JPS61102133A

JPS61102133A - 自動電圧切換式充電回路

Info

Publication number: JPS61102133A
Application number: JP59224345A
Authority: JP
Inventors: 前川　多喜夫; 孝秋山
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1984-10-25
Filing date: 1984-10-25
Publication date: 1986-05-20

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】（技術分舒）本発明は電気カミソリ等の小型電気Ｉ々器に適用される
自動電圧切換式充電回路に関する。

（背景技術）商用電源の電圧は国によって異なるため、海外での使用
を考慮した充電式の電気機器にあっては、 ■各国の電源電圧に対応するアダプターを携行する方法 ■手動の切換スイッチにより回路を切り換又る方法 ■電圧に応じて自動的に回路を切り換えろ方等が採用さ
れている。

このうち、■は持ち運びにおいてがさばるため不償であ
ると共に、アダプターの使用を忘れると機器を焼損する
危険があり、また、■は電気機型本体のままで適用でき
るので便利であるが、切換スイッチの操作を誤ると、例
えば１００Ｖ仕様の状態で２４０■の商用電源に使用し
た場合には焼損の危険があるため適当でない。一方、■
は雅にでも安全に使用できるた′め優れているが、従来
において提供されているものは構成が複雑でコストアッ
プを招くと共に、機器の小型化にも適していなかった。

第６図は上記の■を適用した従来の自動電圧切換式充電
回路を示したものであり、本出願人の出願（特開昭５８
−１）５１４１号）に係るものである。

すなわち、第６図においては、整流回ｇ１）′により商
用電源ＡＣの電圧を整流平滑して直流電圧を得、インバ
ータ２′においてトランジスタＱ。

の発振によりパルス　トランスの巻線Ｌ３に生じた電圧
をダイオードＤにより整流して２次電池Ｂを充電するよ
うにしており、一方、オン時間幅決定回路４′において
は前記のパルス　トランスと同一コアに巻かれた巻線Ｌ
４により商用電源ＡＣの電圧に比例した電圧、すなわち
電圧検出回路３′から与えられる信号を所定値と比較し
、２次電池Ｂに与えられる平均電流が等しくなるように
オン時間幅を決定すべく、インバータ２′のトランジス
タＱのペースをロー　レベルにクランプする信号をオア
回路６′、スイッチング制御回路７′を介してインバー
タ２′に与えている。

また、５′は充電完了電圧検出回路であり、２次電池Ｂ
の端子電圧が所定の値に達した際にオア回路６′、スイ
ッチング制御回路７′を介してインバータ２′内のトラ
ンジスタＱ、をオフせしめるものである。

しかして、商用電源ＡＣの電圧が高くなると、例えば通
常１００ｖで使用しているａ器を２４０Ｖの地域で使用
したとすると、電圧検出回路３′の巻線Ｌ４に発生する
電圧が高くなるｔこめ、オン時間幅決定回路４′の比較
基準電圧に達するのが速くなり、インバータ２ゝ内のト
ランジスタＱ、のオン時間幅が短くなって２次電池Ｂへ
供給される充電電流の平均値はほぼ一定に保たれること
になる。

従来の回路はかように動作するものであるが、次のよう
な欠点があった。すなわち、 ■オン時間幅決定回路４′に入力電圧に比例した信号を
印加するための電圧検出回路３′が必要であり、巻線Ｌ
４をインバータ部のノ（ノトス　トランスと同一のコア
に設けなければならないので、インバータに必要な巻線
と合計すると４巻線が必要となり、パルス　トランスが
作りにくくコストアップを招く。

■オン時間幅決定回路４′の構成が非常に複雑である。

■オン時間幅決定回路４′では検出信号をし）つたへ抵
抗とコンデンサからなる積分回路（こより平滑するため
、抵抗、コンデンサのノヘラッキにより積分ｐ４ｒ　７
＋７　（−バラツキが起こり、よってインバータから供
給される充電電流にも大きなバラツキが発生する。

■各回路部には商用電源の電圧変動が直接作用するので
、入力電圧が最も高い場合に対処して部品の耐圧を決定
しなければならず、よって部品の形状が大型化し、コス
トも高くなる。

等の欠点である。

（発明の目的）本発明は上記の点に鑑み提案されたものであり、その目
的とするところは、入力側で電圧の切換を行うことによ
り、構成部品が少なく安価に構成でき、かつ出力電流の
バラツキを小さくすることのできる自動電圧切換式充電
回路を提供することにある。

（発明の開示）以下、実施例を示す図面に沿って本発明を詳述する。

第１図は本発明の一実施例を示す回路図である。図にお
いて構成を説明すると、商用電源人Ｃの一端はダイオ−
ドロ１．抵抗Ｒ，，Ｒ２を介してインバータ部ＩＮＶの
抵抗Ｒ６およびパルス　トランスの巻線Ｌ１の一端に接
続され、他端は共通ラインとなっている。また、ダイオ
ードＤ８．抵抗Ｒ１の接続点と共通ライン間には抵抗Ｒ
，，Ｒ，の直列回路が接続され、抵抗Ｒ４の両端にはコ
ンデンサＣ５が接続されている。次いで、抵抗Ｒ，の両
端にはトランジスタＱ２のコレクタ、エミッタが接続さ
れ、このトランジスタＱ２のベースは自己のコレクタに
抵抗Ｒ５を介して接続されると共に、そのベースはトラ
ンジスタＱ３のコレクタに接続されている。そして、ト
ランジスタＱ３はエミッタを共通ラインに接続し、ベー
スを抵抗Ｒ３，Ｒ。

の接続点に接続しである。

一方、インバータ部ＩＮＶは、巻：４１）Ｌ、、　）ラ
ンジスタＱｌｊ抵抗Ｒ７の直列回路と、抵抗Ｒ６，コン
デンサＣ２の直列回路とが電源供給端と共通ライン間に
接続されており、トランジスタＱ、のベースは巻線Ｌ１
と同一コアに巻かれた巻線Ｌ２を介して抵抗Ｒ６，コン
デンサＣ２の接続点に接続されている。また、巻線Ｌ２
の一端、すなわらトランジスタＱ、のベースと共通ライ
ン間にはダイオードＤ、が接続され、巻線Ｌ２の他端と
共通うイン間にはダイオードＤ２と２次電池Ｂの直列回
路が接続されている。なお、インパーク部ＩＮＶの電源
入力端子間には電圧安定化用のコンデンサＣ０が並列接
続されている。

しかして、インバータ部ＩＮＶは商用電源ＡＣよりダイ
オードＤ１，１氏抗Ｒ，，Ｒ２およびコンデンサＣ１を
介して整流・平滑された直流電圧が与えられると、起動
用抵抗Ｒ５から巻線り、を介してトランジスタＱ１にベ
ース電流が供給されてコレクタ電流が流れ始め、乙のコ
レクタ電流の増加は同一のコアに巻かれた巻線Ｌ１から
巻線Ｌ２に電圧を誘起させ、正帰還動作によりトランジ
スタＱはいつきにオンとなる。この時、トランジスタＱ
、のベース電流をＩ、　、コレクタ電流をＩＣ１電流増
幅率をり、１、巻線り、への印加電圧を■１，１、巻１
ｊｌＬ、のインダクタンスをり、とすれば、！。＝（■
ｌＮ／Ｌ１）ｔ　　・・　・（１）の式でコレクタ電流
は増加してゆき、コレクタ電流のピーク値を１゜Ｐとす
ると、Ｉｏｐ＝ｒ、ｈｌ、　　　・・・・・・・・・・・・・
（２）まで増加する。コレクタ電流がピーク値に達する
と電流変化が無くなるため、巻線Ｌ２に逆極性の電圧が
発生し、トランジスタＱ１は正帰還動作によりいつきに
オフに転じる。そして、巻線り。

に蓄えられたエネルギーは巻線Ｌ２から放出され、ダイ
オードＤ２→２次電池Ｂ→共通ライン→ダイオードＤ、
−巻線Ｌ２の経路で電流が流れ、２次電池Ｂを充電する
。ここで、巻線り、、Ｌ２の巻歎をｎ、、　ｎ２とする
と、巻線Ｌ２に流れる電流のピーク値Ｉ。ｐは、１ｏｐ＝（ｎ１／ｎ２）・ｌｃｐ　・・・・・（３）と
なる。これらの電流の関係は第２図に示す通りである。

なお、ｔｏＮはトランジスタＱ、のオン時間、ｔＯＦＦ
はオフ時間であり、ｔ＋ｔ＝Ｔ　　・・・・・　・・・・・・・（４）の関
係があり、Ｔはスイッチングの周期である。

そして、占び起動用抵抗Ｒ６によりトランジスタＱがオ
ンし、同様な動作を繰り返す。

しかして、第６図に示した従来の回路にあっては商用電
源の電圧に応じて上記のオン時間ｔ。、４を制御して平
均電流を一定に制御していたが、本発明にあっては第１
図に示すように、商用電源ＡＣの電圧に応じてインバー
タ部［ＮＶへの？Ｓ源供給経路に挿入された抵抗Ｒ８を
トランジスタＱ２によりシ？−トもしくはそのまま放置
することによりインバータ部ＩＮＶへの供給電流を制限
し、充電電流の安定化を図っている。なお、商用電源Ａ
Ｃの電圧は世界的に見ても１００Ｖ地域と２４０■地域
とに別れ、１４０Ｖ〜１９０Ｖはほとんど存在しないた
め、トランジスタＱ、、　Ｑ２の動作点を１４０ｖ〜１
９０Ｖの範囲内に選び、２通りの状態でカバーするよう
にしている。すなわち、商用電源ＡＣが１００■地域等
の低圧電源である場合には、抵抗Ｒ，，Ｒ。

により分圧した電圧も相対的に低いものてあろため、ト
ランジスタＱ、はオフとなり、よってトランジスタＱ２
のベースには抵抗Ｒ５を介してベース電流が流れてオン
し、抵抗Ｒ２の両端はンフ−トサレ、タイオードＤ、か
ら抵抗Ｒ２のみを介してインバータ部ＩＮＶへ電源が供
給されろ。また、商用電源ＡＣが２４０ｖ地域であって
高い時にはトランジスタＱ、はオンとなり、トランジス
タＱ２はベースがｏ−レベルに引き下げられオフし、よ
ってインバータ部ＩＮＶへは抵抗Ｒ，，Ｒ，の合成抵抗
による高い抵抗を介して電源が供給されることになる。

ここで、インバータ部のトランジスタＱのコレクタ電流
のピーク値（一定コレクタ電流）■。ｐ、。。

ば、抵抗Ｒ２のみの時は、 ■ｅｐ＋ｃ＋　””ＩＮ／Ｒ２抵抗Ｒ，，Ｒ２の時は、 ’ＣＰｔｅｌ　”■ＩＮ／　（Ｒ１＋Ｒ２）となり、抵
抗値を適宜に選ぶことにより電圧が変わっても充電電流
を一定とすることができる。

次に第３図は本発明の他の実施例を示したものであり、
第１ｒＩ！Ｊの抵抗Ｒ，，Ｒ２の代わりにトランジスタ
Ｑ４を設け、このトランジスタＱ４のベースにはツェナ
ーダイオードＺＤにより定電圧を印加することにより、
商用電源人Ｃａ″）電圧変化によらｒインバータ部ＩＮ
Ｖへの印加電圧を一定に保つようにしたものである。

第４図は各部の波形を示したものであり、トランジスタ
Ｑ１のコレクタ　エミッタ電圧■。、。

コレクタ電流■。、充電電流ｒ０を夫々示している。

しかして、商用電源ＡＣの電圧が高い場合、第５図の破
線の如く電圧は上昇しようとするが、トランジスタＱ４
の定電圧作用により一定値を越えることはなく、よって
インパーク部ＩＮＶは商用電源ＡＣの電源電圧に関係な
く、一定の充電電流を２次電池Ｂに供給することができ
ろ。なお、図においてａは高圧電源の場合にトランジス
タＱ４のエミッ２に現われる電圧波形、ｂは低圧電源の
場合の波形であり、（イ）、（ハ）はツェナーダイオー
ドＺＤで決まる電圧より低い領域、（ロ）はそれよりも
高い電圧の領域を示している。　　　　　　　　１）（
発明の効果）思上のように本発明にあっては、商用電源をインバータ
により高周波信号に変換し、この高周波信号を整流して
２次電池を充電してなる充電回路において、前記商用電
源とインバータとの接続経路に、前記商用電源の電圧に
応じて導通度の変化する回路部を設け、前記商用電源の
電圧の大小に拘らず前記インバータに流入する電流もし
くは印加される電圧を等しく保つようにしたので、簡単
な構成にもかかわらず充ｆ４電流を一定に保持でき、な
おかつ出力電流のバラツキを小さくすることができる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す回路構成図、第２図は
その動作波形図、第３図は他の実施例を示す回路構成図
、第４図および第５図はその動作波形図、第６図は従来
の自１ｈＴｓ圧切換式充電回路の構成図である。ＩＮＶ・・・インバータ部、ＡＣ・・・・・・商用電源
、Ｂ−・−・２次電池、Ｑ、〜Ｑ４・・・・・トランジ
スタ、Ｌ、。Ｌ２°°°パルス　トランス（発振トランス）の巻締、
Ｄ、〜Ｄ、・・　ダイオード、Ｃ，−Ｃ，・　コンデン
サ、Ｒ１−Ｒ６・・・・抵抗ほか１名第１図　　　　　　　ＩＮＶ第２図Ｃ第３図　　　　　　　　１−Ｖ情４ｖ４　　　　　　第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）商用電源をインバータにより高周波信号に変換し
、この高周波信号を整流して２次電池を充電してなる充
電回路において、前記商用電源とインバータとの接続経
路に、前記商用電源の電圧に応じて導通度の変化する回
路部を設け、前記商用電源の電圧の大小に拘らず前記イ
ンバータに流入する電流もしくは印加される電圧を等し
く保つことを特徴とする自動電圧切換式充電回路。
（２）商用電源の電圧に応じて導通度の変化する回路部
は、前記商用電源とインバータとの接続経路に直列に接
続された第１および第２の抵抗と、前記第１の抵抗の両
端にコレクタ・エミッタが接続され、かつ前記商用電源
の電圧が一定値を越えた際にオフするトランジスタから
なる特許請求の範囲第１項記載の自動電圧切換式充電回
路。
（３）商用電源の電圧に応じて導通度の変化する回路部
は、前記商用電源とインバータとの接続経路にコレクタ
・エミッタが挿入され、かつベースに定電圧が印加され
たトランジスタからなる特許請求の範囲第１項記載の自
動電圧切換式充電回路。