JPH0242042Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は充電式電気かみそり等の小型の充電式
電気機器に用いられる急速充電回路に係り、大電
流充電から小電流充電への切換手段に関するもの
である。

(ロ) 従来技術 ゲート付制御素子としてプログラマブルユニジ
ヤンクシヨントランジスタ（以下PUTという）
を用いて電池の充電停止や大電流充電から小電流
充電への切換を行なうことは従来より知られてい
る。例えば実開昭57−101545号公報に開示された
回路ではPUTのゲート側を被充電電池に接続し、
またアノード側を複数個の抵抗より成る分圧回路
に接続し、前記電池が充電されてその端子電圧即
ちゲート電圧がアノード電圧よりも大きくなつて
PUTがオフし、帰還コイルを流れる電流が減少
するので二次コイルを流れる電流も減少して大電
流充電から小電流充電へと切換わる。ところが充
電中の電池の端子電圧は外界の温度や電池自身の
発熱作用によつて偏差が生じ、上記の制御方法で
は特に非常に大きな電流を用いて短時間で充電を
行なう場合、大電流充電から小電流充電へ切換わ
る時期に変動が生じ、不足充電のまま充電を停止
したり、或いは過充電による電池の損傷さえ起る
可能性がある。

このため急速充電回路では、充電開始より一定
時間経過した時点で充電を停止したり、或いは大
電流充電から小電流充電へ切換えるために例えば
特開昭57−101537号公報に開示された充電回路の
ようにタイマーICを用い、該タイマーICよりの
出力信号によつて充電を停止するものがある。し
かしながらタイマーIC等の制御ICは寸法規格に
制限があり、且コスト的にも他の電子部品に比べ
て割高であるため小型の充電式機器に対して不向
きであつた。

(ハ) 考案の目的 本考案は上述の如き従来技術の問題点に鑑みて
成されたものであり、非常に簡単な構成でタイマ
ー回路を作り、小型且軽量を要求される小型充電
式機器に最適な急速充電回路を提供せんとするも
のである。

(ニ) 考案の構成 交流電源に接続された不平滑整流器と、該整流
器に接続された一次コイルと、該一次コイルと直
列に接続されると共にベースを帰還コイルに接続
してなるトランジスタと、前記一次コイル及び帰
還コイルと電磁結合した二次コイルと、該二次コ
イルに接続された二次電池とより成る充電回路に
前記帰還コイルにカソード側を接続し前記トラン
ジスタのベース電流を制御するプログラマブルユ
ニジヤンクシヨントランジスタ素子を設け、該素
子のアノード側を前記整流器に接続された分圧回
路に接続し、そのゲート側を整流電圧の周期より
も大きな時定数で充電されていくコンデンサと抵
抗より成る時定数回路を接続したことを特徴とす
るものであり、簡単なタイマー回路によつて大電
流充電から小電流充電への切換えを可能とした急
速充電回路である。

(ホ) 実施例 以下本考案を充電式電気かみそりの充電回路に
適用した一実施例について図面を参照しながら詳
細に説明する。１は商用交流電源、２は該交流電
源１の交流電流を直流電流に変換するブリツジ整
流器、３は該整流器２に接続されたインバータト
ランス４の一次コイル、５は該一次コイル３と直
列に接続されベースを帰還コイル６に接続してな
る発振トランジスタである。そして前記帰還コイ
ル６は第１抵抗７を介挿して前記整流器２に接続
されている。

８，９は前記一次コイル３に並列に接続された
第１コンデンサと第２抵抗、１０、１１は前記帰
還コイル６と前記整流器２との間に介挿された発
振用の第２コンデンサと第３抵抗であり前記トラ
ンジスタ５の発振に寄与する。

１２，１３は前記一次コイル３と前記第１コン
デンサ８との接続点１４に接続された第４及び第
５抵抗、１５は該第４抵抗１２と第５抵抗１３と
の接続点１６から前記トランス４に対して並列に
接続された第６抵抗、１７、１８は該第６抵抗１
５に直列に接続された第１ダイオード及び第３コ
ンデンサ、１９は該第３コンデンサ１８に並列接
続された第７抵抗である。尚前記第３コンデンサ
１８は電解コンデンサであり、前記第６抵抗１５
と共にタイマー用の時定数回路を構成している。
２０、２１は前記第６抵抗１５に対して並列接続
された第８及び第９抵抗、２２はゲートＧを第10
抵抗２３を介して前記第６抵抗１５と第１ダイオ
ード１７との接続点２４に接続し、アノードＡを
前記第８抵抗２０と第９抵抗２１との接続点２５
に接続すると共に、カソードＫを前記帰還コイル
６に接続してなるゲート付制御素子としての
PUT、２６は前記第８抵抗２０及び第９抵抗２
１に並列に接続されたツエナーダイオードであ
る。

２７は前記トランス４によつて前記一次コイル
３或いは前記帰還コイル６と電磁結合する二次コ
イル、２８は該二次コイル２７の一端に接続され
た第２ダイオード、２９は該第２ダイオード２８
を介して前記二次コイル２７に接続されたNi−
Cd電池等の二次電池、３０は始動スイツチ３１
を介して該二次電池２９に接続された負荷であ
り、前記電池２９の陰極は第11抵抗３２を介して
前記トランジスタ５のエミツタに接続されてい
る。

３３は補助コイルであり、前記トランス４によ
つて前記一次コイル３及び帰還コイル６に電磁結
合しており、この補助コイル３３に接続された発
光ダイオード３４は前記電池２９の充電中点灯し
て充電表示を行なう。

次に上記回路の動作を説明する。

交流電源１よりの出力を整流器２にて整流して
得られた直流電流は第１抵抗７→帰還コイル６→
トランジスタ５と流れ、二次コイル２７と補助コ
イル３３とに誘導電流が流れて発光ダイオード３
４が点灯し、また電池２９は第２ダイオード２８
を介して充電される。この時前記トランジスタ５
にベース電流が生じ、該トランジスタ５がオンす
るため、整流器２→一次コイル３→トランジスタ
５と電流が流れ、前記二次コイル２７及び前記補
助コイル３３にはこの電流も誘導される。また前
記整流器２より出力された電流は第４抵抗１２及
び第５抵抗１３へも流れる。前記交流電源１の投
入時においては、第３コンデンサ１８が第６抵抗
１５と第１ダイオード１７を介して充電される。
第３図は前記PUT２２のゲート電圧（VG）の経
時変化を示し、前記第３コンデンサ１８の充電が
進むにつれて次第にゲート電圧（VG）が上昇し
て行くことを示唆している。PUT２２のアノー
ド電圧がゲート電圧よりも高い間は第８抵抗２０
→PUT２２のアノードＡ→カソードＫ→帰還コ
イル６→トランジスタ５と電流が流れ、インバー
タの発振周波数が大きくなり、前記二次コイル２
７に流れる電流は増加し、前記電池２９に充電電
流Icが大きくなる。

前記第３コンデンサ１８が更に充電されゲート
電圧（VG）がアノード電圧（VA）を越えると
前記PUT２２はオフとなりPUT２２→帰還コイ
ル６に流れる電流がなくなると前記二次コイル２
７に流れる電流が減少し、前記電池２９の充電電
流Icも低下して小電流となる。

第４図はアノード電圧VAの波形図を示す。ア
ノード電圧VAの波形はこの図のように連続した
台形波となり、従つてこの電圧VAとゲート電圧
VGとの比較は各サイクル毎に行なわれる。更に
前記第１ダイオード１７は前記第３コンデンサ１
８に充電された電荷が、交流電源１を切つた時に
第６抵抗１５、第５抵抗１３、第８抵抗２０、第
９抵抗２１を介して放電しないように設けたもの
であり、交流電源１の入、切の度に大電流充電に
なつて電池２９の過充電が起こらぬようにするた
めのものである。

また本実施例においては急速充電時間を３分間
とし、充電開始から３分経過後にPUT２２がオ
フし大電流充電から小電流充電へ切換えるように
設定してある。

尚前記第３コンデンサ１８の放電時間は前記第
７抵抗１９の大きさを調節することによつて自由
に調節できる。この場合長時間に設定するほど安
全性は高いが、該第３コンデンサ１８の充電後、
次の充電まで長時間待たねばならない。例えば放
電時間を５分に設定した場合、電池２９の充電中
に10分間の停電があれば、停電回復後再度急速充
電が行なわれ、過充電となる虞れがある。

(ヘ) 考案の効果 本考案は以上の説明の如く、交流電源に接続さ
れた不平滑整流器と、該整流器に接続された一次
コイルと、該一次コイルと直列に接続されると共
にベースを帰還コイルに接続してなるトランジス
タと、前記一次コイル及び帰還コイルと電磁結合
した二次コイルと該二次コイルに接続された二次
電池とより成る充電回路に、前記帰還コイルにカ
ソード側を接続し前記トランジスタのベース電流
を制御するプログラマブルユニジヤンクシヨント
ランジスタ素子を設け、該素子のアノード側を前
記整流器に接続された分圧回路に接続し、そのゲ
ート側を整流電圧の周期よりも大きな時定数で充
電されていくコンデンサと抵抗より成る時定数回
路に接続したものであり、急速充電回路の誤動作
による電池の過充電を防いで電池の寿命を向上さ
せると共に、従来のようなタイマーICを廃止し、
簡単な電子部品でタイマー回路を構成したため小
型の充電式機器への組み込みが容易となつて小型
且軽量の急速充電式機器を実現できる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案急速充電回路の一実施回路図、
第２図は電流の流れを示す第１図の要部回路図、
第３図はPUTのゲート電圧と電池の充電電流の
経時変化図、第４図はPUTのアノード電圧波形
図である。 １……交流電源、２……整流器、３……一次コ
イル、６……帰還コイル、５……トランジスタ、
２７……二次コイル、２９……二次電池、２２…
…PUT（ゲート付制御素子）、２０……第８抵抗、
２１……第９抵抗、１８……第３コンデンサ、１
９……第７抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 交流電源に接続された不平滑整流器と、該整
   流器に接続された一次コイルと、該一次コイル
   と直列に接続されると共にベースを帰還コイル
   に接続してなるトランジスタと、前記一次コイ
   ル及び帰還コイルと電磁結合した二次コイル
   と、該二次コイルに接続された二次電池とより
   成る充電回路に、前記帰還コイルにカソード側
   を接続し前記トランジスタのベース電流を制御
   するプログラマブルユニジヤンクシヨントラン
   ジスタ素子を設け、該素子のアノード側を前記
   整流器に接続された分圧回路に接続し、そのゲ
   ート側を整流電圧の周期よりも大きな時定数で
   充電されていくコンデンサと抵抗より成る時定
   数回路に接続したことを特徴とする急速充電回
   路。 (2) 前記素子のゲート回路には電源遮断時におい
   て前記コンデンサをこれと並列の抵抗を介して
   放電させるべく、このコンデンサとダイオード
   が直列に接続されていることを特徴とする上記
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の急速充電
   回路。