transistor Q10 of the thermal shutoff circuit 12.
And the transistor base-emitter voltage Vbe
Becomes lower at high temperatures, the operating point of the transistor Q10 also drops. At a certain temperature, the base-emitter voltage V.sub.
beQ10 is lower and transistor Q10 is
N. That is, the reference voltage supplied to the operational amplifier constituted by the transistors Q7 and Q6 is reduced.
This means that the charging current is reduced by the operation described above, so that the power loss of the transistor Q1 is reduced and the temperature is reduced. In other words, the temperature does not become higher than the temperature set in advance by the thermal shutdown circuit 12.
【００２５】以上のように本実施例によれば、充電式電
池を接続する充電電流制御端子と、充電電流制御端子に
接続された充電電流を制御する充電電流制御トランジス
タと、充電電流制御トランジスタの電流を検出しその電
流をあらかじめ設定した電流値に制御する充電電流制御
回路と、充電電流制御トランジスタと熱的に結合したサ
ーマルシャット回路を備え、サーマルシャット回路の温
度があらかじめ設定した温度に達したときに充電電流制
御トランジスタの制御電流を遮断する構成をとることに
より、異常時でもサーマルシャット回路の温度があらか
じめ設定した温度に達したときに充電電流制御トランジ
スタの制御電流を遮断するため充電電流が遮断され、充
電電流制御回路の温度が異常に高くなることがないこと
となる。As described above, according to the present embodiment, the charging current control terminal for connecting the rechargeable battery, the charging current control transistor for controlling the charging current connected to the charging current control terminal, and the charging current control transistor It has a charging current control circuit that detects the current and controls the current to a preset current value, and a thermal shut circuit that is thermally coupled to the charging current control transistor, and the temperature of the thermal shut circuit reaches a preset temperature. The control current of the charge current control transistor is interrupted when the temperature of the thermal shut-down circuit reaches a preset temperature, even in the event of an abnormality. It is shut off and the temperature of the charging current control circuit does not become abnormally high.
【００２６】次に、第２の実施例について、図２，図３
を参照しながら詳細に説明する。図２は第１の実施例の
説明で使用したもので充電制御回路の内部の回路図であ
る。図３は本発明の第２の実施例における充電回路の回
路図を示すものである。Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS.
This will be described in detail with reference to FIG. FIG. 2 is an internal circuit diagram of the charge control circuit used in the description of the first embodiment. FIG. 3 is a circuit diagram of a charging circuit according to a second embodiment of the present invention.
【００２７】図３において、２ｄは充電制御回路２の充
電制御回路電源端子で充電式電池１が接続されている充
電制御出力端子２ａに接続されている。その他の構成に
ついては図１の構成と同じであるので詳細な説明を省略
する。In FIG. 3, reference numeral 2d denotes a charge control circuit power supply terminal of the charge control circuit 2, which is connected to a charge control output terminal 2a to which the rechargeable battery 1 is connected. The other configuration is the same as the configuration in FIG. 1 and thus the detailed description is omitted.
【００２８】以上のように構成された充電回路につい
て、以下その動作について説明する。まず電源供給＋端
子４と電源供給−端子５との間に入力電圧Ｖｉが加わる
と、充電式電池１を通って充電制御回路電源端子２ｄに
電圧が加わり充電制御回路２の内部回路が動作する。動
作詳細は第１の実施例に同じであるが、充電制御回路２
の充電制御回路電源端子２ｄが充電式電池１が接続され
ている充電制御出力端子２ａに接続されているため、充
電制御回路電源端子２ｄへの電流の流入は充電式電池１
を介して行われる。このことは、充電電流設定抵抗３を
含めた充電回路が２端子回路網構成となり、従来の充電
回路の一例として説明した回路の置き換えとして使用で
きることを意味している。The operation of the charging circuit configured as described above will be described below. First, when an input voltage Vi is applied between the power supply + terminal 4 and the power supply-terminal 5, a voltage is applied to the charge control circuit power supply terminal 2d through the rechargeable battery 1 and the internal circuit of the charge control circuit 2 operates. . Operation details are the same as in the first embodiment, but the charge control circuit 2
Is connected to the charge control output terminal 2a to which the rechargeable battery 1 is connected, the current flows into the charge control circuit power supply terminal 2d.
Done through. This means that the charging circuit including the charging current setting resistor 3 has a two-terminal network structure, and can be used as a replacement for the circuit described as an example of the conventional charging circuit.
【００２９】以上のように本発明の第２の実施例によれ
ば、充電電流を制御する充電電流制御回路全体の電源を
充電電流制御端子から取り出し、充電式電池と充電電流
制御回路全体を直列接続して制御する構成をとることに
より、第１の実施例の効果のみならず充電回路が２端子
回路網構成となり、従来抵抗で構成していた充電回路と
置き換えて使用することができることとなる。As described above, according to the second embodiment of the present invention, the power of the entire charging current control circuit for controlling the charging current is taken out from the charging current control terminal, and the rechargeable battery and the entire charging current control circuit are connected in series. By adopting the configuration of connection and control, not only the effect of the first embodiment but also the charging circuit has a two-terminal network configuration, and can be used in place of the conventional charging circuit configured with resistors. .
【００３０】次に、本発明の第３の実施例について、図
２，図４を参照しながら詳細に説明する。Next, a third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
【００３１】図２は第１の実施例の説明で使用したもの
で充電制御回路の内部の回路図である。図４は本発明の
第３の実施例における充電回路の回路図を示すものであ
る。FIG. 2 is an internal circuit diagram of the charge control circuit used in the description of the first embodiment. FIG. 4 is a circuit diagram of a charging circuit according to a third embodiment of the present invention.
【００３２】図４において、図１と同じ構成については
詳細な説明を省略する。３ａ〜３ｃは充電電流設定端子
２ｂに接続するための充電電流設定抵抗、６ａ，６ｂは
充電電流設定端子２ｂに接続される充電電流設定抵抗の
定数を変えるための充電電流設定切換回路、７は充電式
電池１の充電状態を充電式電池１の両端電圧より検出
し、充電電流が充電式電池１の充電状態に対して適正な
値になるように充電電流設定切換回路６ａおよび６ｂを
制御する充電状態検出回路および電流設定制御回路であ
る。Ｖｉは回路に加わる入力電圧、Ｉａは充電式電池１
に流れる充電電流である。In FIG. 4, detailed description of the same configuration as in FIG. 1 is omitted. 3a to 3c are charging current setting resistors for connecting to the charging current setting terminal 2b, 6a and 6b are charging current setting switching circuits for changing constants of the charging current setting resistors connected to the charging current setting terminal 2b, and 7 is The state of charge of the rechargeable battery 1 is detected from the voltage across the rechargeable battery 1, and the charge current setting switching circuits 6a and 6b are controlled so that the charge current becomes an appropriate value for the state of charge of the rechargeable battery 1. It is a charge state detection circuit and a current setting control circuit. Vi is the input voltage applied to the circuit, Ia is the rechargeable battery 1
Charging current flowing through
【００３３】以上のように構成された充電回路につい
て、以下その動作について説明する。まず電源供給＋端
子４と電源供給−端子５との間に入力電圧Ｖｉが加わる
と、充電制御回路電源端子２ｄに電圧が加わり充電制御
回路２の内部回路が動作する。それと同時に充電状態検
出回路および電流設定制御回路７が充電式電池１の充電
状態を充電式電池１の両端電圧より検出し、充電電流が
充電式電池１の充電状態に対して適正な値になるように
充電電流設定切換回路６ａおよび６ｂを制御し充電電流
設定抵抗の定数を設定する。例えば、充電式電池１の充
電状態が未充電の状態であるならば、充電式電池１の両
端電圧は通常状態よりも低いため未充電の状態であるこ
とが判断でき、充電電流設定抵抗の定数は設定した最小
の抵抗値になるべく制御し、充電電流Ｉａを最大（急速
充電）にする。例えばその状態が満充電の状態であるな
らば、充電式電池１の両端電圧は通常状態よりも高いた
め満充電の状態であることが判断でき、その定数は設定
した最大の抵抗値になるべく制御し、充電電流Ｉａを最
小（トリクル充電）にするのである。充電電流Ｉａの設
定例として、急速充電は充電式電池１が耐えられる最大
充電電流値に設定し、トリクル充電は充電式電池１が長
期間充電し続けても性能の劣化がおこりにくい充電電流
値に設定するとよい。このように充電電流Ｉａを充電式
電池１の充電状態に応じて可変することにより、より短
時間で充電を完了させることができる。また、充電しす
ぎた状態である過充電状態を生ずることがなく、より安
全に充電できることとなる。The operation of the charging circuit configured as described above will be described below. First, when an input voltage Vi is applied between the power supply + terminal 4 and the power supply-terminal 5, a voltage is applied to the charge control circuit power supply terminal 2d, and the internal circuit of the charge control circuit 2 operates. At the same time, the charge state detection circuit and the current setting control circuit 7 detect the charge state of the rechargeable battery 1 from the voltage across the rechargeable battery 1, and the charge current becomes an appropriate value for the charge state of the rechargeable battery 1. Thus, the charging current setting switching circuits 6a and 6b are controlled to set the constant of the charging current setting resistor. For example, if the charged state of the rechargeable battery 1 is an uncharged state, the voltage across the rechargeable battery 1 is lower than the normal state, so that it can be determined that the rechargeable battery 1 is in the uncharged state. Controls the charging current Ia to the maximum (rapid charging) so that the resistance value becomes the set minimum resistance value. For example, if the state is a fully charged state, the voltage across the rechargeable battery 1 is higher than the normal state, so it can be determined that the battery is fully charged, and the constant is controlled to reach the set maximum resistance value. Then, the charging current Ia is minimized (trickle charging). As a setting example of the charging current Ia, the rapid charging is set to a maximum charging current value that the rechargeable battery 1 can withstand, and the trickle charging is a charging current value that is hardly deteriorated even if the rechargeable battery 1 is charged for a long time. Should be set to. By varying the charging current Ia according to the state of charge of the rechargeable battery 1 in this manner, charging can be completed in a shorter time. In addition, an overcharged state, which is an overcharged state, does not occur, and charging can be performed more safely.
【００３４】以上のように第３の実施例によれば、充電
式電池の充電状態を検出する充電状態検出回路と、充電
電流制御トランジスタの制御電流をあらかじめ設定した
複数の電流値のなかから、充電式電池の充電状態に適し
た電流値を選択し、その電流値にする充電電流制御回路
とを設けることにより、第１の実施例の効果のみなら
ず、より短時間で充電式電池の充電を完了させることが
できることとなる。また、充電しすぎた状態である過充
電状態を生ずることがなく、より安全に充電できること
となる。As described above, according to the third embodiment, the charge state detection circuit for detecting the charge state of the rechargeable battery and the control current of the charge current control transistor are selected from a plurality of preset current values. By providing a charging current control circuit for selecting a current value suitable for the state of charge of the rechargeable battery and setting the current value, not only the effect of the first embodiment but also the charging of the rechargeable battery in a shorter time Can be completed. In addition, an overcharged state, which is an overcharged state, does not occur, and charging can be performed more safely.
【００３５】また、さらに第４の実施例について、図
２，図５を参照しながら詳細に説明する。Further, a fourth embodiment will be described in detail with reference to FIGS.
【００３６】図２は第１の実施例の説明で使用したもの
で充電制御回路の内部の回路図である。図５は本発明の
第３の実施例における充電回路の回路図を示すものであ
る。図１と同じ構成については詳細な説明を省略する。FIG. 2 is an internal circuit diagram of the charge control circuit used in the description of the first embodiment. FIG. 5 is a circuit diagram of a charging circuit according to a third embodiment of the present invention. Detailed description of the same configuration as in FIG. 1 is omitted.
【００３７】図５において、３ａ，３ｂは充電電流設定
端子２ｂに接続するための充電電流設定抵抗６は充電電
流設定端子２ｂに接続される充電電流設定抵抗の定数を
変えるための充電電流設定切換回路、８は電圧が加わっ
てから一定時間が経過した後に充電電流設定切換回路６
を制御する時限タイマー回路である。充電電流設定切換
回路６は時限タイマー回路８からの出力がない時には充
電電流設定抵抗３ｂの両端を接続する構造をもってお
り、反対に時限タイマー回路８からの出力があった時に
は充電電流設定抵抗３ｂの両端を開放する構造をもって
いるものとする。また、Ｖｉは充電回路に加わる入力電
圧である。In FIG. 5, reference numerals 3a and 3b denote a charging current setting resistor 6 for connecting to the charging current setting terminal 2b, and a charging current setting switch for changing the constant of the charging current setting resistor connected to the charging current setting terminal 2b. The circuit 8 is a charging current setting switching circuit 6 after a predetermined time has passed since the voltage was applied.
Is a timed timer circuit for controlling The charging current setting switching circuit 6 has a structure in which both ends of the charging current setting resistor 3b are connected when there is no output from the timed timer circuit 8, and conversely, when there is an output from the timed timer circuit 8, the charging current setting resistor 3b is turned off. It shall have a structure to open both ends. Vi is an input voltage applied to the charging circuit.
【００３８】以上のように構成された充電回路につい
て、以下その動作について説明する。まず電源供給＋端
子４と電源供給−端子５との間に入力電圧Ｖｉが加わる
と、充電制御回路電源端子２ｄに電圧が加わり充電制御
回路２の内部回路が動作する。それと同時に時限タイマ
ー回路８が起動し時間をカウントするが、あらかじめ設
定した時間に満たない時には充電電流設定切換回路６に
対して出力を出さないため、充電電流設定抵抗３ｂの両
端を接続しており、従って充電電流Ｉａは充電電流設定
抵抗３ａで設定される電流値になる。次にあらかじめ設
定した時間が経過し、時限タイマー回路８から充電電流
設定切換回路６に対して出力が出されると、充電電流設
定切換回路６は充電電流設定抵抗３ｂの両端を開放する
ため、充電電流Ｉａは充電電流設定抵抗３ａ，３ｂの直
列接続値で設定される電流値になる。充電電流設定抵抗
３ａのみで設定される充電電流Ｉａ（１）を、充電式電
池１が耐えられる最大充電電流値（急速充電）に設定
し、充電電流設定抵抗３ａ，３ｂの直列接続値で設定さ
れる充電電流Ｉａ（２）を、充電式電池１が長期間充電
し続けても性能の劣化がおこりにくい充電電流値（トリ
クル充電）に設定すると、より短時間で充電を完了させ
ることができることとなる。ただし、この場合の急速充
電の充電電流Ｉａ（１）の値は、上述した第３の実施例
で示した充電電流値と異なり充電式電池１の充電状態を
検出していないため、充電式電池１が満充電の状態であ
っても、時限タイマー回路８にあらかじめ設定された時
間の間は急速充電になるため、この状態を考慮した電流
値に設定しなければならない。The operation of the charging circuit configured as described above will be described below. First, when an input voltage Vi is applied between the power supply + terminal 4 and the power supply-terminal 5, a voltage is applied to the charge control circuit power supply terminal 2d, and the internal circuit of the charge control circuit 2 operates. At the same time, the timed timer circuit 8 starts and counts the time. However, when the time is less than a preset time, no output is output to the charging current setting switching circuit 6, so that both ends of the charging current setting resistor 3b are connected. Therefore, the charging current Ia has a current value set by the charging current setting resistor 3a. Next, when a preset time elapses and an output is output from the timed timer circuit 8 to the charging current setting switching circuit 6, the charging current setting switching circuit 6 opens both ends of the charging current setting resistor 3b. The current Ia has a current value set by a series connection value of the charging current setting resistors 3a and 3b. The charging current Ia (1) set only by the charging current setting resistor 3a is set to the maximum charging current value (rapid charging) that the rechargeable battery 1 can withstand, and set by the series connection value of the charging current setting resistors 3a and 3b. If the charging current Ia (2) is set to a charging current value (trickle charging) in which performance does not deteriorate even if the rechargeable battery 1 is charged for a long period of time, charging can be completed in a shorter time. Becomes However, the value of the charging current Ia (1) of the rapid charging in this case is different from the charging current value shown in the third embodiment, and the charging state of the rechargeable battery 1 is not detected. Even if 1 is in a fully charged state, rapid charging is performed for a time preset in the timed timer circuit 8, so that the current value must be set in consideration of this state.
【００３９】以上のように第４の実施例によれば、電源
が投入されてからあらかじめ設定された時間だけタイマ
ーが動作する時限タイマーと、時限タイマーからの信号
で充電電流値を制御する充電電流制御回路とを設けるこ
とにより、第２の実施例の効果のみならず、より短時間
で充電式電池の充電を完了させることができることとな
る。また、充電しすぎた状態である過充電状態を生ずる
ことがなく、より安全に充電できることとなる。As described above, according to the fourth embodiment, the timed timer in which the timer operates for a preset time after the power is turned on, and the charging current for controlling the charging current value by a signal from the timed timer By providing the control circuit, not only the effect of the second embodiment but also the charging of the rechargeable battery can be completed in a shorter time. In addition, an overcharged state, which is an overcharged state, does not occur, and charging can be performed more safely.
【００４０】[0040]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、電式電池
を接続する充電電流制御端子と、充電電流を制御するべ
く充電電流制御端子に接続された充電電流制御手段と、
前記充電電流制御手段に流れる電流を検出しその電流を
あらかじめ設定した電流値に制御する充電電流制御回路
と、前記充電電流制御手段と熱的に結合したサーマルシ
ャット回路とを備え、前記サーマルシャット回路の温度
があらかじめ設定した温度に達したときに前記充電電流
制御手段の制御電流を遮断することにより、異常時でも
サーマルシャット回路の温度があらかじめ設定した温度
に達したときに充電電流制御トランジスタの制御電流を
遮断するため充電電流が遮断され、充電電流制御回路の
温度が異常に高くなることがなく安全に充電することが
できる。さらに、前記充電電流を制御する充電電流制御
回路全体の電源を充電電流制御端子から取り出し、充電
式電池と充電電流制御回路全体を直列接続して制御する
ように構成したことにより、充電回路を２端子回路網で
構成することができる。 As described above, according to the present invention, a charging current control terminal for connecting an electric battery, charging current control means connected to a charging current control terminal for controlling a charging current,
A charging current control circuit that detects a current flowing through the charging current control means and controls the current to a preset current value; and a thermal shutoff circuit thermally coupled to the charging current control means. By interrupting the control current of the charging current control means when the temperature of the thermal shutdown circuit reaches a preset temperature, the control of the charging current control transistor is performed when the temperature of the thermal shut-down circuit reaches the preset temperature even in an abnormal state. Since the current is cut off, the charging current is cut off, and the charging of the charging current control circuit can be safely performed without abnormally high temperature. And a charging current control for controlling the charging current.
Take the power of the entire circuit from the charging current control terminal and charge
Control by connecting the battery and the entire charging current control circuit in series
With such a configuration, the charging circuit can be configured with a two-terminal network.
Can be configured.
【図１】本発明の第１の実施例の充電回路の回路図FIG. 1 is a circuit diagram of a charging circuit according to a first embodiment of the present invention.
【図２】充電制御回路の内部回路図FIG. 2 is an internal circuit diagram of a charge control circuit.
【図３】本発明の第２の実施例の充電回路の回路図FIG. 3 is a circuit diagram of a charging circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第３の実施例の充電回路の回路図FIG. 4 is a circuit diagram of a charging circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第４の実施例の充電回路の回路図FIG. 5 is a circuit diagram of a charging circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図６】従来の充電回路の回路図FIG. 6 is a circuit diagram of a conventional charging circuit.
【図７】ポータブル機器が外部からの電源供給を受ける
ときの外観斜視図FIG. 7 is an external perspective view when the portable device receives an external power supply.
１ 充電式電池 ２ 充電制御回路 ２ａ 充電制御出力端子 ２ｂ 充電電流設定端子 ２ｃ 充電制御基準端子 ２ｄ 充電制御回路電源端子 １２ サーマルシャット回路 Ｑ１〜Ｑ１０ トランジスタ Ｒ１〜Ｒ７ 抵抗 Ｖｉ 入力電圧 Ｖｂ 電池電圧 Ｉａ 充電電流 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rechargeable battery 2 Charging control circuit 2a Charging control output terminal 2b Charging current setting terminal 2c Charging control reference terminal 2d Charging control circuit power supply terminal 12 Thermal shut circuit Q1-Q10 Transistors R1-R7 Resistance Vi Input voltage Vb Battery voltage Ia Charging current
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭47−28443（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−214234（ＪＰ，Ａ) 実開 昭49−26922（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−93933（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H02J 7/00 - 7/12 H02J 7/34 - 7/36 Continuation of the front page (56) References JP-A-47-28443 (JP, A) JP-A-1-214234 (JP, A) Fully open 49-2922 (JP, U) Really open 51-93933 (JP , U) (58) Fields surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02J 7/ 00-7/12 H02J 7 /34-7/36
Claims (2)
と、充電電流を制御するべく充電電流制御端子に接続さ
れた充電電流制御手段と、前記充電電流制御手段に流れ
る電流を検出しその電流をあらかじめ設定した電流値に
制御する充電電流制御回路と、前記充電電流制御手段と
熱的に結合したサーマルシャット回路とを備え、 前記サーマルシャット回路の温度があらかじめ設定した
温度に達したときに前記充電電流制御手段の制御電流を
遮断し、 前記充電電流を制御する充電電流制御回路全体の電源を
充電電流制御端子から取り出し、充電式電池と充電電流
制御回路全体を直列接続して制御するように構成した こ
とを特徴とする充電回路。1. A charging current control terminal for connecting a rechargeable battery, charging current control means connected to a charging current control terminal for controlling a charging current, and detecting a current flowing through the charging current control means to detect the current. A charging current control circuit that controls the current value to a preset current value, and a thermal shut circuit that is thermally coupled to the charging current control means, wherein when the temperature of the thermal shut circuit reaches a preset temperature, The control current of the charging current control means is interrupted, and the power of the entire charging current control circuit for controlling the charging current is turned off.
Take out from charge current control terminal, rechargeable battery and charge current
A charging circuit characterized in that the entire control circuit is connected in series and controlled .
が投入され、電源が投入されてからあらかじめ設定され
た時間だけタイマーが動作する時限タイマーと、前記時
限タイマーからの信号で充電電流値を制御する充電電流
制御回路とを備えたことを特徴とする請求項１記載の充
電回路。2. When a rechargeable battery is connected, power is supplied to the control circuit, a timer operates for a preset time after the power is supplied, and a charging current is supplied by a signal from the time timer. charging circuit according to claim 1, characterized in that a charging current control circuit for controlling the value.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP09705391A JP3301087B2 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Charging circuit |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP09705391A JP3301087B2 (en) | 1991-04-26 | 1991-04-26 | Charging circuit |
Publications (2)
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| JPH04325838A JPH04325838A (en) | 1992-11-16 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6471727A (en) * | 1987-09-11 | 1989-03-16 | Idemitsu Petrochemical Co | Method and device for tubular orientation of thermoplastic resin |
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1991
- 1991-04-26 JP JP09705391A patent/JP3301087B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH04325838A (en) | 1992-11-16 |
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