JPS6022426A - 急速充電回路 - Google Patents
急速充電回路Info
- Publication number
- JPS6022426A JPS6022426A JP12982383A JP12982383A JPS6022426A JP S6022426 A JPS6022426 A JP S6022426A JP 12982383 A JP12982383 A JP 12982383A JP 12982383 A JP12982383 A JP 12982383A JP S6022426 A JPS6022426 A JP S6022426A
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- JP
- Japan
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- charging
- transistor
- current
- battery
- resistor
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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】
〔技術分野〕
本発明は小型電気ms等に組み込み使用される急速充電
回路に関するものである。
回路に関するものである。
一般にニッカド電池のような2次電池を用いた充電式商
品、特にその小物商品においては]−ドレス使用が可能
で小型化や軽量化ができる他繰返し使用ができるという
メリットがある。このような充電式商品、特に電気かみ
そシ、電気歯ブラシ、電気バリカン等においては、その
電池を満充電して何回使えるかで使用能力が示されてお
り、5回使用可能というような1回以下の使用条件はユ
ーザにとって意味がないばかりか何回かの使用の後参回
使用で機能が停止することはかえってユーザにとって迷
惑である問題がある。以下電気かみそシに例をとって述
べると電気かみそりの使用に際し1回の使用時間は最大
5分であることが解っている。又、このような商品の定
格充電時間は現在提供されている最も短いもので約1時
間である。この理由は、1時間以内の充電時間を得よう
とすると、その為の電力変換回路が大型化し小物商品に
通さ々い問題がある他、大電流での満充電までの充電は
電池の寿命の低下や内圧上昇によるガス発生が心配され
る問題があシ、さらに過充電防止回路が複雑になり大聖
化や高価格化するなどによるものである。しかしてこの
ような電気かみそりにおいて、電池の残エネル千がt!
0になった状態で次の1回の使用分を充電するのに必要
な充電時間は約5分である。つまり、1回使用する為に
5分間待たなければならない1司題があり、この時間は
朝の出動前の使用者においては貴重な時間であった。
品、特にその小物商品においては]−ドレス使用が可能
で小型化や軽量化ができる他繰返し使用ができるという
メリットがある。このような充電式商品、特に電気かみ
そシ、電気歯ブラシ、電気バリカン等においては、その
電池を満充電して何回使えるかで使用能力が示されてお
り、5回使用可能というような1回以下の使用条件はユ
ーザにとって意味がないばかりか何回かの使用の後参回
使用で機能が停止することはかえってユーザにとって迷
惑である問題がある。以下電気かみそシに例をとって述
べると電気かみそりの使用に際し1回の使用時間は最大
5分であることが解っている。又、このような商品の定
格充電時間は現在提供されている最も短いもので約1時
間である。この理由は、1時間以内の充電時間を得よう
とすると、その為の電力変換回路が大型化し小物商品に
通さ々い問題がある他、大電流での満充電までの充電は
電池の寿命の低下や内圧上昇によるガス発生が心配され
る問題があシ、さらに過充電防止回路が複雑になり大聖
化や高価格化するなどによるものである。しかしてこの
ような電気かみそりにおいて、電池の残エネル千がt!
0になった状態で次の1回の使用分を充電するのに必要
な充電時間は約5分である。つまり、1回使用する為に
5分間待たなければならない1司題があり、この時間は
朝の出動前の使用者においては貴重な時間であった。
不発り1は上述の点に鑑みて提供したものであって、今
電気か今そりにおける例で述べれば、電池の残エネル千
が′t!口でも1回分もしくは数回分の使用分に相当す
る充電容重を1分根度の短時間で充電し、その後は電池
の満タン−までの充電々流を切換えて充電する機能を有
するようにし、もって大電流充電を行うことによる種々
の問題を解決しながらしかも必要最小限の量の充電を極
く短時間で行うことができるようにして使用性を向上し
た急速充電回路を提供するとともに、短時間充電(1分
充電)と長時間充電(通常充電)とを切り換えることが
できる様にして、電池容量があるときけ長時間、低電流
で充電して電池の劣化を防止することを目的とした急速
充電回路を提供するものである。
電気か今そりにおける例で述べれば、電池の残エネル千
が′t!口でも1回分もしくは数回分の使用分に相当す
る充電容重を1分根度の短時間で充電し、その後は電池
の満タン−までの充電々流を切換えて充電する機能を有
するようにし、もって大電流充電を行うことによる種々
の問題を解決しながらしかも必要最小限の量の充電を極
く短時間で行うことができるようにして使用性を向上し
た急速充電回路を提供するとともに、短時間充電(1分
充電)と長時間充電(通常充電)とを切り換えることが
できる様にして、電池容量があるときけ長時間、低電流
で充電して電池の劣化を防止することを目的とした急速
充電回路を提供するものである。
〔発1叫の開示〕
以下、本発明の一実施例を図面により詳述する。第1図
において(1)は保護・整流・平滑回路で、保護用抵抗
R1を介して交流電源Vsに接続されているブリッジ整
流器DBと、このブリッジ整流器■)Bの出力側に接続
されている平滑用〕シヂシサC1とから構成されている
。(2)はスイッチシクトラシジスタQ8%発振用トラ
ンスの1次巻線T−1等から構成されるスイッチ、7タ
回路で、1次巻線L1の一端が]シプシサC1に接続さ
れている。REI 、Rggはエミッタ抵抗である。B
は被充電電池で、エミッタ抵抗RICIを介してトラン
ジスタQsのエミッタに接続されている。(3)はベー
ス回路で、トランジスタQsのベースに接続されるベー
ス起動用抵抗REI、RE2、トラシスの5次巻線L3
、ベース抵抗RB3等から構成されている。(4)はス
パイク吸収回路で、抵抗R8とコシデシサCsとの直列
回路が1次巻線−5= Llの両端に並列に接続されている。(5)は出力回路
で、トラシスの2次巻線と出力電流整流用タイオードD
1とチョークコイルLOとの直列回路が被充電電池Bに
並列に接続きれている。D2は整流用タイオード゛t′
ある。(6)は過充電防止回路で、トランジスタQ+Q
λ、抵抗R2〜R4、ツェナータイオードDZ2等から
なるIC(81’と、外付は川の抵抗R5、コシデンt
cg等で構成でれている。抵抗R5はIC+81’の電
源降圧用抵抗で、]シヂシサCIIはI C(61’の
電源平滑用コシデシサである。(7)はタイマーI C
(71’等からなるタイマー回路で、R6は電源降圧用
抵抗、c3は平滑用コンヂシサ、Dzlはツェナータイ
オードである。RtおよびCtiタイマI C(7)’
の内部発振器の外付は抵抗及びコンヂシサであって、こ
の定数を適当に選択することによりタイマ時間を任意に
設定することができる。(8)は切換回路で、抵抗RO
スタQoはタイマーIC(7どからの出力にょ夛駆動さ
れるものであり、ベース・エミッタ間に前記スイ4− ツチSWを並列に接続し、また、]レレフにはエミッタ
抵抗RK2に接続されている。このスイッチSWは後述
するように、被充電電池Bの初期の充電において大電流
による急速充電(1分充電)又は低電流による通常充電
を切シ換えるものであるしかして、又流電源vsからの
交流入力はブリッジ整流器DBにより全波整流され、ま
た、コyデンtCIKより平滑される。この平滑された
電源電圧VINは、ベース回路(3)に印加され、抵抗
RBI、RB2を通ってトランジスタQ8のベース電流
を流し始める。そして、トランジスタQsがオシし始め
て]レクタ電流ICが流れ始める。1次巻線L工にはト
ラシス作用によシ、]レクタ電流Icを流きない方向に
起電力が発生する。すると5次巻線Qsにはトランジス
タQsのベース電流IBを流し、トランジスタQsをオ
シさせるように起電力が発生して、トランジスタQsが
オシ状態にがる。この時、1次巻線L1に励磁されたエ
ネルギーは、2次巻線L2からタイオードD1% チョ
ークコイルLoを通して電池Bに放出きれる。そしで、
]レクタ電流Iaが急速に増えつづけ、Iq= hfe
−IB (hfeは電流増巾率)となった時、今度は
1次巻線L1にコレクタ電流ICを減らそうとするよう
に起電力が発生し、3次巻線L3にもベース電流IBを
減らずように起電力が発生する。トランジスタQsは急
速にオフ状態に移行する。]コレクタ電流0が流れなく
なると、再ひ、トランジスタQ8がオンする方向に1次
、2次巻線LI L2には電圧が発生する。以降これが
繰り返されて、トランジスタQsはオシ、オフを繰り返
す。向、タイオードDQはタミー電流を流すだめのもの
である。
において(1)は保護・整流・平滑回路で、保護用抵抗
R1を介して交流電源Vsに接続されているブリッジ整
流器DBと、このブリッジ整流器■)Bの出力側に接続
されている平滑用〕シヂシサC1とから構成されている
。(2)はスイッチシクトラシジスタQ8%発振用トラ
ンスの1次巻線T−1等から構成されるスイッチ、7タ
回路で、1次巻線L1の一端が]シプシサC1に接続さ
れている。REI 、Rggはエミッタ抵抗である。B
は被充電電池で、エミッタ抵抗RICIを介してトラン
ジスタQsのエミッタに接続されている。(3)はベー
ス回路で、トランジスタQsのベースに接続されるベー
ス起動用抵抗REI、RE2、トラシスの5次巻線L3
、ベース抵抗RB3等から構成されている。(4)はス
パイク吸収回路で、抵抗R8とコシデシサCsとの直列
回路が1次巻線−5= Llの両端に並列に接続されている。(5)は出力回路
で、トラシスの2次巻線と出力電流整流用タイオードD
1とチョークコイルLOとの直列回路が被充電電池Bに
並列に接続きれている。D2は整流用タイオード゛t′
ある。(6)は過充電防止回路で、トランジスタQ+Q
λ、抵抗R2〜R4、ツェナータイオードDZ2等から
なるIC(81’と、外付は川の抵抗R5、コシデンt
cg等で構成でれている。抵抗R5はIC+81’の電
源降圧用抵抗で、]シヂシサCIIはI C(61’の
電源平滑用コシデシサである。(7)はタイマーI C
(71’等からなるタイマー回路で、R6は電源降圧用
抵抗、c3は平滑用コンヂシサ、Dzlはツェナータイ
オードである。RtおよびCtiタイマI C(7)’
の内部発振器の外付は抵抗及びコンヂシサであって、こ
の定数を適当に選択することによりタイマ時間を任意に
設定することができる。(8)は切換回路で、抵抗RO
スタQoはタイマーIC(7どからの出力にょ夛駆動さ
れるものであり、ベース・エミッタ間に前記スイ4− ツチSWを並列に接続し、また、]レレフにはエミッタ
抵抗RK2に接続されている。このスイッチSWは後述
するように、被充電電池Bの初期の充電において大電流
による急速充電(1分充電)又は低電流による通常充電
を切シ換えるものであるしかして、又流電源vsからの
交流入力はブリッジ整流器DBにより全波整流され、ま
た、コyデンtCIKより平滑される。この平滑された
電源電圧VINは、ベース回路(3)に印加され、抵抗
RBI、RB2を通ってトランジスタQ8のベース電流
を流し始める。そして、トランジスタQsがオシし始め
て]レクタ電流ICが流れ始める。1次巻線L工にはト
ラシス作用によシ、]レクタ電流Icを流きない方向に
起電力が発生する。すると5次巻線Qsにはトランジス
タQsのベース電流IBを流し、トランジスタQsをオ
シさせるように起電力が発生して、トランジスタQsが
オシ状態にがる。この時、1次巻線L1に励磁されたエ
ネルギーは、2次巻線L2からタイオードD1% チョ
ークコイルLoを通して電池Bに放出きれる。そしで、
]レクタ電流Iaが急速に増えつづけ、Iq= hfe
−IB (hfeは電流増巾率)となった時、今度は
1次巻線L1にコレクタ電流ICを減らそうとするよう
に起電力が発生し、3次巻線L3にもベース電流IBを
減らずように起電力が発生する。トランジスタQsは急
速にオフ状態に移行する。]コレクタ電流0が流れなく
なると、再ひ、トランジスタQ8がオンする方向に1次
、2次巻線LI L2には電圧が発生する。以降これが
繰り返されて、トランジスタQsはオシ、オフを繰り返
す。向、タイオードDQはタミー電流を流すだめのもの
である。
次に、過充電防止回1Nrt61について説明する。電
源電圧VINは抵抗R6により降圧され、そして]シデ
ンサC2とツェナータイオードI)zgにより平滑、安
定化される。抵抗RZ R3にてツェナータイオードD
Z2のツェナー電圧を分割して、抵抗R3の両端には基
準電圧Vrefが次式に示すように発生する。
源電圧VINは抵抗R6により降圧され、そして]シデ
ンサC2とツェナータイオードI)zgにより平滑、安
定化される。抵抗RZ R3にてツェナータイオードD
Z2のツェナー電圧を分割して、抵抗R3の両端には基
準電圧Vrefが次式に示すように発生する。
(但し、■zはツェナー電圧である。)ここで、電池B
の電圧Vnと基準電圧Vrefとの関係で、 VB (Vref + VBK (但し、 VBKはトランジスタQlのベース・エミッ
タ間電圧である。) の時は、トランジスタQlはオシ状態となり、従して、
トランジスタQ2はオフ状態になる。充電が進んで電池
Bの電圧が上昇して、 VB> Vref + VBK う:、lジスタロ2はオシしてトランジスタQsのベー
ス電流を流し込む。それによシ、トラ、1./ジスタQ
sはしツトオフされて発振は止まシ、充電電流はカット
される。
の電圧Vnと基準電圧Vrefとの関係で、 VB (Vref + VBK (但し、 VBKはトランジスタQlのベース・エミッ
タ間電圧である。) の時は、トランジスタQlはオシ状態となり、従して、
トランジスタQ2はオフ状態になる。充電が進んで電池
Bの電圧が上昇して、 VB> Vref + VBK う:、lジスタロ2はオシしてトランジスタQsのベー
ス電流を流し込む。それによシ、トラ、1./ジスタQ
sはしツトオフされて発振は止まシ、充電電流はカット
される。
次に、タイマー回路(7)と切換回路(8)とについて
説明する。電圧VINは抵抗R6によって降圧され、]
シプシサC3およびツェナータイオードDZIにより安
定化及び平滑でれて、タイマーI C(7)’の電源V
OOとなる。タイマーI C(7)’の出力は、電源v
ac7− の立上りとともにリセットされて、抵抗Rt、mVヂシ
サCtの定数により設定された時間後(例えば1分間)
、出力VoutがHLyベベルらLレベルに移行する。
説明する。電圧VINは抵抗R6によって降圧され、]
シプシサC3およびツェナータイオードDZIにより安
定化及び平滑でれて、タイマーI C(7)’の電源V
OOとなる。タイマーI C(7)’の出力は、電源v
ac7− の立上りとともにリセットされて、抵抗Rt、mVヂシ
サCtの定数により設定された時間後(例えば1分間)
、出力VoutがHLyベベルらLレベルに移行する。
タイマー1. C(71’の出力VoutがHレベルの
時は、トランジスタQoがオシし、出力VoutがLレ
ベルの時はトラ、7ジスタQoは才)となる。従って、
以下に示す2つのt−ドが形成嘔れる。
時は、トランジスタQoがオシし、出力VoutがLレ
ベルの時はトラ、7ジスタQoは才)となる。従って、
以下に示す2つのt−ドが形成嘔れる。
■トランジスタQoがオフ状態の時は、エミッタ抵抗は
RKIのみにより決まる。
RKIのみにより決まる。
■トランジスタQoがオシ状態の時は、エミッタ抵抗は
RixとRicgとにより決まる。
RixとRicgとにより決まる。
つまり、エミッタ抵抗Rgx h Rxgとの定数を適
当に選ぶことにより、入力電流(1−ランジスタQsの
コレクタ電流Ia)を、短時間充電と長時間充電との2
つの七−ドで、トランジスタQoの状態により任意に変
えることができ、その結果、出力電流(電池Bへの充電
電流1o)を変えることが可能となる。すなわち、トラ
、7ジスタQoがオフの時には、電池Bの定格充電容量
の少なくとも80%以上を比較的長時間(通常通電)を
要して充電するも8− のである。壕だ、トランジスタQoがオンの時には、電
池Bを比較的短時間(1分充電)にて充電せしめる。そ
して、スイッチSWをオシにしておくと、トランジスタ
Qoはオフとなるため、コレクタ電流Iaはエミッタ抵
抗REIのみとなり、常に通常充電の七−ドとなる。ま
た、スイッチSWを才゛。
当に選ぶことにより、入力電流(1−ランジスタQsの
コレクタ電流Ia)を、短時間充電と長時間充電との2
つの七−ドで、トランジスタQoの状態により任意に変
えることができ、その結果、出力電流(電池Bへの充電
電流1o)を変えることが可能となる。すなわち、トラ
、7ジスタQoがオフの時には、電池Bの定格充電容量
の少なくとも80%以上を比較的長時間(通常通電)を
要して充電するも8− のである。壕だ、トランジスタQoがオンの時には、電
池Bを比較的短時間(1分充電)にて充電せしめる。そ
して、スイッチSWをオシにしておくと、トランジスタ
Qoはオフとなるため、コレクタ電流Iaはエミッタ抵
抗REIのみとなり、常に通常充電の七−ドとなる。ま
た、スイッチSWを才゛。
しておくと、タイマーI C(7)’の電源投入後は出
力Voutが1ルベルとなるためトランジスタQoがオ
シとなり、トランジスタQsのコレクタ電流IOはエミ
ッタ抵抗REIとRg2とで決まシ、1分充電の七−ド
となる。以上の結果をまとめると表1のようになる。尚
、エミッタ抵抗R11、RE2とC充電部が構成され、
タイマーIC(7)′、トランジスタQoとで出力電流
制御手段が構成される。
力Voutが1ルベルとなるためトランジスタQoがオ
シとなり、トランジスタQsのコレクタ電流IOはエミ
ッタ抵抗REIとRg2とで決まシ、1分充電の七−ド
となる。以上の結果をまとめると表1のようになる。尚
、エミッタ抵抗R11、RE2とC充電部が構成され、
タイマーIC(7)′、トランジスタQoとで出力電流
制御手段が構成される。
く表1〉
第2図は他の実施例を示し、切換回路(8)の構成が異
なるものであって、他の回路は前実施例と同様である。
なるものであって、他の回路は前実施例と同様である。
タイマーIC(71’の出力端より抵抗ROIを介して
トランジスタQOIのベースに接続され、トランジスタ
QOIのコレクタはトランジスタQO2のベースに接続
している。また、トランジスタQo2のベースは、抵抗
Rotを介してタイマーIC+7どの電源VOOに入る
とともに、外部に露出されている操作子たるスイッチS
Wの1つの接点SWIに接続されている。トランジスタ
Qoaの]レクタは、トラシジスタQ60ベースに接続
され、また、スイッチSWの接点SW2は1三ツタ抵抗
RHを介してトラ、7!;スタQsのベースに接続され
ている。また、スイッチSWの他の接点SW3は接地さ
れている次にこの切換回路(8)の動作について説明す
る。
トランジスタQOIのベースに接続され、トランジスタ
QOIのコレクタはトランジスタQO2のベースに接続
している。また、トランジスタQo2のベースは、抵抗
Rotを介してタイマーIC+7どの電源VOOに入る
とともに、外部に露出されている操作子たるスイッチS
Wの1つの接点SWIに接続されている。トランジスタ
Qoaの]レクタは、トラシジスタQ60ベースに接続
され、また、スイッチSWの接点SW2は1三ツタ抵抗
RHを介してトラ、7!;スタQsのベースに接続され
ている。また、スイッチSWの他の接点SW3は接地さ
れている次にこの切換回路(8)の動作について説明す
る。
今、第2図の回路中のA点の電位、すなわちトランジス
タQoQがオン状態でトランジスタQsのベース電位が
グランドレベルの時は、トランジスタQsはオフとなっ
て動作せず、したがってイシバータの発振はせず、入力
電流(トランジスタQsのコレクタ電流IC)、出力電
流(電池Bへの充電電流I。
タQoQがオン状態でトランジスタQsのベース電位が
グランドレベルの時は、トランジスタQsはオフとなっ
て動作せず、したがってイシバータの発振はせず、入力
電流(トランジスタQsのコレクタ電流IC)、出力電
流(電池Bへの充電電流I。
)ともに流れない。そして、トランジスタQoeがオフ
の時はイシバータは発振を行なう。すなわち、スイッチ
SWがオンの時には、タイマーI C(7)’の出力V
outのレベルに関係なく、トランジスタQsのベース
電位はエミッタ抵抗RI2によシ規制されて、通常充電
の七−ドと々る。また、スイッチSWがオフの時に、タ
イマーI C(71’の出力VoutがHしベルの時に
トランジスタQo2がオフとなり、トランジスタQsの
ベースには高電圧が印加されることになり、1分充電の
t−ドとなる。また、1分経過後、タイマーIC(7ど
の出力VoutがIレベルになると、トランジスタQo
2がオシし、トランジスタQ8が才〕となって発振動作
(充電)を停止する〔発明の効果〕 本発明は上述のように、1分充電と通常充電との切り換
えをする操作子を外部に露出させたものであるから、充
電する際に操作子を操作することで、充電電流が高い状
態での1分充電(急速充電)が、充電のMk初に必ずあ
る自動タイマーの場合と比較して、短時間充電(急速充
電)が必要のない場合は、低い電流で充電(通常充電)
できるため、電池の劣化がないという効果を奏する。
の時はイシバータは発振を行なう。すなわち、スイッチ
SWがオンの時には、タイマーI C(7)’の出力V
outのレベルに関係なく、トランジスタQsのベース
電位はエミッタ抵抗RI2によシ規制されて、通常充電
の七−ドと々る。また、スイッチSWがオフの時に、タ
イマーI C(71’の出力VoutがHしベルの時に
トランジスタQo2がオフとなり、トランジスタQsの
ベースには高電圧が印加されることになり、1分充電の
t−ドとなる。また、1分経過後、タイマーIC(7ど
の出力VoutがIレベルになると、トランジスタQo
2がオシし、トランジスタQ8が才〕となって発振動作
(充電)を停止する〔発明の効果〕 本発明は上述のように、1分充電と通常充電との切り換
えをする操作子を外部に露出させたものであるから、充
電する際に操作子を操作することで、充電電流が高い状
態での1分充電(急速充電)が、充電のMk初に必ずあ
る自動タイマーの場合と比較して、短時間充電(急速充
電)が必要のない場合は、低い電流で充電(通常充電)
できるため、電池の劣化がないという効果を奏する。
第1図は本発明の一笑施例の具体回路図、82図は同上
の他の実施例の具体回路図である。 Bは被充電電池である。 代理人 弁理士 石 1)長 七
の他の実施例の具体回路図である。 Bは被充電電池である。 代理人 弁理士 石 1)長 七
Claims (1)
- (1)電気機器の使用N回分(Nは1以上の数)に相当
するエネル甲を比較的短時間に充電する第1の平均充電
々流と、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の平均充電々流とを
切換的に供給する充電部を形成し、電池への充電々流を
制御する出力電流制御手段を設けて、虜遼充電と通常充
電との切り換えをする操作子を外部に露出式せたことを
特徴とする急速充電回路。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12982383A JPS6022426A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 急速充電回路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12982383A JPS6022426A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 急速充電回路 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6022426A true JPS6022426A (ja) | 1985-02-04 |
Family
ID=15019100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12982383A Pending JPS6022426A (ja) | 1983-07-15 | 1983-07-15 | 急速充電回路 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6022426A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148051U (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-18 |
-
1983
- 1983-07-15 JP JP12982383A patent/JPS6022426A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148051U (ja) * | 1986-03-12 | 1987-09-18 |
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