JPH01157234A

JPH01157234A - 充電式電気掃除機等の充電回路

Info

Publication number: JPH01157234A
Application number: JP31292387A
Authority: JP
Inventors: Ritsuo Takemoto; 律雄竹本
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 1987-12-10
Filing date: 1987-12-10
Publication date: 1989-06-20
Anticipated expiration: 2010-04-10
Also published as: JPH0732545B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔発明の目的〕（産業上の利用分野）本発明は、たとえば充電式電気掃除機に用いる充電回路
に関する。

（従来の技術）従来のこの種の充電式電気掃除機等の充電回路としては
、たとえば第５図に示す構成が採られている。

第５図において、１は交流電源で、この交流電源１には
、降圧整流回路２が接続されている。

この降圧整流回路２の出力端間には、保護抵抗３を有し
、カソード・ゲート間にバイアス抵抗４を有する主サイ
リスタ５、ダイオード６および二次電池７が接続され、
また、これらと並列に直列に接続された逆流防止用のダ
イオード８および平滑用のコンデンサ９が接続されてい
る。このコンデンサ９には、オペアンプ１Ｇの基準電圧
端、直列に：接続された抵抗１１とツェナダイオード１
２、直列に接続された抵抗１３と充電用のコンデンサ１
４および直列に接続された抵抗１５と補助サイリスタ１
６が並列に接続されている。

そして、オペアンプ１０の正転入力端はサイリスタ５の
カソードとダイオード６の接続点に、反転入力端は抵抗
１１とツェナダイオード１２の接続点に、出ノＪ端は抵
抗１３と充電用コンデンサ１４の接続点に接続されると
ともに抵抗１７を介して補助サイリスタ１６のゲートに
接続されている。

また、主サイリスタ５のゲートは抵抗１８を介して抵抗
１５とサイリスタ１６の接続点に接続されている。

そして、充電に際しては、交流電源１の交流を降圧整流
回路２で降圧整流する。二次電池７が十分に充電されて
いないときは補助サイリスタ１６はオフ状態であるので
主サイリスタ５にゲート電圧が印加され、主サイリスタ
５がオンすることにより大電流で二次電池７が充電され
る。二次電池７の充電が進み二次電池７の充電電圧が上
昇し、二次電池７の電圧がツェナダイオード１２の電圧
より上昇するとオペアンプ１０はハイレベル出力し、補
助サイリスタ１６にゲート電圧を印加する。これにより
、補助サイリスタ１６がオンして、主サイリスタ５のゲ
ート電流をバイパスすることにより、主サイリスタ５は
オンしなくなる。これにより、二次電、池７は保護抵抗
３を介して微少電流で充電されることになる。

しかしながら、低温状態で充電を行なうと、充電中の電
池電圧が高くなるので、完全に充電が行なわれないうち
に充−電電流が１ｔＩＩｌＩＩ！され十分に充電されず
、反対に高温状態で充電すると充電中の電池電圧が低く
なるため、設定電圧まで電池電圧が上昇せずに過充電に
なるおそれがある。

また、周囲温度により、二次電池の設定電圧を変化させ
るものとして第２図に示す構成が知られている。これは
、第１図のツェナダイオード１２に代えて、抵抗１９を
用い、抵抗１１と抵抗１９との分圧により二次電池７の
設定電圧を設定するものである。

そうして、抵抗１１と抵抗１９で設定された分圧を二次
電池７の充電電圧が越えることにより、主サイリスタ５
がオフし、小さな電流で二次電池７を充電する。

しかしながら、抵抗１１と抵抗１９の分圧で電圧を設定
するので、入力電圧の変動による影響を受けやすく、一
定の電圧を維持することが困難である。

（発明が解決しようとする問題点）上述のように第５図に示す充電回路では、ツェナダイオ
ード１２で設定される電圧がほぼ一定のため、低温状態
で充電を行なうと充電中の二次電池７の電圧が高くなる
ため、完全に充電が行なわれないうちに充電電流が制御
され十分に充電されず、反対に高温状態で充電を行なう
と充電中の二次電池７の電圧が設定電圧まで上昇しない
ため、完全に充電が行なわれた後も充電され過充電とな
るおそれを有している。

また、第６図に示す従来の充電回路は、温度により設定
電圧を変化させ電池の温度特性に対応することが可能で
あるが、抵抗の分圧で設定電圧を決定しているので、入
力電圧変動による電圧の変動の影響を受は易く一定の電
圧を維持することが困難である問題を有している。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、入力電圧の
変動に影響を受けにくく、かつ、温度による影響を受け
ずに適正に充電できる充電回路を提供することを目的と
する。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段）本発明の充電式電気掃除機等の充電回路は、二次電池と
、この二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の
電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出
力に従って前記充電回路の充電電流を減少または遮断す
る充電電流制御回路とを具備する充電式電気掃除機等の
充電回路において、前配電圧検出回路は、温度が上昇す
ると抵抗値が増加する正の温度特性の抵抗とツェナダイ
オードの直列回路を有し、ツェナダイオードの電圧降下
で電圧検出を行なうものである。

（作用）本発明は、充電回路で二次電池を充電する。

そして、この二次電池の電圧を電圧検出回路で検出し、
二次電池の充電電圧が設定値以上のときは、充電電流制
御回路で充電回路の充電電流を減少または遮断する。

そして、高温状態で充電を行なうときは、正の温度特性
の抵抗の抵抗値が増加し、ツェナダイオードに流れる電
流が減少することにより、設定電圧が低下するので、過
充電を防げる。反対に、低温状態で充電を行なうときは
、抵抗の抵抗値が減少し、ツェナダイオードに流れる電
流が増加することにより、設定電圧が上昇するので、二
次電池が十分に充電される。

〈実施例）以下、本発明の充電式電気掃除機等の充電回路の一実施
例を図面を参照して説明する。

第１図において、２１は商用交流電源で、この商用交流
電源２１は、降圧整流回路２２に接続されている。この
降圧整流回路２２は、商用交流電源２１に降圧用の変圧
器２３の一次巻線２４が接続され、この変圧器２３の二
次巻！１１２５の両端にダイオード２６．２７が接続さ
れ、そして、これら２つのダイオード２６゜２７のカソ
ードは降圧整流回路２２の正極を、二次巻−線２５の中
間は降圧整流回路２２の負極を形成している。

この降圧整流回路２２の出力ｍ問には充電回路３０が接
続されている。この充電回路３０は充電電流制御回路３
１の主サイリスタ３２、逆流防止用のダイオード３３お
よび二次電池３４が直列に接続されている。主サイリス
タ３２のアノード・カソード間には保護抵抗３５、ゲー
ト・カソード間にはバイアス抵抗３６が設けられている
。

また、降圧整流回路２２の両端にはダイオード３７およ
びコンデンサ３８が直列に接続されている。

さらに、コンデンサ３８には、電圧検出回路４１のコン
パレータを形成するオペアンプ４２の基準電圧、直列に
接続された周囲の温度が上昇すると抵抗値が増加する正
の温度特性の抵抗であるサーミスタ４３および定電圧を
設定するツェナダイオード４４、直列に接続された抵抗
４５および充電用のコンデンサ４６、直列に接続された
抵抗４７および補助サイリスタ４８が、並列に接続され
ている。そして、オペアンプ４２の正転入力端はサイリ
スタ３２のカソードとダイオード３３のアノードの接続
点に、反転入力端はサーミスタ４３とツェナダイオード
４４のカソードとの接続点に、出力端は抵抗４５とコン
デンサ４６との接続点に接続されるとともに抵抗４９を
介して補助サイリスタ４８のゲートに接続されている。

また、主サイリスタ３２のゲートは抵抗５０を介して抵
抗４７と補助サイリスタ４８のアノードとの接続点に接
続されている。

次に、上記実施例の動作について説明する。

交流電源２１の交流を降圧整流回路２２で脈流に整流す
る。

そして、二次電池３４が設定電圧以下のときは、補助サ
イリスタ４８がオフ状態となっているので、主サイリス
タ３２にはゲート電流が与えられ、この主サイリスタ３
２がオンし、大電流で二次電池３４が充電される。この
二次電池３４の充電終了時の電圧は、第２図に示すよう
に温度によって、低温時ａは高く、高温時Ｃは低く、常
温時すは中間となっている。

そして、サーミスタ４３は高２！時は抵抗値が増加する
。これにより第３図に示すようにツェナダイオード４４
に流れ込む電流は減少し、ツェナダイオード４４のカソ
ードの電圧は低下する。反対に、低温時はサーミスタ４
３の抵抗値が減少し、これによりツェナダイオード４４
のカソードの電圧は上昇する。そして、ツェナダイオー
ド４４の設定電圧を低温時はＶＢｌ、高温時はｖ８１１
として、第２図に示すうに′ｉＲｍになるに従って設定
電圧が低くなるようにしている。すなわち低温時は設定
電圧ＶＢＬを高く、反対に高温時は設定電圧■ＢＨを低
く、常温時は設定電圧ＶＢＨを中間に設定している。こ
れにより、二次電池３４はいずれの温度の場合も充電終
了前の電圧が設定電圧とされる。

そして、二次電池３４が設定電圧に達するとオペアンプ
４２はハイレベル出力し、補助サイリスタ４８にゲート
電流を与え補助サイリスタ４８をオンすることにより、
主サイリスタ３２のゲート電流をバイパスし、ゲート電
流を停止させて主サイリスタ３２をオンさせない。そう
して、二次電池３４は保護抵抗３５を介して微少電流で
充電される。

また、サーミスタ４３は、温度上昇に伴って抵２Ｒ抗値の上昇率の小さくなる（（ｄＴ）ｚ＜０）のものを
使用すればよい。なおＲは抵抗値、Ｔは温度とする。こ
れは、ツェナダイオード４４の電流■−電電圧時特性第
３図に示すように、電圧上昇に伴」巳」って上昇率が大きくなる（（ｄＶ）ｚ＞Ｏ）ものであり
、電流値の小さな部分では電流変化に対して電圧変化が
大きく、電流値の大きな部分では電流変化に対して電圧
変化が小さくなっているため、サーミスタ４３が、抵抗
値の小さな部分で抵抗変化率を大きくし、抵抗値の大き
な部分で抵抗変化率を小さくして、ツェナダイオード４
４の特性を補正する。これにより、ツェナダイオード４
４のカソード電圧は、第４図に示すように低温時では設
定電圧Ｖ　が高く、高温時では設定電圧■８．が低くな
りＨるので、低温時に二次電池３４を充分に充電できなかっ
たり、高温時に二次電池３４を過充電することを防止で
きる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、正の温度特性の抵抗とツェナダイオー
ドの直列回路を設け、正の温度特性の抵抗で設定電圧を
変化させることにより、低温時に充電不足となったり、
高温時に過充電となったりしないので、入力電圧の変動
の影響を得けにくく、かつ、温度による影響を受けずに
適正に充電できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の充電式電気掃除機等の充電回路の一実
施例を示す回路図、第２図は二次電池の充電特性グラフ
、第３図はツェナダイオードの電流−電圧特性グラフ、
第４図は設定電圧と温度特性のグラフ、第５図および第
６図は従来例を示す回路図である。３０・・充電回路、３４・・二次電池、４１・・電圧検
出回路、４３・・抵抗、４４・・ツェナダイオー遵１と
Δ 輩」Ｉ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）二次電池と、この二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出回路と、この電圧検出回路の出力に従つて前記充電回路の充電電
流を減少または遮断する充電電流制御回路とを具備する
充電式電気掃除機等の充電回路において、前記電圧検出回路は、温度が上昇すると抵抗値が増加す
る正の温度特性の抵抗とツェナダイオードの直列回路を
有し、ツェナダイオードの電圧降下で電圧検出を行なう
ことを特徴とする充電式電気掃除機等の充電回路。
（２）正の温度特性の抵抗は、温度上昇に伴って抵抗値
上昇率が小さくなることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載の充電式電気掃除機等の充電回路。