JPH0135580B2 - - Google Patents
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- JPH0135580B2 JPH0135580B2 JP56201981A JP20198181A JPH0135580B2 JP H0135580 B2 JPH0135580 B2 JP H0135580B2 JP 56201981 A JP56201981 A JP 56201981A JP 20198181 A JP20198181 A JP 20198181A JP H0135580 B2 JPH0135580 B2 JP H0135580B2
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- Japan
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- transistor
- base
- capacitor
- resistor
- circuit
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 23
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000013256 coordination polymer Substances 0.000 description 1
- 238000009499 grossing Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
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- Dc-Dc Converters (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はスイツチング電源を用いた充電回路に
関する。
関する。
第１図は、スイツチング素子としてのトランジ
スタの自励発振を制御回路により他励制御するよ
うにしたこの種の従来の充電回路を示すものであ
り、その構成を説明すると、交流電源の接続され
る端子1a，1bにはダイオードブリツジの如き整
流器DBが接続されており、整流器DBの直流出
力端子には電力変換用のトランスの１次巻線L1、
スイツチング素子としてのトランジスタＱ、充電
すべき電池Ｂ、充流検出用の抵抗REによる直列
回路および平滑用コンデンサCS1が互いに並列に
接続されている。また、１次巻線L1と並列に抵
抗RC、コンデンサCCによるスパイク吸収用の直
列回路が接続され、電池Ｂの両端には整流用のダ
イオードD1とトランスの２次巻線L2との直列回
路が接続されている。トランジスタＱのベースは
起動用の抵抗RB1を介して前記整流器DBの正極
に接続されると共に制御回路３の制御出力端子
OUTに接続され、更にトランジスタＱのベー
ス・エミツタ間には前記トランスと磁気的結合に
ある３次巻線L3、抵抗RB2、スピードアツプ用コ
ンデンサCB1の直列回路が接続されている。また
電池Ｂと抵抗REとの接続点は制御回路３の検出
入力端子INに接続されている。
スタの自励発振を制御回路により他励制御するよ
うにしたこの種の従来の充電回路を示すものであ
り、その構成を説明すると、交流電源の接続され
る端子1a，1bにはダイオードブリツジの如き整
流器DBが接続されており、整流器DBの直流出
力端子には電力変換用のトランスの１次巻線L1、
スイツチング素子としてのトランジスタＱ、充電
すべき電池Ｂ、充流検出用の抵抗REによる直列
回路および平滑用コンデンサCS1が互いに並列に
接続されている。また、１次巻線L1と並列に抵
抗RC、コンデンサCCによるスパイク吸収用の直
列回路が接続され、電池Ｂの両端には整流用のダ
イオードD1とトランスの２次巻線L2との直列回
路が接続されている。トランジスタＱのベースは
起動用の抵抗RB1を介して前記整流器DBの正極
に接続されると共に制御回路３の制御出力端子
OUTに接続され、更にトランジスタＱのベー
ス・エミツタ間には前記トランスと磁気的結合に
ある３次巻線L3、抵抗RB2、スピードアツプ用コ
ンデンサCB1の直列回路が接続されている。また
電池Ｂと抵抗REとの接続点は制御回路３の検出
入力端子INに接続されている。
一方、前記トランスと磁気的結合にあり、かつ
２次巻線L2と同方向に巻装された４次巻線L4の
一端はダイオードD2を介して制御回路３の電源
入力端子VCCに接続され、この電源入力端子VCC
はコンデンサCS2を介し４次巻線L4の他端ととも
に接地されていると共に、電源入力端子VCCは抵
抗RB3を介してトランジスタＱのベースに接続さ
れる。
２次巻線L2と同方向に巻装された４次巻線L4の
一端はダイオードD2を介して制御回路３の電源
入力端子VCCに接続され、この電源入力端子VCC
はコンデンサCS2を介し４次巻線L4の他端ととも
に接地されていると共に、電源入力端子VCCは抵
抗RB3を介してトランジスタＱのベースに接続さ
れる。
しかして制御回路３の構成は、例えば第２図に
示すように電源部３１、発振部３２、比較部３
３、保持回路３４、出力部３５により構成されて
おり、これらの各部において、Q1〜Q8はトラン
ジスタ、Ｚはツエナーダイオード、CP1，CP2は
コンパレータ、R1〜R16は抵抗、C1はコンデンサ
を示している。
示すように電源部３１、発振部３２、比較部３
３、保持回路３４、出力部３５により構成されて
おり、これらの各部において、Q1〜Q8はトラン
ジスタ、Ｚはツエナーダイオード、CP1，CP2は
コンパレータ、R1〜R16は抵抗、C1はコンデンサ
を示している。
第１図に示す充電回路では、端子1a，1bに商
用電源の如き交流電源が加えられると整流器DB
を介して整流・平滑された直列電圧がトランスの
１次巻線L1とトランジスタＱの直流回路に加わ
り、トランジスタＱは起動用抵抗RB1によりベー
ス電流が供給され導通を始め、３次巻線L3の正
帰還作用によりトランジスタＱは急速にオンす
る。トランジスタＱがオンすると、そのコレクタ
電流（トランスの１次電流）は直線的に増加を続
けるが、その電流値はトランジスタＱと直列に挿
入された抵抗REによつて検出され、一定値に達
すると制御回路３によりトランジスタＱのベース
は接地レベルにクランプされてオフに転じ、１次
電流の最大値は一定に保たれる。一方、トランス
の２次側においては、トランジスタＱのオン時に
１次巻線L1に蓄積されたエネルギーがトランジ
スタＱのオフ時に２次巻線L2およびダイオード
D1を介して放出され、電池Ｂに一定の充電電流
を供給する。また、制御回路３は一定の期間クラ
ンプを続けた後、再びトランジスタＱのベースを
解放し、発振周期も一定に制御するものである。
用電源の如き交流電源が加えられると整流器DB
を介して整流・平滑された直列電圧がトランスの
１次巻線L1とトランジスタＱの直流回路に加わ
り、トランジスタＱは起動用抵抗RB1によりベー
ス電流が供給され導通を始め、３次巻線L3の正
帰還作用によりトランジスタＱは急速にオンす
る。トランジスタＱがオンすると、そのコレクタ
電流（トランスの１次電流）は直線的に増加を続
けるが、その電流値はトランジスタＱと直列に挿
入された抵抗REによつて検出され、一定値に達
すると制御回路３によりトランジスタＱのベース
は接地レベルにクランプされてオフに転じ、１次
電流の最大値は一定に保たれる。一方、トランス
の２次側においては、トランジスタＱのオン時に
１次巻線L1に蓄積されたエネルギーがトランジ
スタＱのオフ時に２次巻線L2およびダイオード
D1を介して放出され、電池Ｂに一定の充電電流
を供給する。また、制御回路３は一定の期間クラ
ンプを続けた後、再びトランジスタＱのベースを
解放し、発振周期も一定に制御するものである。
なおこの実施例では、起動用の抵抗RB1の値を
比較的大きくして自励発振によつて流れるベース
電流を減少させ、制御回路３の準安定化された電
源入力端子VCCより抵抗RB3を介してベース電流
を予め供給し、装置に加えられる交流電源の電圧
への依存性を小さくするように構成されている。
比較的大きくして自励発振によつて流れるベース
電流を減少させ、制御回路３の準安定化された電
源入力端子VCCより抵抗RB3を介してベース電流
を予め供給し、装置に加えられる交流電源の電圧
への依存性を小さくするように構成されている。
しかしながらこの回路によると、トランジスタ
Ｑのストレージタイム等によるスイツチングロス
があり、特に電源電圧が変動してその値が低圧側
から高圧側に移行した場合には、第３図に示す如
くトランジスタＱのオン時間に対するストレージ
タイムTSの割合が大きくなつてスイツチングロ
ス（第３図中斜線にて示す。）が相対的に増加し、
発熱量も増加するという欠点があつた。
Ｑのストレージタイム等によるスイツチングロス
があり、特に電源電圧が変動してその値が低圧側
から高圧側に移行した場合には、第３図に示す如
くトランジスタＱのオン時間に対するストレージ
タイムTSの割合が大きくなつてスイツチングロ
ス（第３図中斜線にて示す。）が相対的に増加し、
発熱量も増加するという欠点があつた。
またこれに加えて、４次巻線L4に発生する電
圧は２次巻線L2に発生する電圧、つまり電池Ｂ
の電圧とダイオードD1の順方向電圧との和に比
例することから、電池Ｂの電圧の低下により、４
次巻線L4の電圧が低下し、制御回路３の電源電
圧を低下せしめること等が、制御回路３によるト
ランジスタＱの安定な制御を妨げる結果となつて
いた。
圧は２次巻線L2に発生する電圧、つまり電池Ｂ
の電圧とダイオードD1の順方向電圧との和に比
例することから、電池Ｂの電圧の低下により、４
次巻線L4の電圧が低下し、制御回路３の電源電
圧を低下せしめること等が、制御回路３によるト
ランジスタＱの安定な制御を妨げる結果となつて
いた。
本発明は上記の点に鑑み提案されたものであ
り、その目的とするところはスイツチング素子と
してのトランジスタのオフ時に深い逆バイアスを
加えるように構成することでトランジスタのオン
からオフへの反転を速やかに行なわせ、スイツチ
ングロスの低減を図ると共に、トランジスタを高
速かつ安定に制御できるようにした、スイツチン
グ電源を用いた充電回路を提供するにある。
り、その目的とするところはスイツチング素子と
してのトランジスタのオフ時に深い逆バイアスを
加えるように構成することでトランジスタのオン
からオフへの反転を速やかに行なわせ、スイツチ
ングロスの低減を図ると共に、トランジスタを高
速かつ安定に制御できるようにした、スイツチン
グ電源を用いた充電回路を提供するにある。
以下、図に沿つて本発明を説明する。
第４図は本発明の一実施例を示しており、この
回路ではトランジスタＱと電流検出用の抵抗RE
とが直接接続され、トランスT1の２次巻線L2に
ダイオードD1および電池Ｂが接続されている。
また、制御回路３の電源を供給するために１次巻
線が端子1a，1bに接続されたトランスT2を用い
ると共に、制御出力端子OUTを抵抗RB2とコンデ
ンサCB1との接続点に接続し、この接続点をカソ
ード側にしてダイオードD4をコンデンサCB1に並
列に接続してなるものである。
回路ではトランジスタＱと電流検出用の抵抗RE
とが直接接続され、トランスT1の２次巻線L2に
ダイオードD1および電池Ｂが接続されている。
また、制御回路３の電源を供給するために１次巻
線が端子1a，1bに接続されたトランスT2を用い
ると共に、制御出力端子OUTを抵抗RB2とコンデ
ンサCB1との接続点に接続し、この接続点をカソ
ード側にしてダイオードD4をコンデンサCB1に並
列に接続してなるものである。
この実施例では、トランジスタＱのオン・オフ
による電池Ｂの充電動作については、トランジス
タＱのオン時に３次巻線L3の電圧によつて充電
されたスピードアツプ用のコンデンサCB1の充電
電圧を、トランジスタＱのベースを制御回路３に
よつて接地レベルにクランプする際に、トランジ
スタＱのベース−エミツタ間に対する逆バイアス
として利用できるため、トランジスタＱのベース
を直接クランプする場合に比して逆バイアスが一
層深くなつてトランジスタＱのオンからオフへの
反転が更に促進され、スイツチングロスを減少せ
しめ、トランジスタＱの高速かつ安定な制御動作
を可能にしたものである。
による電池Ｂの充電動作については、トランジス
タＱのオン時に３次巻線L3の電圧によつて充電
されたスピードアツプ用のコンデンサCB1の充電
電圧を、トランジスタＱのベースを制御回路３に
よつて接地レベルにクランプする際に、トランジ
スタＱのベース−エミツタ間に対する逆バイアス
として利用できるため、トランジスタＱのベース
を直接クランプする場合に比して逆バイアスが一
層深くなつてトランジスタＱのオンからオフへの
反転が更に促進され、スイツチングロスを減少せ
しめ、トランジスタＱの高速かつ安定な制御動作
を可能にしたものである。
なお、コンデンサCB1の容量は一般的には、ト
ランジスタのスイツチングを確実にする目的のみ
であれば、容量の大きなコンデンサを用いて行わ
れる。
ランジスタのスイツチングを確実にする目的のみ
であれば、容量の大きなコンデンサを用いて行わ
れる。
しかし、本発明のようにトランジスタのオン時
間を制御し、出力の制御を行う回路においては、
トランジスタの蓄積効果により、トランジスタの
オン時間制御に遅れを生じ、目的の効果が達成さ
れなくなる。
間を制御し、出力の制御を行う回路においては、
トランジスタの蓄積効果により、トランジスタの
オン時間制御に遅れを生じ、目的の効果が達成さ
れなくなる。
このために通常は、コンデンサCB1の容量を小
さくすることにより、トランジスタを過飽和で使
用せず、トランジスタのオン時間制御を行い易く
している。
さくすることにより、トランジスタを過飽和で使
用せず、トランジスタのオン時間制御を行い易く
している。
しかし、上記の方法はトランジスタＱのターン
オフ時にはコンデンサCB1がすぐに逆充電されて
しまい、トランジスタＱの蓄積電荷が放電されな
くなる。また、トランジスタＱの特性バラツキの
影響を受け易くない十分なオン電圧が確保されな
くなるものがでてくる。
オフ時にはコンデンサCB1がすぐに逆充電されて
しまい、トランジスタＱの蓄積電荷が放電されな
くなる。また、トランジスタＱの特性バラツキの
影響を受け易くない十分なオン電圧が確保されな
くなるものがでてくる。
したがつて、スイツチングが正常に行われるよ
うに、コンデンサCB1の容量を大きくし、ダイオ
ードD4をコンデンサCB1に並列に接続することに
より、トランジスタＱのオン時間の制御を行い易
くすることができる。
うに、コンデンサCB1の容量を大きくし、ダイオ
ードD4をコンデンサCB1に並列に接続することに
より、トランジスタＱのオン時間の制御を行い易
くすることができる。
以上のように本発明によれば、スイツチング素
子としてのトランジスタの自励発振を制御回路に
より他励制御し、トランジスタに直列に接続され
た１次巻線を有するトランジスタの、２次巻線に
得られた電力を整流して電池を充電するようにし
た充電回路において、トランジスタのベース側に
接続させて自励発振回路を構成するコンデンサに
前記ベース側をアノードとした他のダイオードを
並列に接続したから、従来に比してトランジスタ
のオンからオフへの反転が速やかに行われ、スイ
ツチングロスがなく、スイツチング動作の高速化
およびトランジスタの安定した制御が可能となる
結果を有する。
子としてのトランジスタの自励発振を制御回路に
より他励制御し、トランジスタに直列に接続され
た１次巻線を有するトランジスタの、２次巻線に
得られた電力を整流して電池を充電するようにし
た充電回路において、トランジスタのベース側に
接続させて自励発振回路を構成するコンデンサに
前記ベース側をアノードとした他のダイオードを
並列に接続したから、従来に比してトランジスタ
のオンからオフへの反転が速やかに行われ、スイ
ツチングロスがなく、スイツチング動作の高速化
およびトランジスタの安定した制御が可能となる
結果を有する。
第１図は従来の充電回路の回路図、第２図は制
御回路の回路図、第３図は動作説明図、第４図は
本発明の一実施例を示す回路図である。 Ｑ……トランジスタ、1a，1b……端子、DB…
…整流器、３……制御回路、L1，L2，L3……巻
線、T1，T2……トランス、CS1，CS2，CC，CB1…
…コンデンサ、RB1，RB2，RC，RE……抵抗、D1，
D2，D3……ダイオード、Ｂ……電池。
御回路の回路図、第３図は動作説明図、第４図は
本発明の一実施例を示す回路図である。 Ｑ……トランジスタ、1a，1b……端子、DB…
…整流器、３……制御回路、L1，L2，L3……巻
線、T1，T2……トランス、CS1，CS2，CC，CB1…
…コンデンサ、RB1，RB2，RC，RE……抵抗、D1，
D2，D3……ダイオード、Ｂ……電池。
Claims (1)
- １ トランスの１次巻線とスイツチング素子とし
てのトランジスタのコレクタ・エミツタとの直列
回路を交流電源を整流して得られた直流電源に接
続し、前記トランジスタのベース・エミツタ間に
コンデンサ、抵抗および前記トランスの１次巻線
と磁気的結合にある３次巻線を接続してなる直列
回路を接続し、前記トランジスタのベースと前記
直流電源の正極との間に起動用の抵抗を接続する
と共に、前記トランジスタを流れる電流を検出し
て前記ベースを接地レベルにクランプする制御回
路の出力側をベース・エミツタ間のコンデンサと
抵抗との接続点に接続し、かつ前記トランスの２
次巻線に第１のダイオードおよび充電すべき電池
を直列に接続してなる充電回路において、ベー
ス・エミツタ間に挿入した前記コンデンサに並列
に、前記ベースとコンデンサとの接続点に第２の
ダイオードのアノードを接続したことを特徴とす
るスイツチング電源を用いた充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198181A JPS58103836A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | スイツチング電源を用いた充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20198181A JPS58103836A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | スイツチング電源を用いた充電回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58103836A JPS58103836A (ja) | 1983-06-21 |
| JPH0135580B2 true JPH0135580B2 (ja) | 1989-07-26 |
Family
ID=16449953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20198181A Granted JPS58103836A (ja) | 1981-12-15 | 1981-12-15 | スイツチング電源を用いた充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58103836A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126440A (ja) * | 1984-07-13 | 1986-02-05 | 九州日立マクセル株式会社 | 充電回路 |
| JPH0436207Y2 (ja) * | 1985-02-12 | 1992-08-26 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5298944A (en) * | 1976-02-14 | 1977-08-19 | Matsushita Electric Works Ltd | Charging circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS54144209U (ja) * | 1978-03-31 | 1979-10-06 |
-
1981
- 1981-12-15 JP JP20198181A patent/JPS58103836A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5298944A (en) * | 1976-02-14 | 1977-08-19 | Matsushita Electric Works Ltd | Charging circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58103836A (ja) | 1983-06-21 |
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