JPS60219925A - 充電回路 - Google Patents
充電回路Info
- Publication number
- JPS60219925A JPS60219925A JP7546384A JP7546384A JPS60219925A JP S60219925 A JPS60219925 A JP S60219925A JP 7546384 A JP7546384 A JP 7546384A JP 7546384 A JP7546384 A JP 7546384A JP S60219925 A JPS60219925 A JP S60219925A
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- Japan
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- charging
- circuit
- current
- transistor
- time
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
し技術分野］
本発明は小型電気機器に組み込んで使用される充電回路
に関するものである。
に関するものである。
［背景技２Ｉｉ３］
一般にニッカド電池のような二次電池な用−た充電式商
品の一回の使用時間はせ（・ぜ（・２〜３分程度である
が、定格充電時間は最も短し１ものでも１時間というよ
うに非常に長いのが普通でおり、これを短時間で充電し
ようとすると、充分な電流容量や熱容量を必要とするの
で充電回路や過充電防止回路が大型化する上に電池内部
でのガス発生あるいは電池寿命の低下するとν１う問題
があった。
品の一回の使用時間はせ（・ぜ（・２〜３分程度である
が、定格充電時間は最も短し１ものでも１時間というよ
うに非常に長いのが普通でおり、これを短時間で充電し
ようとすると、充分な電流容量や熱容量を必要とするの
で充電回路や過充電防止回路が大型化する上に電池内部
でのガス発生あるいは電池寿命の低下するとν１う問題
があった。
［発明の目的］
本発明は上記の問題点に鑑み、緊急の場合にとりあえず
１回もしくは数回の使用分のみを短時間で充電すること
ができるように、充電初期の一定時間だけ大電流充電を
行ったのちは自動的に小電流充電に切り換わるように構
成すると共に、何らかの原因で温度が異常上昇した場合
には直ちに小電流充電に切り換わるるようにして、回路
部品を大型化したり安全性を犠牲にしたりすることなく
短時間で充電が行えるようにしたものである。
１回もしくは数回の使用分のみを短時間で充電すること
ができるように、充電初期の一定時間だけ大電流充電を
行ったのちは自動的に小電流充電に切り換わるように構
成すると共に、何らかの原因で温度が異常上昇した場合
には直ちに小電流充電に切り換わるるようにして、回路
部品を大型化したり安全性を犠牲にしたりすることなく
短時間で充電が行えるようにしたものである。
１発明の開示１
本発明は電気機器の使用Ｎ回分（Ｎは１以上の数）に相
当するエネルギを比較的短時間に充電する第１の平均充
電電流と、電池の定格充電容量の少なくとも８０％以上
を比較的長時間を要して充電する第２の平均充電電流と
を順次切換的に供給する充電電流切換回路を備えた充電
回路において、商用電源電圧を充電電圧に変換するイン
バータの一次側の回路に、スイッチングトランジスタ、
トランスなどのインバータ構成部品の近傍に配設された
感温素子を挿入することにより、温度が上昇すると充電
電流が減少するように構成したものであり、スイッチン
グトランジスタやトランスなどの容量を増すことなく、
許容される限り速やかに応急必要量の充電を行うことが
できるようにしたものである。
当するエネルギを比較的短時間に充電する第１の平均充
電電流と、電池の定格充電容量の少なくとも８０％以上
を比較的長時間を要して充電する第２の平均充電電流と
を順次切換的に供給する充電電流切換回路を備えた充電
回路において、商用電源電圧を充電電圧に変換するイン
バータの一次側の回路に、スイッチングトランジスタ、
トランスなどのインバータ構成部品の近傍に配設された
感温素子を挿入することにより、温度が上昇すると充電
電流が減少するように構成したものであり、スイッチン
グトランジスタやトランスなどの容量を増すことなく、
許容される限り速やかに応急必要量の充電を行うことが
できるようにしたものである。
図は本発明充電回路の一実施例を示したものである。１
は電源回路で、商用電源■Ｓからの交流入力は保護抵抗
Ｒ１を通り全波整流器ＲｅｆおよびコンデンサＣ１によ
って整流平滑化され、各回路に直流電圧Ｖｉｎを供給し
てり）る。スイ・ンチング回路２およびベース回路３は
イン／く一夕を構成しており、スイッチングトランジス
タＱｓｕ＋のコレクタにはトランスの一次巻線り、が、
ベースにはベース抵抗Ｒｂ ３および直流阻止コンデン
サｃｂを介して二次巻線Ｌ２がそれぞれ接続されており
、エミッタにはエミッタ抵抗Ｒｅ１介して被充電電池Ｂ
７５’直列に挿入されている。いま電ｆＪ Ｖ ｓがオ
ンされると、起動用抵抗Ｒｈ、およびＲｂ２を通してト
ランジスタＱＳＩ１１にベース電流Ｉｂが供給され、コ
レクタ電流Ｉｃが流れ始める。トランスの一次巻線Ｌ１
と二次巻線Ｌ２とは正帰還がかかるように接続されてい
るので、コレクタ電流が急上昇しトランジスタＱＳＩＩ
＋は急速にスイッチオンされる。このとき出力回路４に
おいては、出力巻線り、に誘起された二次電圧がダイオ
ードＤ ｏ ＋および電池Ｂを通してチョークフィルＬ
Ｏの両端に印加されるが、電圧の変化率が大トくチョー
クコイルのりアクタンスが大きいために二次電流は殆ど
流れず、従って一次側のコレクタ電流は直線的に増加す
ることができるのである。コレクタ電流がある値（Ｉｃ
＞ｈＦＥＸＩｂ）まで増え続けるとベース電流やＩ＋
Ｆ Ｅが不足してトランジスタＱｓｕ＋がオン状態を維
持できなくなり、そのためにコレクタエミッタ間電圧が
高くなって巻線Ｌ１にかかっていた電圧が減り始め、こ
れが巻線Ｌ２を介してベース電流を減少させるので、こ
の傾向が正帰還によって助長されトランジスタＱｓ―は
急速にカットオフする。トランジスタＱｓｗがカットオ
フすると、オン時にチョークフィルＬｏに蓄積されてい
たエネルギが出力巻線り。
は電源回路で、商用電源■Ｓからの交流入力は保護抵抗
Ｒ１を通り全波整流器ＲｅｆおよびコンデンサＣ１によ
って整流平滑化され、各回路に直流電圧Ｖｉｎを供給し
てり）る。スイ・ンチング回路２およびベース回路３は
イン／く一夕を構成しており、スイッチングトランジス
タＱｓｕ＋のコレクタにはトランスの一次巻線り、が、
ベースにはベース抵抗Ｒｂ ３および直流阻止コンデン
サｃｂを介して二次巻線Ｌ２がそれぞれ接続されており
、エミッタにはエミッタ抵抗Ｒｅ１介して被充電電池Ｂ
７５’直列に挿入されている。いま電ｆＪ Ｖ ｓがオ
ンされると、起動用抵抗Ｒｈ、およびＲｂ２を通してト
ランジスタＱＳＩ１１にベース電流Ｉｂが供給され、コ
レクタ電流Ｉｃが流れ始める。トランスの一次巻線Ｌ１
と二次巻線Ｌ２とは正帰還がかかるように接続されてい
るので、コレクタ電流が急上昇しトランジスタＱＳＩＩ
＋は急速にスイッチオンされる。このとき出力回路４に
おいては、出力巻線り、に誘起された二次電圧がダイオ
ードＤ ｏ ＋および電池Ｂを通してチョークフィルＬ
Ｏの両端に印加されるが、電圧の変化率が大トくチョー
クコイルのりアクタンスが大きいために二次電流は殆ど
流れず、従って一次側のコレクタ電流は直線的に増加す
ることができるのである。コレクタ電流がある値（Ｉｃ
＞ｈＦＥＸＩｂ）まで増え続けるとベース電流やＩ＋
Ｆ Ｅが不足してトランジスタＱｓｕ＋がオン状態を維
持できなくなり、そのためにコレクタエミッタ間電圧が
高くなって巻線Ｌ１にかかっていた電圧が減り始め、こ
れが巻線Ｌ２を介してベース電流を減少させるので、こ
の傾向が正帰還によって助長されトランジスタＱｓ―は
急速にカットオフする。トランジスタＱｓｗがカットオ
フすると、オン時にチョークフィルＬｏに蓄積されてい
たエネルギが出力巻線り。
およびダイオードＤＯ□を通して放出され、電池Ｂに充
電電流が供給される。以後は同様な動作が一定周期で繰
り返される。
電電流が供給される。以後は同様な動作が一定周期で繰
り返される。
次ぎに過電流防止回路５について説明する。電圧Ｖｉｎ
は抵抗Ｒｉｃ２、コンデンサＣｉ ｃ ２およびツェナ
ーダイオードＤｚ２によってさらに平滑安定化され、こ
のツェナー電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２で分圧してトラン
ジスタＱ、のベースに基準電圧Ｖｒｅｆとして加えてい
る。電池Ｂの電圧ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆとトランジス
タＱ１のベースエミ・フタ間電圧Ｖｂｅとの和よりも小
さく、 Ｖｂ＜Ｖｒｅｆ＋Ｖｂｅ である間は、ＱｌがオンしＱ２がオフとなって（するの
で、ベース回路３に変化はなくトランジスタＱＳ−は発
振を持続するが、充電が進んで電池電圧力Ｃ３Ｖｂ＞Ｖ
ｒｅｆ＋Ｖｂｅ となるまで上昇すると、トランジスタＱ２がオンしてト
ランジスタＱｓ―のベース電流を引ト込み、それによっ
てトランジスタＱＳＩｌｌの発振を停止させることによ
り充電を終了させるのである。
は抵抗Ｒｉｃ２、コンデンサＣｉ ｃ ２およびツェナ
ーダイオードＤｚ２によってさらに平滑安定化され、こ
のツェナー電圧を抵抗Ｒ１およびＲ２で分圧してトラン
ジスタＱ、のベースに基準電圧Ｖｒｅｆとして加えてい
る。電池Ｂの電圧ｖｂが基準電圧Ｖｒｅｆとトランジス
タＱ１のベースエミ・フタ間電圧Ｖｂｅとの和よりも小
さく、 Ｖｂ＜Ｖｒｅｆ＋Ｖｂｅ である間は、ＱｌがオンしＱ２がオフとなって（するの
で、ベース回路３に変化はなくトランジスタＱＳ−は発
振を持続するが、充電が進んで電池電圧力Ｃ３Ｖｂ＞Ｖ
ｒｅｆ＋Ｖｂｅ となるまで上昇すると、トランジスタＱ２がオンしてト
ランジスタＱｓ―のベース電流を引ト込み、それによっ
てトランジスタＱＳＩｌｌの発振を停止させることによ
り充電を終了させるのである。
次にタイマ回路６と切換回路７とで構成される充電電流
切換回路について説明する。タイマＩＣに供給される電
源電圧は降圧用抵抗Ｒｉｃ１、平滑コンデンサＣｉｃ＋
およびツェナーダイオードＤｚ１により安定化されＶｃ
ｃ端子に加えられる。タイマ回路はＶｃｃ電圧の立ち上
がりによってリセットされ、出力端子Ｖｏｕｔにタイム
アツプ信号を出力するまでの時間が外付は抵抗Ｒｔおよ
び外付はコンデンサＣｔにより設定される。切換回路７
はトランジスタＱｏおよび抵抗Ｒｅ２とで構成されてス
イッチングトランジスタＱｓＩｌｌのエミッタアース間
に並列に接続されており、タイマ出力が”Ｈ″レベル開
はトランジスタＱｏはオン状態にあるので、スイッチン
グトランジスタＱｓｗのエミッタアース間の抵抗値はほ
ぼ第１のエミッタ抵抗Ｒｅ、と第２のエミッタ抵抗Ｒｅ
２との並列抵抗となっており、大ぎなフレフタ電流１ｃ
を流すことがでおるので短時間充電用の大きな風力電流
工０が発生しているが、タイマ出力がＬ”に変わると切
換回路７はオフ状態となって、スイッチングトランジス
タＱｓｗのエミッタ抵抗はＲｅｌのみとなり、フレフタ
電流Ｉｃが制限されるので、出力電流１ｏも長時間充電
用の小電流に切り換えられるのである。なおトランスの
一次巻線り、の両端にはコンデンサＣｓおよび抵抗Ｒｓ
よりなるスパイク吸収回路８が接続されている。
切換回路について説明する。タイマＩＣに供給される電
源電圧は降圧用抵抗Ｒｉｃ１、平滑コンデンサＣｉｃ＋
およびツェナーダイオードＤｚ１により安定化されＶｃ
ｃ端子に加えられる。タイマ回路はＶｃｃ電圧の立ち上
がりによってリセットされ、出力端子Ｖｏｕｔにタイム
アツプ信号を出力するまでの時間が外付は抵抗Ｒｔおよ
び外付はコンデンサＣｔにより設定される。切換回路７
はトランジスタＱｏおよび抵抗Ｒｅ２とで構成されてス
イッチングトランジスタＱｓＩｌｌのエミッタアース間
に並列に接続されており、タイマ出力が”Ｈ″レベル開
はトランジスタＱｏはオン状態にあるので、スイッチン
グトランジスタＱｓｗのエミッタアース間の抵抗値はほ
ぼ第１のエミッタ抵抗Ｒｅ、と第２のエミッタ抵抗Ｒｅ
２との並列抵抗となっており、大ぎなフレフタ電流１ｃ
を流すことがでおるので短時間充電用の大きな風力電流
工０が発生しているが、タイマ出力がＬ”に変わると切
換回路７はオフ状態となって、スイッチングトランジス
タＱｓｗのエミッタ抵抗はＲｅｌのみとなり、フレフタ
電流Ｉｃが制限されるので、出力電流１ｏも長時間充電
用の小電流に切り換えられるのである。なおトランスの
一次巻線り、の両端にはコンデンサＣｓおよび抵抗Ｒｓ
よりなるスパイク吸収回路８が接続されている。
本実施例にあっては感温素子として、インバータへ直流
電源電圧を供給する電源ラインに直列にポジスタＲｐを
挿入しており、このポジスタでスイッチングトランジス
タ、トランス、チョークフィルなどインバータ構成部品
の異常温度上昇を検出し、インバータへの入力電流を制
限することにより、各電子部品の破壊を防止している。
電源電圧を供給する電源ラインに直列にポジスタＲｐを
挿入しており、このポジスタでスイッチングトランジス
タ、トランス、チョークフィルなどインバータ構成部品
の異常温度上昇を検出し、インバータへの入力電流を制
限することにより、各電子部品の破壊を防止している。
また例えばタイマ回路６の出力端Ｖｏｕｔとアースとの
間に感温素子で制御されたＳＣＲを接続しておくことに
よって、感温素子が異常温度を検出した場合には直ちに
短時間充電モードから長時間充電モードに切り換わり、
再び温度が低下したのちにも長時間充電モードを維持す
るように構成することができる。このようにすれば、異
常原因が取り除かれないうちに再度大電流が流れるとい
う危険を防止することがでトる。
間に感温素子で制御されたＳＣＲを接続しておくことに
よって、感温素子が異常温度を検出した場合には直ちに
短時間充電モードから長時間充電モードに切り換わり、
再び温度が低下したのちにも長時間充電モードを維持す
るように構成することができる。このようにすれば、異
常原因が取り除かれないうちに再度大電流が流れるとい
う危険を防止することがでトる。
［発明の効果］
以上のように本発明充電回路は、充電電流切換回路を備
えた充電回路において、商用電源電圧を充電電圧に変換
するインバータの一次側の回路に、スイッチングトラン
ジスタ、トランスなどのインバータ構成部品の近傍に配
設された感温素子を挿入することにより、温度が上昇す
ると充電電流が減少するように描戒したものであるから
、インバータを構成するスイッチングトランジスタ、ト
ランスあるいはチョークフィルなどの電流容量を増すこ
となく、緊急使用分の充電を短時間に行うことができる
という利点があり、また感温素子で充電モードを切り換
えるようにしておけば、温度などの周囲条件に応じて最
も効率の良い充電がでとるという利点がある。
えた充電回路において、商用電源電圧を充電電圧に変換
するインバータの一次側の回路に、スイッチングトラン
ジスタ、トランスなどのインバータ構成部品の近傍に配
設された感温素子を挿入することにより、温度が上昇す
ると充電電流が減少するように描戒したものであるから
、インバータを構成するスイッチングトランジスタ、ト
ランスあるいはチョークフィルなどの電流容量を増すこ
となく、緊急使用分の充電を短時間に行うことができる
という利点があり、また感温素子で充電モードを切り換
えるようにしておけば、温度などの周囲条件に応じて最
も効率の良い充電がでとるという利点がある。
図は本発明充電回路の一実施例を示す回路図である。
１は電源回路、２はスイッチング回路、３はベース回路
、４は出力回路、５は過充電防止回路、６はタイマ回路
、７は切換回路、８はスパイク吸収回路、９は被充電電
池、ＱｓＩｌｌはスイッチングトランジスタ、Ｌｌは一
次巻線、Ｌ２はフィードバック巻線、Ｌ３は出力巻線、
Ｌｏはチョークフィル、Ｃｂは直流阻止コンデンサ、Ｒ
ｂ、およびＲＩＪ２は起動抵抗、Ｒｂ、はベース抵抗、
Ｒｅ、はエミッタ抵抗、Ｒｅ ２は第２のエミッタ抵抗
、Ｄｏ＋およびＤｏｏはダイオード、ＱＯはトランジス
タ、Ｂは電池、Ｒ１１は感温素子またはポジスタ。 代理人 弁理士 石 １）長 七
、４は出力回路、５は過充電防止回路、６はタイマ回路
、７は切換回路、８はスパイク吸収回路、９は被充電電
池、ＱｓＩｌｌはスイッチングトランジスタ、Ｌｌは一
次巻線、Ｌ２はフィードバック巻線、Ｌ３は出力巻線、
Ｌｏはチョークフィル、Ｃｂは直流阻止コンデンサ、Ｒ
ｂ、およびＲＩＪ２は起動抵抗、Ｒｂ、はベース抵抗、
Ｒｅ、はエミッタ抵抗、Ｒｅ ２は第２のエミッタ抵抗
、Ｄｏ＋およびＤｏｏはダイオード、ＱＯはトランジス
タ、Ｂは電池、Ｒ１１は感温素子またはポジスタ。 代理人 弁理士 石 １）長 七
Claims (2)
- （１）電気機器の使用Ｎ回分（Ｎは１以上の数）に相当
するエネルギを比較的短時間に充電する第１の平均充電
電流と、電池の定格充電容量の少なくとも８０％以上を
比較的長時間を要して充電する第２の平均充電電流とを
順次切換的に供給する充電電流切換回路を備えた充電回
路において、商用電源電圧を充電型）王に変換するイン
バータの一次側の回路に、スイッチングトランジスタ、
トランスなどのインバータ構成部品の近傍に配設された
感温素子を挿入することにより、温度が上昇すると充電
電流が減少するようにして成ることを特徴とする充電回
路。 - （２）上記感温素子によって短時間充電モードから長時
間充電モードに切り換えるようにし、再び温度が下がっ
ても長時間充電モードを保持するように構成して成るこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の充電回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7546384A JPS60219925A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7546384A JPS60219925A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 充電回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60219925A true JPS60219925A (ja) | 1985-11-02 |
Family
ID=13577022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7546384A Pending JPS60219925A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | 充電回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60219925A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63691U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | ||
| JPS6363046U (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-26 | ||
| JP2003526308A (ja) * | 2000-02-29 | 2003-09-02 | アラリス メディカル システムズ インコーポレイテッド | パワーマネージメントシステム |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926922B1 (ja) * | 1970-12-30 | 1974-07-13 | ||
| JPS5925533A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-02-09 | 松下電工株式会社 | 急速充電回路 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7546384A patent/JPS60219925A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4926922B1 (ja) * | 1970-12-30 | 1974-07-13 | ||
| JPS5925533A (ja) * | 1982-07-31 | 1984-02-09 | 松下電工株式会社 | 急速充電回路 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63691U (ja) * | 1986-06-20 | 1988-01-06 | ||
| JPH0545114Y2 (ja) * | 1986-06-20 | 1993-11-17 | ||
| JPS6363046U (ja) * | 1986-10-13 | 1988-04-26 | ||
| JP2003526308A (ja) * | 2000-02-29 | 2003-09-02 | アラリス メディカル システムズ インコーポレイテッド | パワーマネージメントシステム |
| JP4808891B2 (ja) * | 2000-02-29 | 2011-11-02 | ケアフュージョン ３０３、インコーポレイテッド | パワーマネージメントシステム |
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