JPH06253467A - 充電器 - Google Patents
充電器Info
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- JPH06253467A JPH06253467A JP3563093A JP3563093A JPH06253467A JP H06253467 A JPH06253467 A JP H06253467A JP 3563093 A JP3563093 A JP 3563093A JP 3563093 A JP3563093 A JP 3563093A JP H06253467 A JPH06253467 A JP H06253467A
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- Japan
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- battery
- constant
- circuit
- charging
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Abstract
(57)【要約】
【目的】放電した電池（二次電池）を充電する充電器に
関し、損失をできるだけ少なくするようにした充電器を
実現する。 【構成】電圧差検知回路１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
５の出力電圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧を検知し、そ
の検知差電圧が一定となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ
５の出力電圧ＶAを可変制御する。ＤＣ／ＤＣコンバー
タ５の出力電圧ＶAは、電池電圧ＶBの変化に追従して変
化し、電池電圧ＶBが小さな充電初期においては、出力
電圧ＶAを従来より小さな値とすることができる。
関し、損失をできるだけ少なくするようにした充電器を
実現する。 【構成】電圧差検知回路１０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ
５の出力電圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧を検知し、そ
の検知差電圧が一定となるようにＤＣ／ＤＣコンバータ
５の出力電圧ＶAを可変制御する。ＤＣ／ＤＣコンバー
タ５の出力電圧ＶAは、電池電圧ＶBの変化に追従して変
化し、電池電圧ＶBが小さな充電初期においては、出力
電圧ＶAを従来より小さな値とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、充電器に関し、特に、
放電した電池（二次電池）を充電することにより、電池
を繰り返し使用できるようにする充電器に関する。
放電した電池（二次電池）を充電することにより、電池
を繰り返し使用できるようにする充電器に関する。
【０００２】
【従来の技術】鉛蓄電池やニカド乾電池などの二次電池
は、一度放電しても充電器を用いて充電することによ
り、交換することなく再び使用することができるように
なるため、一般に広く用いられている。かかる二次電池
（以下、単に電池という）の充電に際しては、充電器の
損失をできるだけ少なくすることが、消費電力の節減や
充電器の小型化にとって必要とされる。
は、一度放電しても充電器を用いて充電することによ
り、交換することなく再び使用することができるように
なるため、一般に広く用いられている。かかる二次電池
（以下、単に電池という）の充電に際しては、充電器の
損失をできるだけ少なくすることが、消費電力の節減や
充電器の小型化にとって必要とされる。
【０００３】図６は、従来の充電器の一例のブロック図
を示す。同図中、コネクタ１を通して入力された商用交
流電源電圧１００Ｖは、電源スイッチ２及びフィルタ３
をそれぞれ通して整流回路４に供給され、ここで直流電
圧に変換される。この整流回路４から取り出された直流
電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５に供給されて後述の電
池８の充電に必要な値ＶAの定電圧直流電圧に変換され
た後、電流制御回路６に供給される。
を示す。同図中、コネクタ１を通して入力された商用交
流電源電圧１００Ｖは、電源スイッチ２及びフィルタ３
をそれぞれ通して整流回路４に供給され、ここで直流電
圧に変換される。この整流回路４から取り出された直流
電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ５に供給されて後述の電
池８の充電に必要な値ＶAの定電圧直流電圧に変換され
た後、電流制御回路６に供給される。
【０００４】電流制御回路６は、入力定電圧直流電圧Ｖ
Aに基づいて充電電流ＩCHを発生すると共に、電圧検知
回路７で検知された電池電圧ＶBに応じて充電電流ＩCH
を可変する。この充電電流ＩCHは、電池８を充電する。
この充電電流ＩCHは、一般に、電池８の種類により最適
値になるように、電流制御回路６と電圧検知回路７とに
より設定されている。
Aに基づいて充電電流ＩCHを発生すると共に、電圧検知
回路７で検知された電池電圧ＶBに応じて充電電流ＩCH
を可変する。この充電電流ＩCHは、電池８を充電する。
この充電電流ＩCHは、一般に、電池８の種類により最適
値になるように、電流制御回路６と電圧検知回路７とに
より設定されている。
【０００５】図４は、上記の定電圧直流電圧ＶA、電池
電圧ＶB及び充電電流ＩCHと、充電時間との関係を示
す。同図からわかるように、定電圧直流電圧ＶAは一定
であり、また、時間０〜Ｔ1の間では、充電電流ＩCHは
一定電流値で電池８を充電する。従って、電池電圧ＶB
は、時間Ｔ1に達するまでは、図４に示すように上昇し
ていく。
電圧ＶB及び充電電流ＩCHと、充電時間との関係を示
す。同図からわかるように、定電圧直流電圧ＶAは一定
であり、また、時間０〜Ｔ1の間では、充電電流ＩCHは
一定電流値で電池８を充電する。従って、電池電圧ＶB
は、時間Ｔ1に達するまでは、図４に示すように上昇し
ていく。
【０００６】そして、時間Ｔ1で電池電圧ＶBが所定の満
電圧にほぼ等しくなるため、電流制御回路６と電圧検知
回路７とにより、充電電流ＩCHは所定の時定数に従って
減少していき、最終的に０となる。これにより、電池８
の過充電を防止できると共に、所定の満電圧にするため
の充電が完了する。なお、充電器によっては、時間Ｔ1
で満電圧とし、充電電流ＩCHを０にするものもある。
電圧にほぼ等しくなるため、電流制御回路６と電圧検知
回路７とにより、充電電流ＩCHは所定の時定数に従って
減少していき、最終的に０となる。これにより、電池８
の過充電を防止できると共に、所定の満電圧にするため
の充電が完了する。なお、充電器によっては、時間Ｔ1
で満電圧とし、充電電流ＩCHを０にするものもある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の充電
器の充電時の電流制御回路６の損失、すなわち発熱量Ｐ
ａは次式で表される。
器の充電時の電流制御回路６の損失、すなわち発熱量Ｐ
ａは次式で表される。
【０００８】Ｐａ＝（ＶA−ＶB）・ＩCH しかし、従来の充電器では、充電初期の電池電圧ＶBが
低電圧のため、発熱量Ｐａが高いという問題がある。例
えば、公称電圧１２Ｖの電池の場合、充電初期の電池電
圧ＶBを１０Ｖ、充電電流ＩCHを３Ａとし、満充電時の
電池電圧ＶBを１３Ｖ、定電圧直流電圧ＶAを１４Ｖとす
ると、充電初期の発熱量Ｐａは、上式より１２Ｗという
高い値となってしまう。
低電圧のため、発熱量Ｐａが高いという問題がある。例
えば、公称電圧１２Ｖの電池の場合、充電初期の電池電
圧ＶBを１０Ｖ、充電電流ＩCHを３Ａとし、満充電時の
電池電圧ＶBを１３Ｖ、定電圧直流電圧ＶAを１４Ｖとす
ると、充電初期の発熱量Ｐａは、上式より１２Ｗという
高い値となってしまう。
【０００９】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、定電圧直流電圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧を一定
に制御することにより、上記の課題を解決した充電器を
提供することを目的とする。
で、定電圧直流電圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧を一定
に制御することにより、上記の課題を解決した充電器を
提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、定電圧発生回路の出力直流電圧に基づい
て生成した定電流により電池を充電すると共に、電圧検
知回路により検知した電池の電池電圧が所定値に達した
時に上記定電流を減少する構成の電流制御回路を有する
充電器において、前記定電圧発生回路の出力直流電圧と
前記電池電圧との差電圧を検知して定電圧発生回路にフ
ィードバックする差電圧検知回路を設けて、この差電圧
を一定にするものである。
成するために、定電圧発生回路の出力直流電圧に基づい
て生成した定電流により電池を充電すると共に、電圧検
知回路により検知した電池の電池電圧が所定値に達した
時に上記定電流を減少する構成の電流制御回路を有する
充電器において、前記定電圧発生回路の出力直流電圧と
前記電池電圧との差電圧を検知して定電圧発生回路にフ
ィードバックする差電圧検知回路を設けて、この差電圧
を一定にするものである。
【００１１】
【作用】本発明では、定電圧発生回路の出力直流電圧と
電池電圧との差電圧が一定となるように、この差電圧を
定電圧発生回路にフィードバックしているため、定電圧
発生回路の出力直流電圧は、電池電圧の変化に対応して
変化する。従って、従来は電池電圧に関係なく常に一定
電圧であった定電圧発生回路の出力直流電圧を、充電初
期においては、本発明の充電回路による方が低くなるよ
うにすることができる。
電池電圧との差電圧が一定となるように、この差電圧を
定電圧発生回路にフィードバックしているため、定電圧
発生回路の出力直流電圧は、電池電圧の変化に対応して
変化する。従って、従来は電池電圧に関係なく常に一定
電圧であった定電圧発生回路の出力直流電圧を、充電初
期においては、本発明の充電回路による方が低くなるよ
うにすることができる。
【００１２】
【実施例】図１は、本発明の一実施例のブロック図を示
す。本実施例は、商用交流電源に接続するためのコネク
タ１と、このコネクタ１に接続される電源スイッチ２
と、フィルタ３と、整流回路４と、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ５と、電池電圧ＶBを検知する電圧検知回路７と、検
知された電池電圧ＶBに応じて充電電流ＩCHを可変する
電流制御回路６と、電流制御回路６の入力電圧ＶAと出
力電圧ＶBとの差電圧（ＶA−ＶB）を検知する電圧差検
知回路１０とを有する。なお、同図中、図６と同一構成
部分には同一番号を付し、重複した説明を省略する。
す。本実施例は、商用交流電源に接続するためのコネク
タ１と、このコネクタ１に接続される電源スイッチ２
と、フィルタ３と、整流回路４と、ＤＣ／ＤＣコンバー
タ５と、電池電圧ＶBを検知する電圧検知回路７と、検
知された電池電圧ＶBに応じて充電電流ＩCHを可変する
電流制御回路６と、電流制御回路６の入力電圧ＶAと出
力電圧ＶBとの差電圧（ＶA−ＶB）を検知する電圧差検
知回路１０とを有する。なお、同図中、図６と同一構成
部分には同一番号を付し、重複した説明を省略する。
【００１３】図１において、電圧差検知回路１０は、電
流制御回路６の入力電圧ＶAと出力電圧ＶBとの差電圧
（ＶA−ＶB）を検知し、その検知差電圧をＤＣ／ＤＣコ
ンバータ５にフィードバックする。上記入力電圧Ｖ
Aは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧であり、ま
た、上記出力電圧ＶBは、電池８の端子電圧、すなわち
電池電圧である。
流制御回路６の入力電圧ＶAと出力電圧ＶBとの差電圧
（ＶA−ＶB）を検知し、その検知差電圧をＤＣ／ＤＣコ
ンバータ５にフィードバックする。上記入力電圧Ｖ
Aは、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧であり、ま
た、上記出力電圧ＶBは、電池８の端子電圧、すなわち
電池電圧である。
【００１４】ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、後述するよう
に、電圧差検知回路１０の出力検知電圧ＶCが誤差増幅
器に入力され、それにより出力直流電圧ＶAが変化す
る。しかし、電流制御回路６は、入力直流電圧ＶAが変
化しても、電池８の充電期間中は定電流を出力し、電池
８を急速に充電する。
に、電圧差検知回路１０の出力検知電圧ＶCが誤差増幅
器に入力され、それにより出力直流電圧ＶAが変化す
る。しかし、電流制御回路６は、入力直流電圧ＶAが変
化しても、電池８の充電期間中は定電流を出力し、電池
８を急速に充電する。
【００１５】図２は、本発明の一実施例の具体的回路図
を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。図２において、フィルタ３
は、コイルとコンデンサからなる。整流回路４は、ダイ
オードブリッジ回路による整流回路である。
を示す。同図中、図１と同一構成部分には同一番号を付
し、その説明を省略する。図２において、フィルタ３
は、コイルとコンデンサからなる。整流回路４は、ダイ
オードブリッジ回路による整流回路である。
【００１６】ＤＣ／ＤＣコンバータ５は、起動部５１
と、この起動部５１により起動されるコントロール部５
２と、このコントロール部５２によりスイッチング制御
されるチョッパ式のスイッチング部５３とよりなる。
と、この起動部５１により起動されるコントロール部５
２と、このコントロール部５２によりスイッチング制御
されるチョッパ式のスイッチング部５３とよりなる。
【００１７】コントロール部５２は、公知の集積回路
（例えば型番ＵＣ３８４３）５０により構成されてお
り、その７番ピンには電源電圧が印加され、その２番ピ
ンには誤差増幅器の入力電圧が印加されることにより、
その６番ピンより２番ピンの入力電圧に応じてパルス幅
変調されたパルス（ＰＷＭ波）を出力する。
（例えば型番ＵＣ３８４３）５０により構成されてお
り、その７番ピンには電源電圧が印加され、その２番ピ
ンには誤差増幅器の入力電圧が印加されることにより、
その６番ピンより２番ピンの入力電圧に応じてパルス幅
変調されたパルス（ＰＷＭ波）を出力する。
【００１８】スイッチング部５３は、スイッチング用電
界効果トランジスタＱ5と、この電界効果トランジスタ
Ｑ5のゲートにコントロール部５２からの前記ＰＷＭ波
を供給するコンデンサＣ1及びトランスＴ1と、電界効果
トランジスタＱ5のソース側に接続されたダイオード
Ｄ2，コイルＬ1,コンデンサＣ2及び抵抗Ｒ2，Ｒ3とから
なる。
界効果トランジスタＱ5と、この電界効果トランジスタ
Ｑ5のゲートにコントロール部５２からの前記ＰＷＭ波
を供給するコンデンサＣ1及びトランスＴ1と、電界効果
トランジスタＱ5のソース側に接続されたダイオード
Ｄ2，コイルＬ1,コンデンサＣ2及び抵抗Ｒ2，Ｒ3とから
なる。
【００１９】トランジスタＱ5がオンすると、トランジ
スタＱ5のソースからコイルＬ1を介して電流制御回路６
及び電圧差検知回路１０側へ電流が流れる。また、トラ
ンジスタＱ5がオフすると、コイルＬ1に蓄積されたエネ
ルギーが電流制御回路６及び電圧差検知回路１０を通っ
てダイオードＤ2に流れる。トランジスタＱ5は、前記Ｐ
ＷＭ波により、オンとオフとを交互に繰り返されるた
め、コンデンサＣ2の端子電圧ＶAは、トランジスタＱ5
のオン期間率（ＰＷＭ波のデューティサイクル）に応じ
て変化する。
スタＱ5のソースからコイルＬ1を介して電流制御回路６
及び電圧差検知回路１０側へ電流が流れる。また、トラ
ンジスタＱ5がオフすると、コイルＬ1に蓄積されたエネ
ルギーが電流制御回路６及び電圧差検知回路１０を通っ
てダイオードＤ2に流れる。トランジスタＱ5は、前記Ｐ
ＷＭ波により、オンとオフとを交互に繰り返されるた
め、コンデンサＣ2の端子電圧ＶAは、トランジスタＱ5
のオン期間率（ＰＷＭ波のデューティサイクル）に応じ
て変化する。
【００２０】電流制御回路６は、公知の集積回路（例え
ば型番ＵＣ２９０６）６０と、一端が前記コイルＬ1と
コンデンサＣ2と抵抗Ｒ3との接続点に接続された抵抗Ｒ
SMと、抵抗ＲSMの他端にエミッタが接続されたＰＮＰト
ランジスタＱ2と、トランジスタＱ2のコレクタにカソー
ドが接続されたダイオードＤ1及びその他抵抗などより
なる。また、電圧検知回路７は、抵抗ＲA、ＲB及びＲC
よりなる抵抗分圧回路である。
ば型番ＵＣ２９０６）６０と、一端が前記コイルＬ1と
コンデンサＣ2と抵抗Ｒ3との接続点に接続された抵抗Ｒ
SMと、抵抗ＲSMの他端にエミッタが接続されたＰＮＰト
ランジスタＱ2と、トランジスタＱ2のコレクタにカソー
ドが接続されたダイオードＤ1及びその他抵抗などより
なる。また、電圧検知回路７は、抵抗ＲA、ＲB及びＲC
よりなる抵抗分圧回路である。
【００２１】図３は、この電流制御回路用集積回路６０
の詳細な回路を、電圧検知回路７と共に示す。この集積
回路６０は、電圧増幅器６１，６３、直流電圧源６２、
チャージ・ステート・ロジック６４、ＮＰＮトランジス
タＱ3，Ｑ4その他よりなり、トランジスタＱ3のコレク
タが１６番ピンを介してＮＰＮトランジスタＱ2のベー
スに接続されている。ベースが電圧増幅器６１の出力端
子に接続されているトランジスタＱ4のコレクタと、電
圧増幅器６３の出力端子とはトランジスタＱ3のベース
にそれぞれ接続されている。
の詳細な回路を、電圧検知回路７と共に示す。この集積
回路６０は、電圧増幅器６１，６３、直流電圧源６２、
チャージ・ステート・ロジック６４、ＮＰＮトランジス
タＱ3，Ｑ4その他よりなり、トランジスタＱ3のコレク
タが１６番ピンを介してＮＰＮトランジスタＱ2のベー
スに接続されている。ベースが電圧増幅器６１の出力端
子に接続されているトランジスタＱ4のコレクタと、電
圧増幅器６３の出力端子とはトランジスタＱ3のベース
にそれぞれ接続されている。
【００２２】電圧増幅器６３の反転入力端子には、１３
番ピンを介して抵抗ＲA、ＲBで分圧された電池８の電池
電圧が供給される。また、電池電圧は、抵抗ＲA、ＲBで
分圧され、更に抵抗ＲC、１０番ピン等を介してチャー
ジ・ステート・ロジック６４に入力される。
番ピンを介して抵抗ＲA、ＲBで分圧された電池８の電池
電圧が供給される。また、電池電圧は、抵抗ＲA、ＲBで
分圧され、更に抵抗ＲC、１０番ピン等を介してチャー
ジ・ステート・ロジック６４に入力される。
【００２３】この電流制御回路６は、トランジスタＱ2
のベース電流を制御し、トランジスタＱ2のエミッタ及
びコレクタに流れる電流ＩCHを制御する。この電流ＩCH
の制御値は、０．２５Ｖ／ＲSMである。また、この電流
値の制御は、１３番ピンに入力される電圧が、 ０．９５ＶREF｛１＋（ＲA／ＲB）＋（ＲA／ＲC）｝ になった時に終了し、それ以降は減衰される。なお、Ｖ
REFは、電圧増幅器６３の非反転入力端子などに印加さ
れる基準電圧である。
のベース電流を制御し、トランジスタＱ2のエミッタ及
びコレクタに流れる電流ＩCHを制御する。この電流ＩCH
の制御値は、０．２５Ｖ／ＲSMである。また、この電流
値の制御は、１３番ピンに入力される電圧が、 ０．９５ＶREF｛１＋（ＲA／ＲB）＋（ＲA／ＲC）｝ になった時に終了し、それ以降は減衰される。なお、Ｖ
REFは、電圧増幅器６３の非反転入力端子などに印加さ
れる基準電圧である。
【００２４】本実施例は、図１及び図２に示すように、
電圧差検知回路１０を設けた点に特徴がある。図２にお
いて、電圧差検知回路１０は、ＰＮＰトランジスタＱ1
と、このトランジスタＱ1のエミッタと前記抵抗Ｒ3，コ
イルＬ1及びコンデンサＣ2の共通接続点との間に接続さ
れた抵抗Ｒ1とよりなる。トランジスタＱ1のベースは、
前記ダイオードＤ1，抵抗ＲA及び電池８の共通接続点に
接続されている。また、トランジスタＱ1のコレクタ
は、抵抗Ｒ2とＲ3との接続点に接続されている。
電圧差検知回路１０を設けた点に特徴がある。図２にお
いて、電圧差検知回路１０は、ＰＮＰトランジスタＱ1
と、このトランジスタＱ1のエミッタと前記抵抗Ｒ3，コ
イルＬ1及びコンデンサＣ2の共通接続点との間に接続さ
れた抵抗Ｒ1とよりなる。トランジスタＱ1のベースは、
前記ダイオードＤ1，抵抗ＲA及び電池８の共通接続点に
接続されている。また、トランジスタＱ1のコレクタ
は、抵抗Ｒ2とＲ3との接続点に接続されている。
【００２５】次に、本実施例の動作について説明する。
いま、図２において、トランジスタＱ1のエミッタ・ベ
ース間電圧をＶEB（≒０．６Ｖ）、エミッタ電流をＩE
とすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAと電
池電圧ＶBとは、ＶA＞ＶBであるから、ＤＣ／ＤＣコン
バータ５の出力電圧ＶAは、次式で表される。
いま、図２において、トランジスタＱ1のエミッタ・ベ
ース間電圧をＶEB（≒０．６Ｖ）、エミッタ電流をＩE
とすると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAと電
池電圧ＶBとは、ＶA＞ＶBであるから、ＤＣ／ＤＣコン
バータ５の出力電圧ＶAは、次式で表される。
【００２６】 ＶA＝Ｒ1・ＩE＋ＶEB＋ＶB （１） 従って、上式を整理すると、Ｑ1のエミッタ電流ＩEは、
次式で示される。
次式で示される。
【００２７】 ＩE＝｛（ＶA−ＶB）／Ｒ1｝−（ＶEB／Ｒ1） （２） また、電圧差検知回路１０からＤＣ／ＤＣコンバータ５
内のコントロール部用集積回路５０の２番ピンを介して
誤差増幅器に入力される電圧ＶCは、トランジスタＱ1の
コレクタ電流をＩCとすると、 ＶC＝ＩC・Ｒ2 （３） である。
内のコントロール部用集積回路５０の２番ピンを介して
誤差増幅器に入力される電圧ＶCは、トランジスタＱ1の
コレクタ電流をＩCとすると、 ＶC＝ＩC・Ｒ2 （３） である。
【００２８】一方、トランジスタＱ1の直流電流増幅率
ｈFEが十分大きいものとすると、ＩC≒ＩEであるから、
（３）式は、 ＶC≒ＩE・Ｒ2 （３’） となる。よって、この式に（２）式を代入すると、次式
が得られる。
ｈFEが十分大きいものとすると、ＩC≒ＩEであるから、
（３）式は、 ＶC≒ＩE・Ｒ2 （３’） となる。よって、この式に（２）式を代入すると、次式
が得られる。
【００２９】 ＶC≒｛Ｒ2（ＶA−ＶB）／Ｒ1｝−（Ｒ2／Ｒ1）ＶEB （４） ここで、（４）式中、抵抗Ｒ1及びＲ2と、Ｑ1のエミッ
タ・ベース間電圧ＶEBとはそれぞれ既知の一定値である
から、（４）式の電圧ＶCは電圧差（ＶA−ＶB）に応じ
て変化する電圧差検知電圧である。
タ・ベース間電圧ＶEBとはそれぞれ既知の一定値である
から、（４）式の電圧ＶCは電圧差（ＶA−ＶB）に応じ
て変化する電圧差検知電圧である。
【００３０】この電圧差検知電圧ＶCは、上記集積回路
５０内の誤差増幅器に入力電圧として供給される。この
集積回路５０は、周知のように、増幅度が約６０ｄＢ以
上である誤差増幅器の反転入力端子に印加される入力電
圧と、非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖrefとが
等しくなるように作動するようになされているので、電
圧差検知電圧ＶCは、基準電圧Ｖrefと等しくされる。従
って、（４）式のＶCにＶrefを代入することにより、次
式が成立する。
５０内の誤差増幅器に入力電圧として供給される。この
集積回路５０は、周知のように、増幅度が約６０ｄＢ以
上である誤差増幅器の反転入力端子に印加される入力電
圧と、非反転入力端子に印加される基準電圧Ｖrefとが
等しくなるように作動するようになされているので、電
圧差検知電圧ＶCは、基準電圧Ｖrefと等しくされる。従
って、（４）式のＶCにＶrefを代入することにより、次
式が成立する。
【００３１】 ＶA−ＶB≒｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB （５） （５）式からわかるように、（５）式の右辺は、一定値
（既知）であるから、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電
圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧（ＶA−ＶB）は、本実施
例により、ほぼ一定値に設定されることとなる。また、
（５）式を整理すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力
電圧ＶAは、次式で表される。
（既知）であるから、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電
圧ＶAと電池電圧ＶBとの差電圧（ＶA−ＶB）は、本実施
例により、ほぼ一定値に設定されることとなる。また、
（５）式を整理すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力
電圧ＶAは、次式で表される。
【００３２】 ＶA≒ＶB＋｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB （６） このＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAは、図４に
破線で示す如く、充電開始時から、常に、電池電圧ＶB
に対して［｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB］だけ大なる
値を示す。従って、本実施例では、図４からわかるよう
に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAは、電池電
圧ＶBの変化に追従して変化することとなり、充電開始
初期においては、従来の出力定電圧ＶA（図４に実線で
示す）に比し、大幅に小なる値を示すようにすることが
できる。
破線で示す如く、充電開始時から、常に、電池電圧ＶB
に対して［｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB］だけ大なる
値を示す。従って、本実施例では、図４からわかるよう
に、ＤＣ／ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAは、電池電
圧ＶBの変化に追従して変化することとなり、充電開始
初期においては、従来の出力定電圧ＶA（図４に実線で
示す）に比し、大幅に小なる値を示すようにすることが
できる。
【００３３】一方、本実施例により、上記の如くＤＣ／
ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAが電池電圧ＶBの変化に
追従して変化しても、電池８への充電電流ＩCHは、充電
期間中は、従来と同様に一定値を保つことができる。こ
のことについて、図３と共に説明する。すなわち、電圧
増幅器６１の反転入力端子の入力電圧は、抵抗ＲSMの両
端電圧ＶSMがＲSM・ＩCHであるから、次式で表される。
ＤＣコンバータ５の出力電圧ＶAが電池電圧ＶBの変化に
追従して変化しても、電池８への充電電流ＩCHは、充電
期間中は、従来と同様に一定値を保つことができる。こ
のことについて、図３と共に説明する。すなわち、電圧
増幅器６１の反転入力端子の入力電圧は、抵抗ＲSMの両
端電圧ＶSMがＲSM・ＩCHであるから、次式で表される。
【００３４】 ＶA−ＶSM＋０．２５(V)＝ ＶA−ＲSM・ＩCH＋０．２５(V) また、電圧増幅器６１の非反転入力端子の入力電圧は、
ＶAである。この集積回路６０は１３番ピンの入力電圧
が所定の充電完了電圧に達するまでは、電圧増幅器６１
の反転入力端子と非反転入力端子の両入力電圧が等しく
なるようにフィードバック動作するため、次式が成立す
る。
ＶAである。この集積回路６０は１３番ピンの入力電圧
が所定の充電完了電圧に達するまでは、電圧増幅器６１
の反転入力端子と非反転入力端子の両入力電圧が等しく
なるようにフィードバック動作するため、次式が成立す
る。
【００３５】 ＶA−ＲSM・ＩCH＋０．２５(V)＝ＶA （７） 従って、上式を整理して次式が得られる。
【００３６】 ＩCH＝０．２５(V)／ＲSM （８） すなわち、（８）式からわかるように、抵抗ＲSMは一定
値であるから、充電電流ＩCHも一定となる。従って、本
実施例の場合も、充電電流は、図４にＩCHで示す如く、
一定である。
値であるから、充電電流ＩCHも一定となる。従って、本
実施例の場合も、充電電流は、図４にＩCHで示す如く、
一定である。
【００３７】また、本実施例の充電時の電流制御回路６
の損失、すなわち、発熱量Ｐｂは、（５）式を用いて次
式で表される。
の損失、すなわち、発熱量Ｐｂは、（５）式を用いて次
式で表される。
【００３８】 Ｐｂ＝（ＶA−ＶB）・ＩCH ＝［｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB］・ＩCH （９） この発熱量Ｐｂは、図５に破線で示す如く、同図に実線
で示す従来の発熱量Ｐａに比し、特に、充電初期におい
て大幅に小なる値を示す。因みに、前記した従来の充電
器と同じ条件（充電初期の電池電圧ＶBを１０Ｖ、充電
電流ＩCHを３Ａとし、満充電時の電池電圧ＶBが１３Ｖ
の、公称電圧１２Ｖの電池の場合）では、 ｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB＝０．８(V) とすると、時間Ｔ1までの充電期間では、本実施例の損
失Ｐｂは２．４Ｗ（＝０．８×３）であり、従来の損失
Ｐａの１２Ｗに比し、大幅に小さな値を示す。
で示す従来の発熱量Ｐａに比し、特に、充電初期におい
て大幅に小なる値を示す。因みに、前記した従来の充電
器と同じ条件（充電初期の電池電圧ＶBを１０Ｖ、充電
電流ＩCHを３Ａとし、満充電時の電池電圧ＶBが１３Ｖ
の、公称電圧１２Ｖの電池の場合）では、 ｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB＝０．８(V) とすると、時間Ｔ1までの充電期間では、本実施例の損
失Ｐｂは２．４Ｗ（＝０．８×３）であり、従来の損失
Ｐａの１２Ｗに比し、大幅に小さな値を示す。
【００３９】なお、 ｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋ＶEB の設定値は、電池充電電流の最大値（この場合は３Ａ）
を流すのに可能な差電圧（ＶA−ＶB）以上の値である必
要がある。この差電圧（ＶA−ＶB）は、電流制御回路６
により左右される。すなわち、電流制御回路６により差
電圧（ＶA−ＶB）以上の値の｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋
ＶEBが設定される。
を流すのに可能な差電圧（ＶA−ＶB）以上の値である必
要がある。この差電圧（ＶA−ＶB）は、電流制御回路６
により左右される。すなわち、電流制御回路６により差
電圧（ＶA−ＶB）以上の値の｛（Ｒ1／Ｒ2）Ｖref｝＋
ＶEBが設定される。
【００４０】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、定電圧発
生回路の出力直流電圧を電池電圧の変化に対応して変化
させることにより、従来は電池電圧に関係なく常に一定
電圧であった定電圧発生回路の出力直流電圧を、特に、
充電初期においては、本発明の方が低くなるようにで
き、このことから電流制御回路の損失を従来に比し、大
幅に減少することができ、よって、充電器の小型化を実
現することができる。
生回路の出力直流電圧を電池電圧の変化に対応して変化
させることにより、従来は電池電圧に関係なく常に一定
電圧であった定電圧発生回路の出力直流電圧を、特に、
充電初期においては、本発明の方が低くなるようにで
き、このことから電流制御回路の損失を従来に比し、大
幅に減少することができ、よって、充電器の小型化を実
現することができる。
【図１】本発明の一実施例のブロック図である。
【図２】本発明の一実施例の具体的回路図である。
【図３】電流制御回路の一例の回路図である。
【図４】図１と図６の充電器の各部のタイムチャートで
ある。
ある。
【図５】本発明と従来の損失を対比して示す図である。
【図６】従来の一例のブロック図である。
４…整流回路 ５…ＤＣ／ＤＣコンバータ ６…電流制御回路 ７…電圧検知回路 ８…電池 １０…電圧差検知回路 ５０…コントロール部用集積回路 ５１…起動部 ５２…コントロール部 ５３…スイッチング部 ６０…電流制御回路用集積回路 Ｑ1…電圧差検知回路用ＰＮＰトランジスタ
Claims (1)
- 【請求項１】定電圧発生回路の出力直流電圧に基づいて
生成した定電流により電池を充電すると共に、電圧検知
回路により検知した該電池の電池電圧が所定値に達した
時に該定電流を減少する構成の電流制御回路を有する充
電器において、 前記定電圧発生回路の出力直流電圧と前記電池電圧との
差電圧を検知して、該定電圧発生回路にフィードバック
する差電圧検知回路を設け、前記電池の充電時に該差電
圧が一定になるよう前記直流電圧を可変制御することを
特徴とする充電器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3563093A JPH06253467A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 充電器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3563093A JPH06253467A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 充電器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06253467A true JPH06253467A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=12447194
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3563093A Withdrawn JPH06253467A (ja) | 1993-02-24 | 1993-02-24 | 充電器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06253467A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008099558A1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-08-21 | Ricoh Company, Ltd. | Power supply circuit, charging unit having the power supply circuit, and power supply method |
| US7474079B2 (en) | 2006-03-28 | 2009-01-06 | Panasonic Corporation | Battery charger with backup charging circuit |
| US7511458B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-03-31 | Nec Electronics Corporation | Charging apparatus |
| JP2010239857A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-10-21 | Chroma Ate Inc | 電池充電および放電装置ならびに方法 |
| JP2011188583A (ja) * | 2010-03-05 | 2011-09-22 | Fujitsu Telecom Networks Ltd | バッテリ充電装置 |
| WO2011118118A1 (ja) * | 2010-03-26 | 2011-09-29 | パナソニック株式会社 | 充電装置 |
| JP2013118739A (ja) * | 2011-12-01 | 2013-06-13 | Rohm Co Ltd | 充電回路およびそれを利用した電子機器 |
| JP2015139342A (ja) * | 2014-01-24 | 2015-07-30 | 三菱電機株式会社 | 非常用照明装置 |
| CN107591851A (zh) * | 2017-05-04 | 2018-01-16 | 合肥中耐电子设备有限公司 | 一种电池充电器的内部充电状态检测系统 |
-
1993
- 1993-02-24 JP JP3563093A patent/JPH06253467A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7511458B2 (en) | 2005-03-23 | 2009-03-31 | Nec Electronics Corporation | Charging apparatus |
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| JP2010239857A (ja) * | 2009-02-10 | 2010-10-21 | Chroma Ate Inc | 電池充電および放電装置ならびに方法 |
| US8222867B2 (en) | 2009-02-10 | 2012-07-17 | Chroma Ate Inc. | Battery charging and discharging apparatus and method |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20000509 |