JPH02250635A - 電源回路 - Google Patents

電源回路

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JPH02250635A
JPH02250635A JP2029729A JP2972990A JPH02250635A JP H02250635 A JPH02250635 A JP H02250635A JP 2029729 A JP2029729 A JP 2029729A JP 2972990 A JP2972990 A JP 2972990A JP H02250635 A JPH02250635 A JP H02250635A
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resistor
supply circuit
voltage
transistor
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Johannes E Algra
ヨハネス エフベルト アルフラ
Gerrit Brouwer
ヘリット ブローウェル
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Philips Gloeilampenfabrieken NV
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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】 (産業上の利用分野) 本発明は、第1及び第2電源端子間に、変成器の一次巻
線と、制御入力端子を有する第1トランジスタスイッチ
と、第1抵抗との第1直列回路及び二次巻線と、第1ダ
イオードとの第2直列回路を具え、充電電流でバッテリ
を充電する電源回路であって、前記の第2直列回路はバ
ッテリ接続端子を有し、前記の電源回路は更に前記の二
次巻線及び前記の第1ダイオード間のノードと前記の第
1トランジスタスイッチの制御入力端子との間に正帰還
通路を具え、この正帰還通路は第2抵抗及び第1コンデ
ンサの直列回路を有し、前記の第2抵抗側とは反対側の
前記の第1コンデンサの端子はツェナーダイオードの陰
極に結合されており、前記の電源回路は更に、前記の第
1抵抗の両端間の電圧が特定の電圧になった際に前記の
第1トランジスタスイッチをターン・オフさせる第1ス
イッチング手段を具え、この第1スイッチング手段は前
記の第1トランジスタスイッチの側の第1抵抗の端部に
結合された第1入力端子と、前記の第1トランジスタス
イッチの側とは反対側の第1抵抗の端部に結合された第
2入力端子と、前記の第1トランジスタスイッチの制御
入力端子に結合された出力端子とを有し、前記の電源回
路は更に特定のしきい値電圧以上で充電電流から細流充
電電流に切換えを行う第2スイッチング手段を具えてい
る当該電源回路に関するものである。
このような電源回路は、整流した交流電圧か或いは直流
電圧とすることのできる入力電圧でバッテリを励起する
か又は負荷に電力を供給するか又はこれらの双方を行う
のに用いることかできる。
このような電源回路は特にバッテリを充電するか又はモ
ータに電力を与えるか又はこれらの双方を行う為に電気
かみそりに用いるのか適している。
(従来の技術) 上述した種類の電源回路は欧州特許出願第022625
3号明細書から既知である。この既知の電源回路では、
いわゆる順方向期間中一次巻線に電流が流れ、その結果
変成器にエネルギーか蓄積される。
一次電流は抵抗の両端間の電圧に変換される。この電圧
か特定の値に達すると、第1スイッチング手段が第1ト
ランジスタスイッチをターン・オフさせ、一次電流を遮
断させる。この蓄積エネルギーはいわゆる逆方向期間中
二次巻線及び第1ダイオードを経て、直線的に減少する
充電電流としてバッテリに供給される。逆方向期間後、
二次巻線と第1トランジスタスイッチの制御入力端子と
の間の正帰還により次の順方向期間が開始される。
このようにして比較的大きな電流で比較的急速にバッテ
リを充電しうる。
バッテリか過充電により損傷されるのを防止する為に、
既知の電源回路は、バッテリ電圧かしきい値を越えた場
合に第1スイッチング手段を介して電源回路をターン・
オフさせ次にバッテリ電圧か特定の第2の値以下に降下
した瞬時に電源回路を動作させる第2スイッチング手段
を具えている。
この結果として電源回路はバッテリ電圧かしきい値を最
初に越えると充電から細流充電に切換わる。
(発明が解決しようとする課題) しかし従来の電源回路における第2スイッチング手段は
比較的多数の素子を有し、これにより電源回路は素子の
製造誤差の影響を一層受けやすくなる。
本発明の目的は、細流充電モードへの切換えを行なう簡
単なスイッチング手段を有する電源回路を提供すること
にある。
(課題を解決するための手段) 本発明は、第1及び第2電源端子間に、変成器の一次巻
線と、制御入力端子を有する第1トランジスタスイッチ
と、第1抵抗との第1直列回路及び二次巻線と、第1ダ
イオードとの第2直列回路を具え、充電電流でバッテリ
を充電する電源回路であって、前記の第2直列回路はバ
ッテリ接続端子を有し、前記の電源回路は更に前記の二
次巻線及び前記の第1ダイオード間のノードと前記の第
1トランジスタスイッチの制御入力端子との間に正帰還
通路を具え、この正帰還通路は第2抵抗及び第1コンデ
ンサの直列回路を有し、前記の第2抵抗側とは反対側の
前記の第1コンデンサの端子はツェナーダイオードの陰
極に結合されており、前記の電源回路は更に、前記の第
1抵抗の両端間の電圧が特定の電圧になった際に前記の
第1トランジスタスイッチをターン・オフさせる第1ス
イッチング手段を具え、この第1スイッチング手段は前
記の第1トランジスタスイッチの側の第1抵抗の端部に
結合された第1入力端子と、前記の第1トランジスタス
イッチの側とは反対側の第1抵抗の端部に結合された第
2入力端子と、前記の第1トランジスタスイッチの制御
入力端子に結合された出力端子とを有し、前記の電源回
路は更に特定のしきい値電圧以上で充電電流から細流充
電電流に切換えを行う第2スイッチング手段を具えてい
る当該電源回路において、前記のツェナーダイオードの
陽極が前記の第1抵抗の一端に結合され、前記の第2ス
イッチング手段が、前記の第1スイッチング手段の第1
入力端子と第2電源端子との間に配置された、第3抵抗
と制御入力端子を有する第2トランジスタスイッチと第
4抵抗との直列回路を有し、前記の第2トランジスタス
イッチの制御入力端子は第2抵抗と第1コンデンサとの
間のノードに結合され、前記の第2抵抗にはこれと並列
に第3ダイオードが配置されていることを特徴とする。
第2スイッチング手段に対しこの電源回路で必要とする
追加の回路素子は3つの抵抗及び1つのトランジスタの
みであり、従って本発明による電源回路を簡単に実現し
つる。逆方向期間中コンデンサの両端間に現れ逆方向期
間の終了時にバッテリ電圧に比例する電圧が逆方向期間
の終了時に第2トランジスタスイッチをターン・オンさ
せる。
バッテリが完全に充電された場合には、第3抵抗の両端
間に現れるバッテリ電圧の一部分が第1スイッチング手
段を附勢するのに従って次の順方向期間を禁止するのに
充分大きくなり、この禁止は、第1コンデンサの両端間
の電圧が第3抵抗の両端間の電圧により最早や第1スイ
ッチング手段を附勢状態に保つのに充分でな(なるよう
な値に減少するまで続けられる。このようにして1つの
逆方向期間後多数の順方向期間が禁止され、これにより
平均充電電流を減少させるとともに電源回路を常規充電
モードから細流充電モードへ切換える。
常規充電から細流充電への切換えを行なう電圧は、これ
がスイッチによりバッテリと並列に接続しうるモータの
モータ電圧に等しくなるように選択しうる。この場合電
源回路は、モータ負荷に依存して細流充電電流から常規
充電電流へ変化する電流を供給しうる定電圧源を構成す
る。本発明による電源回路は負荷の変化に極めて急速に
応答し、モータ速度が一定で負荷に依存しない。
請求項1又は2に記載した本発明による電源回路の第1
実施態様では、前記の第1スイッチング手段の第2入力
端子と、前記の第2抵抗及び前記の第1コンデンサ間の
ノードとの間に第5及び第6抵抗の直列回路が配置され
、前記の第2トランジスタスイッチの制御入力端子が前
記の第5及び第6抵抗間のノードに接続されているよう
にする。
第2トランジスタスイッチがターン・オンされる電圧は
第5及び第6抵抗により正確に規定しうる。
本発明による電源回路の第2実施態様では、前記の第4
抵抗は2つの抵抗の直列回路を以って構成され、これら
2つの抵抗間のノードが第7抵抗を経て、充電電流から
細流充電電流への切換えが行われる電圧を高める制御信
号を受ける制御入力端子に結合されているようにする。
このようにすることにより、放電したバッテリを急速に
再充電しうる。この実施態様では更に、前記の第1トラ
ンジスタスイッチをターン・オフさせる前記の特定の電
圧を増大させる為に第7抵抗を正のバッテリ端子に結合
するか、或いは他の実施態様によれば、前記の2つの抵
抗間のノードは第3トランジスタのベースに接続され、
そのコレクタ及びエミッタは前記の2つの抵抗間のノー
ド側とは反対側のこれら抵抗の端部に結合され、前記の
第1トランジスタスイッチをターン・オフさせる前記の
特定の電圧を高める為に前記の第7抵抗を前記の第3ト
ランジスタのエミッタに結合されているようにする。
本発明による電源回路の第3実施態様では、前記の第1
スイッチング手段の第2入力端子は、入力電圧が増大す
ると減少する基準電圧を生じる基準電圧源により、前記
の第1トランジスタスイッチの側とは反対側の第1抵抗
の端部に結合されているようにする。これらの構成によ
り、入力電圧かスイッチング周波数の増大の結果として
増大する際に電源回路の出力電流が増大するのを阻止す
る。
本発明による電源回路の第4実施態様では、前記の第1
スイッチング手段が第5トランジスタを有し、そのエミ
ッタがこの第1スイッチング手段の第1入力端子に接続
され、そのベースがこの第1スイッチング手段の第2入
力端子に接続され、そのコレクタが第11及び第12抵
抗の直列回路により第2電源端子に結合され、これら第
11及び第12抵抗間のノードが第6トランジスタのベ
ースに接続され、この第6トランジスタのコレクタが第
1トランジスタスイッチの制御入力端子に結合され且つ
第2コンデンサを経て第1スイッチング手段の第2入力
端子に結合されているようにする。
(実施例) 第1図は本発明による電源回路の第1実施例の回路図を
示す。この回路は整流された交流電圧或いは直流電圧と
じつる入力電圧を受ける2つの入力端子1及び2を有す
る。これら入力端子1及び2間には変成器の一次巻線N
1と、トランジスタTIのコレクターエミッタ通路と、
抵抗R1との直列回路及び二次巻線N2及び整流ダイオ
ードDlの直列回路が配置されている。端子4及び2間
にはバッテリBが接続されており、このバッテリBは本
例の場合2つのニッケルーカドミウム電池9及びIOの
直列回路を以って構成する。このバッテリBにはスイッ
チS1により例えば電気かみそりのモータMを並列に接
続することかできる。二次巻線N2及びダイオード旧聞
のノード5とトランジスタTIのベースとの間には抵抗
R2とコンデンサC1と抵抗R3との直列回路か配置さ
れている。またコンデンサC1及び抵抗R3間のノード
7と、端子4に近い方の抵抗R1の端部との間にはツェ
ナーダイオードD2が配置されている。トランジスタT
Iのベースは始動抵抗R6によりトランジスタT1のコ
レクタに接続されている。或いはこの抵抗R6は入力端
子に接続することもできることに注意すべきである。抵
抗R1の端部3及び4は第1スイッチング手段15の入
力端子16及び17にそれぞれ接続され、第1スイッチ
ング手段15の出力端子18はトランジスタT1のベー
スに接続されている。本例では、スイッチング手段15
はトランジスタT3を有し、そのエミッタは入力端子1
6に結合され、ベースは入力端子17に結合され、コレ
クタは2つの抵抗R7及びR8の直列回路を経て第2電
源端子2に結合されている。これら2つの抵抗間のノー
ドはトランジスタT4のベースに結合され、そのエミッ
タは第2電源端子に結合され、そのコレクタは出力端子
18に且つコンデンサC2を経て入力端子17に結合さ
れている。トランジスタT3及びT4は抵抗R7及びR
8やコンデンサC2と相俟ってダイミナミックシュミッ
ト・トリガ回路を構成している。また抵抗R4とトラン
ジスタT2のコレクターエミッタ通路と抵抗R5との直
列回路が第1入力端子16と電源端子2との間に配置さ
れている。トランジスタT2のベースは抵抗R2とコン
デンサC1との間のノードに接続されている。抵抗R2
にはダイオードD3が並列に配置されている。トランジ
スタT2のエミッタはツェナーダイオードD4により抵
抗R1の端部4に接続されており、ツェナーダイオード
D4と直列にダイオードD4’が配置され、これら2つ
のダイオードの陽極或いは陰極が互いに対向している。
第1図の回路の動作を、しばらくの間トランジスタT2
、抵抗R5及びダイオードD3の効果を無視して以下に
説明する。まずスイッチS1が開放しており、電源回路
が電池9及び10に対する充電電流のみを供給するもの
と仮定する。入力電圧が端子l及び2間に存在すると、
小電流が始動抵抗R6を経てトランジスタT1のベース
に流れ、このトランジスタが部分的に導通状態に駆動さ
れる。これにより一次巻線Nlに流れる電流により二次
巻線N2の端子間電圧を増大させ、従って抵抗R2、コ
ンデンサCI及び抵抗R3を経る正帰還の結果としてト
ランジスタT1が更に導通状態に駆動される。この正帰
還が連続する結果としてトランジスタT1が急激に飽和
される。二次巻線N2の両端間の電圧は一次巻線Nlの
両端間の電圧に、従って入力電圧に比例する。
従って、トランジスタTIのベース電流は入力電圧に依
存しない。その結果、入力電圧が増大する場合にトラン
ジスタTIのターン・オフ遅延の増大か生じ、これによ
りバッテリBの充電電流を不所望に増大させる。しかし
、トランジスタTIのベース電流によって、ノード7に
おける電圧がツェナーダイオードD2の降服電圧に達す
るような電圧降下を抵抗R2の両端間に生せしめる。従
って、トランジスタT1のベース電流が入力電圧に依存
しなくなり、常にトランジスタTIがある程度まで飽和
し、従ってターン・オフ遅延が入力電圧に依存しなくな
る。ベース電流の値は抵抗R3によって規定される。或
いはツェナーダイオードD2の陽極を第1トランジスタ
T1のエミッタに直接結合することができる。しかし、
第1図の構造においては、順方向期間の開始時における
トランジスタに対するベース電流が大きくなり、従って
トランジスタTIが充分にターン・オンされ順方向期間
が急激に開始されるという利点が得られる。更に、上述
した構造ではトランジスタT1が順方向期間の終了時に
それ程飽和状態に駆動されず、従ってこのトランジスタ
がより一層急激に遮断される。
トランジスタTlが上述したように基底状態になった後
、一次巻線Nlを流れる電流は順方向期間中時間の一次
(線形)関数として増大とする。順方向期間中ノード5
における電圧は正である為、ダイオードD1は遮断され
ている。一次電流は抵抗R1の両端間の電圧に変換され
、この電圧がトランジスタT3のベース−エミッタ接合
及びツェナーダイオードD4の直列回路に印加される。
ツェナーダイオードD4の降服電圧に達すると、トラン
ジスタT3のベース17における電圧は一定に保たれる
。一次電流が更に増大すると、抵抗R4の両端間の電圧
は、トランジスタT3のしきい値電圧に達しこのトラン
ジスタT3がターン・オンされるまで増大する。トラン
ジスタT3のコレクタ電流は抵抗R7及びR8を経てト
ランジスタT4を導通状態に駆動する為、トランジスタ
T1からベース電流が引出される。トランジスタT4の
コレクタに現れる電圧ステップはコンデンサC2を経て
トランジスタT3のベースに伝達される為、トランジス
タT3は急激に完全導通状態に駆動される。従って、ト
ランジスタT3は充分にターン・オンされ、トランジス
タT1が急激に遮断される。
その結果、一次電流が無くなる為、二次巻線N2の両端
間の電圧の極性が反転され、ダイオード旧がターン・オ
ンされる。従って、順方向期間中変成器に蓄積されたエ
ネルギーがいわゆる逆方向期間中充電電流の形態でバッ
テリBに供給される。
この電流は時間の一次関数として零まで減少する。
逆方向期間中二次巻線N2の端部5における電圧は負で
ありダイオードD1の両端間の電圧に等しくなる。逆方
向期間の終了時には二次巻線N2の両端間の電圧は零ボ
ルトとなり、ノード5における電圧はバッテリ電圧に等
しくなる。、ノード5におけるこの正の電圧ステップが
、ある時間後に次の順方向期間かR2,CI及びR3を
通る正帰還に応じた時間開始される。
上述したように電池9及び10は比較的大きな電流、例
えば各々か1.2Vの2つのICNiCd再充電可能電
池の場合はぼ1.2Aの20電流で比較的急激に充電さ
れうる。
電池9及び10が過充電の結果として損傷されるのを防
止する為に、電源回路に極めて簡単なスイッチング手段
を設け、このスイッチング手段が、電池が完全充電状態
に達した際に常規電流から細流充電電流への切換えを行
なうようにする。これらのスイッチング手段はトランジ
スタT2と、抵抗R4,R5及びR11と、抵抗R2と
一緒のダイオードD3と、コンデンサC1と、ツェナー
ダイオードD2とを有する。スイッチング手段は以下の
ように動作する。
電池9及び10が充電されると、トランジスタT3のエ
ミッタにおける電圧は順方向期間中正なくともバッテリ
電圧に等しくなる。トランジスタT2のベースにおける
電圧はバッテリ電圧と、ツェナーダイオードD2の降服
電圧と、コンデンサC1の両端間の電圧との和に等しく
、順方向期間中正である二次巻線N2の端子5に最も近
くに位置するコンデンサC1の端子6は端子7に比べて
正である。従って、トランジスタT3及びT2のベース
−エミッタ電圧の和は負であり、従ってトランジスタT
2は順方向期間中遮断される。この状態ではトランジス
タT2のベースに電流が流れない為、抵抗R11に電圧
降下が生じない。逆方向期間の開始時に二次巻線N2の
両端間の電圧の極性が反転される為、ダイオード旧がタ
ーン・オンされ、ノード5における電圧は負の電源電圧
(大地)から1つのダイオード電圧を引いた値に等しく
なる。
この結果、コンデンサC1はツェナーダイオードD2及
びダイオードD3を経て再充電される。抵抗R11を経
てトランジスタT2のベースに結合されたノード6にお
ける電圧は逆方向期間中ダイオードとして動作するツェ
ナーダイオードD2によりバッテリ電圧から1つのダイ
オード電圧を引いた値にクランプされる。トランジスタ
T3のエミッタ16における電圧はバッテリ電圧に等し
い。従って、トランジスタT3のエミッタ16とノード
6との間の電圧差はバッテリ電圧に等しい。この場合抵
抗R11はトランジスタT2のベース電流に対する電流
制限抵抗として機能する為、2つのベース−エミッタ電
圧の合計はあまり大きくなり得ない。実際逆方向期間の
開始時には、バッテリの両端間の電圧は、充電電流によ
りバッテリの内部抵抗の両端間に生じる電圧の結果とし
て実際のバッテリ電圧よりも著しく高くなる。従って、
通常の状態の下ではトランジスタT2及びT3のベース
−エミッタ接合の両端間の電圧はベース−エミッタ電圧
の2倍よりも高くなり、これらトランジスタT2及びT
3は導通ずる。
トランジスタT2が充分な電流を流す限り、抵抗R4か
トランジスタT3に適切なベース−エミッタ電圧を保ち
、このトランジスタT3を導通状態に保ち且つトランジ
スタT2を介してスイッチングトランジスタT1を遮断
状態に保つ。これによりトランジスタT1をターン・オ
フ後再び夕・−ン・オンしないようにする。
内部抵抗がバッテリ電圧に及ぼす影響を無くす為に、充
電電流が零になった際の逆方向期間の終了時にバッテリ
電圧を検出することにより、バッテリが適切に充電され
細流充電に切換える必要かあるかどうかの検出を行なう
。逆方向期間の終了時に二次巻線N2の両端間の電圧が
零ポルトになり、二次巻線とダイオードD1との間のノ
ード5における電圧は零ポルトからバッテリ電圧へ飛上
る。この電圧ステップをコンデンサC1と抵抗R2との
間のノード6が直ちに追わない為、トランジスタT2の
ベースにおける電圧は逆方向期間の終了時に直ちに変化
しない。従って、コンデンサCIの両端間の電圧に等し
い電圧がトランジスタT3のエミッタとトランジスタT
2のベースとの間に現れる。逆方向期間中、このコンデ
ンサC1はバッテリ電圧からダイオードD2の両端間の
電圧を引いた値まで充電される為、このコンデンサC1
の両端間の電圧はバッテリ電圧に比例する。電池が適切
に充電されると、コンデンサCIの両端間の電圧はトラ
ンジスタT2及びT3が導通する程度の大きさとなる。
ツェナーダイオードD2はダイオードとして動作し導通
状態に維持される為、ツェナーダイオードD2側に位置
するコンデンサCIの端子における電圧はバッテリ電圧
とツェナーダイオードD2の両端間の電圧との間の差に
等しく保たれる。スイッチングトランジスタTlがオフ
状態を保っている限り、ノード5はバッテリ電圧に保た
れる。次にこのノード5に近い方のコンデンサCIの端
子が除々にこの電圧になる。この時定数はR2及びCI
を有する回路のRC時定数で表わされる。この電圧が充
分に高い限り、トランジスタT2及びT3は導通状態を
維持する。従って、トランジスタTIが遮断状態を保ち
、これにより次の順方向期間の開始を禁止する。この場
合トランジスタT2は適切な範囲で導通状態を保ってい
る。抵抗R1の両端間のわずかな電圧降下とトランジス
タT2のコレクターエミッタ電圧とを無視する場合には
抵抗R4及びR5の両端間の電圧はバッテリ電圧に等し
くなる。この場合、コンデンサCIの両端間の電圧降下
が、トランジスタT2が遮断する程度に減少し且つ抵抗
R4の両端間の電圧がトランジスタT3を導通させるに
はあまりにも小さすぎるようになるまでトランジスタT
3が導通状態に保たれる。トランジスタT3が非導通状
態になると、次の順方向期間を開始せしめることができ
る。すなわち、少なくとも1個分のベース−エミッタ電
圧がコンデンサC1に得られるようになると、トランジ
スタTIが順方向期間の開始時に直ちに導通状態に駆動
される。従って、特定のバッテリ電圧に達し電池が適切
に充電されると、各1つの順方向期間後に多数の順方向
期間が抑圧され、これにより平均充電電流を減少させる
。このようにして例えば1.2Aの充電電流から0.1
2Aの細流充電電流に切換えることができる。
第2a図は細流充電モードの一次電流を線図的に示して
おり、抑圧された順方向期間を破線で示しである。第2
b図は平均充電電流をバッテリ電圧の関数として線図的
に示している。
第1図に示す回路配置では、常規充電電流から細流充電
電流への切換え点をいかなる所望の電圧にも位置させる
ことができ、例えばモータ電圧に位置させることができ
る。この場合、電源回路はスイッチS1を閉じた際に定
電圧源として動作し、この定電圧源はモータの負荷に応
じて細流充電電流から常規充電電流までの範囲の出力電
流を生じうる。これにより、負荷が増大した際にモータ
への供給電圧、従ってモータの回転速度が増大しないよ
うにする。
上述した回路は抽出電流及び電圧間の依存性を急峻とす
る為、モータの負荷が変化した場合に、モータに供給さ
れる電流がO,12A及び1.2A間で急激に変化し、
モータ速度が一定に保たれる。
第3図は本発明による電源回路の第2実施例を示す。こ
の第3図では第1図の素子と同一の素子に同じ符号を付
しである。本例では商用電圧を2つの端子20及び21
を介してブリッジ整流器Gに印加する。整流された電圧
はコイルL1と2つのコンデンサC3及びC4とを有す
るフィルタ22により平滑化され、次に入力端子1に供
給される。一次巻線にはこれと並列にツェナーダイオー
ドD5とダイオードD6との直列回路が配置され、一次
巻線に流れる電流が遮断された際のサージ電圧を抑圧す
るようになっている。
抵抗RIO及びR11を有する分圧器はトランジスタT
2のエミッタ及びベース間に配置され、抵抗RIOは好
ましくは可変抵抗とする。この分圧器はトランジスタT
2を導通状態に駆動する電圧、従って常規充電電流から
細流充電電流への切換えを行なう電圧を正確に調整しう
るようにする。
更に、本例の抵抗R5は2つの抵抗R5a及びR5bに
分割されており、これら抵抗間のノードは抵抗R12に
より制■入力端子25に接続されている。この入力端子
25がバッテリの正端子に接続されると、バッテリ電圧
の一部、例えばバッテリ電圧の半分が抵抗R12の両端
間に現われる。トランジスタT2が逆方向期間中基底状
態になると、抵抗R4及びR5aを有する分圧器が抵抗
R12の両端間の電圧の一部分を抵抗R4の両端間に現
われるようにする。抵抗R4及びR5aを適切な大きさ
とすることにより、信号入力端子25に信号が無い場合
にトランジスタT3がターン・オンする電圧よりも2倍
のバッテリ電圧だけ高い電圧でトランジスタT3がター
ン・オンしうるようにできる。細流充電電流へのこの切
換えは常規使用中よりもバッテリ電圧だけ高い電圧で行
ないうる。このことは空になったバッテリを極めて急速
に再充電するために用いることかできる。更に、本例の
電源回路はバッテリの正端子4とトランジスタTIのベ
ースとの間に直列に配置した発光ダイオードD7及び抵
抗R9を有する。充電モード中このダイオードD7は、
これが連続点灯ダイオードであるかのような印象を与え
るような周波数で明滅する。従って、ダイオードD7は
バッテリ充電指示器として機能する。
第4図は本発明による電源回路の第3実施例を示し、第
3図と同じ素子には同じ符号を付しである。一次電流が
順方向期間中時間の一次関数として増大する速度は入力
電圧に比例する。従って入力電圧か増大する場合、トラ
ンジスタT1がターン・オフする一次電流値に早く達す
るようになる。
その結果電源回路のスイッチング周波数が高(なり、従
って入力電圧が増大すると平均充電電流が増大する。入
力電圧が増大する際に充電電流をできるだけ一定に保つ
為には、電源回路に入力電圧補償手段を設ける。この目
的の為に、第3図の回路のツェナーダイオードD4の代
わりに基準電圧回路を用い、その基準電圧が入力電圧の
増大にともなって減少するようにする。この基準電圧回
路は抵抗R13及びR14の直列回路を有し、この直列
回路はトランジスタT2のエミッタと抵抗R1の端部4
との間に配置され、抵抗R13及びR14間のノードは
トランジスタT6のベースに接続され、このトランジス
タのコレクタは抵抗R13に接続され、エミッタは抵抗
R14に接続され、ベースは抵抗R15により二次巻線
N2の端子5に接続されている。順方向期間中抵抗R1
の両端間の電圧の一部分が分圧器R4,R13及びR1
4を経て抵抗R14の両端間に現われ、二次巻線N2の
両端間の電圧の一部分か分圧器R15,R14を経てこ
の抵抗R14の両端間に現われる。
抵抗R14の両端間の電圧がトランジスタT6のしきい
値電圧に達すると、このトランジスタT6がターン・オ
ンする。従ってコレクターエミッタ電圧はトランジスタ
T6のベース−エミッタ電圧に、抵抗R13及びR14
の抵抗値によって決まるファクタを乗じた値に等しくな
る。この電圧は抵抗R1の両端間の電圧が増大する際に
もはや増大しない。入力電圧が増大すると、二次巻線N
2の両端間の電圧が増大し、これにより抵抗R14の両
端間の電圧を増大させる。このようにして、入力電圧が
増大する場合に抵抗R14の両端間の電圧は一次電流の
値の減少時にトランジスタT6のベーターエミッタしき
い値電圧に達し、従って入力電圧か増大する場合にトラ
ンジスタTIが一次電流の値の増大時にターン・オフす
る。その結果回路の平均出力電流は入力電圧に殆ど依存
しなくなる。
第5図は本発明による電源回路の第4実施例を示し、第
4図と同じ素子には同一符号を付した。
本例では抵抗R15が順方向期間中二次巻線N2の正端
子に接続されずに一次巻線N1の正端子に接続される。
或いは抵抗R15を回路中で入力電圧に比例する電圧に
あるいかなる他の点に接続することもできる。本例では
、更に、抵抗R5a及びR5b間のノードがトランジス
タT7のベースに接続され、このトランジスタT7のエ
ミッタはそのベース側とは反対側の抵抗R5bの端部に
接続され、コレクタはベース側とは反対側の抵抗R5a
の端部に接続されている。更に、トランジスタT7のベ
ースは抵抗R12により制御入力端子25に接続されて
いる。トランジスタT2か導通していると、抵抗R5b
の両端間に生じる電圧がトランジスタT7のしきい値電
圧よりも高くなり、このトランジスタT7が導通する。
従ってこのトランジスタT7のコレクターエミッタ電圧
がトランジスタT7のベース−エミッタ電圧と抵抗R5
a及びR5bの抵抗値によって決定されるファクタとの
積に等しい値に固定される。バッテリ電圧とトランジス
タT7の両端間の電圧との差が抵抗R4の両端間に現わ
れ、細流充電への切換えを行なう必要があるか否かを決
定する。端子25をトランジスタT7のエミッタに接続
することにより抵抗R5b及びR12が互いに並列に接
続される。抵抗R12の値を抵抗R5bの値に対し適切
に選択すると、トランジスタT7の両端間の電圧が増大
する。このことは、抵抗R4の両端間に現われるバッテ
リ電圧の部分が、端子25に信号がない場合よりも小さ
くなるということを意味する。その結果細流充電への切
換えを行なうバッテリ電圧は最初に述べた場合よりも高
くなる。
本発明は上述した実施例に限定されず、幾多の変更を加
えうろこと勿論である。例えば、第1及び第2トランジ
スタスイッチが複合トランジスタ或いは他の半導体スイ
ッチング素子を有するようにすることができる。更に第
1スイッチング手段は図示以外の方法で構成することが
でき、入力電圧補償手段をも図示以外の方法で構成する
こともできる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による電源回路の第1実施例を示す回
路図、 第2図は、第1図の回路の動作を説明する特性曲線図、 第3図は、本発明による電源回路の第2実施例を示す回
路図、 第4図は、同じくその第3実施例を示す回路図、第5図
は、同じくその第3実施例を示す回路図である。 1.2・・・電源端子 9.10・・・ニッケルカドミウム電池15・・・第1
スイッチング手段 25・・・制御入力端子 B・・・バッテリ G・・・ブリッジ整流器

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、第1及び第2電源端子間に、変成器の一次巻線と、
    制御入力端子を有する第1トランジスタスイッチと、第
    1抵抗との第1直列回路及び二次巻線と、第1ダイオー
    ドとの第2直列回路を具え、充電電流でバッテリを充電
    する電源回路であって、前記の第2直列回路はバッテリ
    接続端子を有し、前記の電源回路は更に前記の二次巻線
    及び前記の第1ダイオード間のノードと前記の第1トラ
    ンジスタスイッチの制御入力端子との間に正帰還通路を
    具え、この正帰還通路は第2抵抗及び第1コンデンサの
    直列回路を有し、前記の第2抵抗側とは反対側の前記の
    第1コンデンサの端子はツェナーダイオードの陰極に結
    合されており、前記の電源回路は更に、前記の第1抵抗
    の両端間の電圧が特定の電圧になった際に前記の第1ト
    ランジスタスイッチをターン・オフさせる第1スイッチ
    ング手段を具え、この第1スイッチング手段は前記の第
    1トランジスタスイッチの側の第1抵抗の端部に結合さ
    れた第1入力端子と、前記の第1トランジスタスイッチ
    の側とは反対側の第1抵抗の端部に結合された第2入力
    端子と、前記の第1トランジスタスイッチの制御入力端
    子に結合された出力端子とを有し、前記の電源回路は更
    に特定のしきい値電圧以上で充電電流から細流充電電流
    に切換えを行う第2スイッチング手段を具えている当該
    電源回路において、前記のツェナーダイオードの陽極が
    前記の第1抵抗の一端に結合され、前記の第2スイッチ
    ング手段が、前記の第1スイッチング手段の第1入力端
    子と第2電源端子との間に配置された、第3抵抗と制御
    入力端子を有する第2トランジスタスイッチと第4抵抗
    との直列回路を有し、前記の第2トランジスタスイッチ
    の制御入力端子は第2抵抗と第1コンデンサとの間のノ
    ードに結合され、前記の第2抵抗にはこれと並列に第3
    ダイオードが配置されていることを特徴とする電源回路
    。 2、請求項1に記載の電源回路において、この電源回路
    がバッテリに並列にモータを接続するスイッチを具えて
    いることを特徴とする電源回路。 3、請求項1又は2に記載の電源回路において、前記の
    第1スイッチング手段の第2入力端子と、前記の第2抵
    抗及び前記の第1コンデンサ間のノードとの間に第5及
    び第6抵抗の直列回路が配置され、前記の第2トランジ
    スタスイッチの制御入力端子が前記の第5及び第6抵抗
    間のノードに接続されていることを特徴とする電源回路
    。 4、請求項3に記載の電源回路において、前記の第5抵
    抗は可変抵抗であることを特徴とする電源回路。 5、請求項3又は4に記載の電源回路において、前記の
    第4抵抗は2つの抵抗の直列回路を以って構成され、こ
    れら2つの抵抗間のノードが第7抵抗を経て、充電電流
    から細流充電電流への切換えが行われる電圧を高める制
    御信号を受ける制御入力端子に結合されていることを特
    徴とする電源回路。 6、請求項5に記載の電源回路において、第1トランジ
    スタスイッチをターン・オフさせる前記の特定の電圧を
    高める為に、バッテリの正端子に前記の第7抵抗が結合
    されていることを特徴とする電源回路。 7、請求項5に記載の電源回路において、前記の2つの
    抵抗間のノードは第3トランジスタのベースに接続され
    、そのコレクタ及びエミッタは前記の2つの抵抗間のノ
    ード側とは反対側のこれら抵抗の端部に結合され、前記
    の第1トランジスタスイッチをターン・オフさせる前記
    の特定の電圧を高める為に前記の第7抵抗を前記の第3
    トランジスタのエミッタに結合されていることを特徴と
    する電源回路。 8、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電源回路にお
    いて、前記の第1スイッチング手段の第2入力端子は、
    入力電圧が増大すると減少する基準電圧を生じる基準電
    圧源により、前記の第1トランジスタスイッチの側とは
    反対側の第1抵抗の端部に結合されていることを特徴と
    する電源回路。 9、請求項8に記載の電源回路において、前記の基準電
    圧源が第8及び第9抵抗の直列回路を有し、これら抵抗
    間のノードが第10抵抗により入力電圧に比例する電圧
    を生じるように配置された電圧端子に結合され且つこの
    ノードが第4トランジスタのベースに結合され、この第
    4トランジスタのコレクタ及びエミッタが前記の第8及
    び第9抵抗間のノード側とは反対側のこれらの抵抗の端
    部にそれぞれ結合されていることを特徴とする電源回路
    。 10、請求項9に記載の電源回路において、二次巻線と
    第1ダイオードとの間のノードを以って前記の電圧端子
    が構成されていることを特徴とする電源回路。 11、請求項9に記載の電源回路において、一次巻線に
    接続された入力端子を以って前記の電圧端子か構成され
    ていることを特徴とする電源回路。 12、請求項1〜11のいずれか一項に記載の電源回路
    において、前記の第1スイッチング手段が第5トランジ
    スタを有し、そのエミッタがこの第1スイッチング手段
    の第1入力端子に接続され、そのベースがこの第1スイ
    ッチング手段の第2入力端子に接続され、そのコレクタ
    が第11及び第12抵抗の直列回路により第2電源端子
    に結合され、これら第11及び第12抵抗間のノードが
    第6トランジスタのベースに接続され、この第6トラン
    ジスタのコレクタが第1トランジスタスイッチの制御入
    力端子に結合され且つ第2コンデンサを経て第1スイッ
    チング手段の第2入力端子に結合されていることを特徴
    とする電源回路。 13、請求項1〜12のいずれか一項に記載の電源回路
    において、前記の第1トランジスタスイッチの制御入力
    端子とバッテリの正端子との間に発光ダイオードが配置
    されていることを特徴とする電源回路。 14、請求項12に記載の電源回路において、前記の発
    光ダイオードと直列に第13抵抗が配置されていること
    を特徴とする電源回路。 15、請求項1〜14のいずれか一項に記載の電源回路
    において、前記の第1トランジスタスイッチがトランジ
    スタを有していることを特徴とする電源回路。 16、請求項1〜14のいずれか一項に記載の電源回路
    において、前記の第2トランジスタスイッチがトランジ
    スタを有していることを特徴とする電源回路。 17、請求項1〜16のいずれか一項に記載の電源回路
    を具えていることを特徴とする電気かみそり装置。
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