JPS6321580A - 蓄電池の放電状態表示回路 - Google Patents

蓄電池の放電状態表示回路

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JPS6321580A
JPS6321580A JP62167992A JP16799287A JPS6321580A JP S6321580 A JPS6321580 A JP S6321580A JP 62167992 A JP62167992 A JP 62167992A JP 16799287 A JP16799287 A JP 16799287A JP S6321580 A JPS6321580 A JP S6321580A
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は蓄電池の放電状態表示回路に関する。
(従来技術) 従来、表示装置が蓄電池電圧より高い動作電圧を必要と
する場合に蓄電池の放電状態表示装置が使用される。エ
ネルギー源が例えば単体の蓄電池であり且つ表示装置が
発光ダイオードである場合は、蓄電池電圧は約2ボルト
に高くする必要がある。このような装置は直流電圧増加
装置または上向き制?III調整器とも呼ばれる。
このような上向き制iB t’A整器は、たとえば、1
985年12月27日発行のElektronik″、
 26/85巻。
57ないし59ページにおいて知られている。そこに示
された上向き制御調整器では、スイッチングトランジス
タの駆動は発振器を包含する制御調整器によって行われ
る、すなわち、スイッチングトランジスタおよび全体の
装置が外部から制御される。
本発明の目的は、部品が少なく、動作が確実で且つ取扱
いが簡単であることが特徴である蓄電池の放電状態表示
回路を提供することである。
(発明の目的および構成) この目的は、冒頭に述べた形式の放電状態表示回路にお
いて、特許請求の範囲第1項の特徴部分に記載された手
段によって達成される。
特に、この対策の長所は、蓄電池テストキーを必要とせ
ずに負荷をかけた状態で、蓄電池電圧の測定が自動的に
行われることである。使用者は、装置の円滑な作動を保
証するには蓄電池をいつ再充電すればよいかを正確に知
ることができる。この装置は自己振動を行うため、外部
からの制御を々・要としない。したがって、この装置は
、簡単な構造および少ない製造コストを特徴とする。蓄
電池を再充電するか、または取替える時期を表示するた
めの電流消費はわずかである。蓄電池電圧が調整された
闇値以下に低下した場合に、初めて回路が振動し表示装
置が作動する。この装置のヒステリシス現象によって、
調整された闇値の範囲内において光表示装置の明滅は行
われない。
好適な実施態様は特許請求の範囲の従属項から知ること
ができ、その長所を2つの実施例について以下に詳細に
説明する。
(実施例) 第1図において、エネルギー源は、例えば電圧U3を供
給する単体の蓄電池Bである。この場合、蓄電池Bの負
極が基準電位を表わしている。ここでは抵抗Rで示され
た負荷が開閉スイッチSを通して接続されている。これ
と同時に、スイッチSが閉じている場合、蓄電池Bおよ
びスイッチSと直列に、リアクトルL1スイッチングト
ランジスタを表わす第1トランジスタT1およびエミッ
タ抵抗R,が蓄電池電圧U6に接続されている。トラン
ジスタT、およびエミッタ抵抗R,と並列に発光ダイオ
ードLEDが接続されている。トランジスタT、および
発光ダイオードLEDのアノードとりアクドルLとの接
続点がAで表わされている。蓄電池Bの正極において、
第3トランジスタT:lのエミッタ・コレクタ経路が、
抵抗R2および第2トランジスタT2と直列に蓄電池B
の負電位に接続されている。抵抗R2およびトランジス
タT2と並列に分圧器R4/Rsが接続され、この接続
点にトランジスタT2のベースが接続されている。トラ
ンジスタT、のベースは、スイッチSの蓄電池Bと反対
側の端部に抵抗R3を介して接続されている。
この装置は、負荷を蓄電池Bに接続する開閉スイッチS
と共同で始めて始動され、蓄電池電圧UHの測定が蓄電
池Bの極において直接行われるため、スイッチSの接触
抵抗がこの測定を誤らせることがない。抵抗4a、Rs
からなる分圧器は、例えば定格電圧より20%低い所定
の蓄電池電圧U、を下回った場合に、初めてトランジス
タT2が阻止されるように調整される。この所望の作動
闇値(この値以下で発光ダイオードLEDが表示を出す
ことになっている)は、抵抗R4によって調整される。
次にこの装置の動作を説明する。
この考察の出発点として、スイッチSが開路されており
、したがって回路および負荷Rに電圧が印加されておら
ず、リアクトルしおよびコンデンサCIが放電されてい
ると仮定する。いま、スイ・ノチSが閉路され、すなわ
ち蓄電池Bまたは蓄電池電圧U、が負荷Rに接続される
と、これと同時に、リアクトルし、トランジスタTI 
、エミッタ抵抗R3および発光ダイオードLEDからな
る電流回路も蓄電池已に接続され、その他の回路部分(
抵抗Rz、)ランジスタT2、分圧器R4/ Rs)が
、新しく導通されたトランジスタTゴによって励起され
る。蓄電池電圧U、が、分圧器R4/Rsによって直接
に、すなわちスイッチSのおそらく変化する接触抵抗の
影響を受けずに、運転状態において測定される。蓄電池
電圧Ul+が、抵抗R4によって調整された闇値を越え
ると、トランジスタT2が導通し、トランジスタT、が
阻止状態に維持される。発光ダイオードLEDは、その
降伏電圧がリアクトルLを介して印加された蓄電池電圧
U6より高いため暗い状態に維持される。
蓄電池電圧U、が、例えば蓄電池定格電圧より20%低
(調整された闇値以下に低減すると、トランジスタT2
はターンオフを開始し、トランジスタT、は抵抗R,を
介して駆動されてターンオンする。コンデンサC3は、
抵抗R4およびトランジスタT、のコレクタ・エミッタ
経路を介して左の電極が正電位に予備充電される。
導通されたトランジスタT、を介して直線的に増加する
電流がリアクトルLを通して流れ始め、このためエミッ
タ抵抗R5における電位降下が増加する。これによって
、左の電極に対して正の電圧がコンデンサCIの右の電
極に達し、逆方向に流れる充電電流がトランジスタT2
のベース電位を上昇させ、したがって、このトランジス
タT2が導通し、トランジスタT、が阻止される。リア
クトルL内に起生され直前まで印加されていた電圧と逆
方向の誘起電圧が、蓄電池電圧U、に加えられる。トラ
ンジスタT、が阻止された瞬間に、点Aの電圧が値UD
F (UDFは発光ダイオードLEDの通電電圧である
)に増加する。
点Aにおける電圧によって、コンデンサCIの電圧UC
Iが再度増加し、このため充電電流によってトランジス
タT2が完全に導通状態を維持し、トランジスタT、が
完全に阻止状態を維持する。
発光ダイオードLEDを通して流れる電流は、リアクト
ルLの誘起電圧の降下によって減少し、コンデンサCI
の電圧Uelが降下し、これによって、トランジスタT
2のベースへのコンデンサC5の充電電流の流入が減少
する。トランジスタT2のベース・エミッタ経路が、こ
の場合も分圧器R4/R5によって決定され、トランジ
スタT2が、適当に調整された闇値によってターンオフ
を開始する。このため、トランジスタT、が再び導通し
、上述のように、この経過が繰返される。これは、*荷
Rが接続されている場合に蓄電池電圧U3が所定値以下
に低下すると、直ちに、この装置が振動を開始し、した
がって発光ダイオードLEDが発光を開始することを意
味している。したがって、本装置は自己振動形であり、
トランジスタT、のベースを外部から制御する構成要素
を必要としない。振動周波数は、発光ダイオードLED
を通る負荷、およびリアクトルしおよびコンデンサCI
の大きさに左右される。単体の蓄電池Bおよび2ポルト
の降伏電圧を有する発光ダイオードLEDを有する実際
の実施例の場合、振動周波数は約280KHzである。
トランジスタT2のベース・エミッタ経路と並列に接続
されたコンデンサC2が、トランジスタT2の阻止時間
およびリアクトルLの磁化時間を長くし、そのためリア
クトルLの誘起電圧が上昇し、発光ダイオードLEDが
一層明るく発光する。
第2図に示された装置の動作は第1図に示された装置と
同じである。同じ構成要素には同じ符号が付されている
。この場合、負荷は直流電−動機Mであり、この直流電
動機Mに平滑コンデンサC4が並列に接続されている。
この場合、下方の分圧器抵抗(第1図のR5)は、並列
に接続された抵抗R6,R?と、これに直列に接続され
た抵抗RIlとからなり、その場合、抵抗R1はNTC
抵抗(負の温度係数を有する抵抗)として構成されてい
る。この抵抗は、蓄電池の温度経過に適合させるのに使
用され、その場合、この抵抗に対して負荷の種類は当然
問題でない。
ここで第2図においてコンデンサC8と直列に接続され
た抵抗RI0は、発生する雑音電圧尖頭値、特に電動機
Mから生じる雑音電圧尖頭値を抑制するだめに使用され
る。
さらに、第2図に示された構成(トランジスタT4、抵
抗R1、コンデンサC1、ダイオードD、)は、負荷と
しての直流電動機Mの場合、すなわち誘導特性を有する
負荷の場合、この装置を開閉する際の動作様式を改良す
るために使用される。この場合、トランジスタT4のコ
レクタ・エミッタ経路は、トランジスタT2のコレクタ
・エミッタ経路と並列に接続されている。電動機Mにコ
ンデンサC1とダイオードD、との直列回路が接続され
ている。ダイオードD1のカソードとコンデンサC1と
の接続点は、抵抗R,を介してトランジスタT4のベー
スに接続されている。
スイッチSが閉路した場合、電動機Mの起動電流によっ
て蓄電池Bが一層強く負荷され、蓄電池電圧U、が調整
された作動閾値以下に短時間低下し、この結果、蓄電池
Bがまだ充分に充電されている場合でも発光ダイオード
LEDが発光するようになる。閉路された場合、時限素
子の役割をなすコンデンサC1および抵抗R9を介して
トランジスタT4が直ちに導通され、これによって、ト
ランジスタT1のベースが基準電位に接続され、したが
って回路の振動が阻止される。コンデンサC3は、抵抗
R1およびトランジスタT4の導通されたベース・エミ
ッタ経路を通して放電する。
時定数C3,R4は、トランジスタT4が、どれほど長
く導通状態を維持するか、すなわち閉路時点の後どれほ
ど長くこの装置が停止状態にあるかを決定する。
電動機を遮断した際、電動機は直ちに停止せずに若干の
時間、運転を続行し、発電機として動作し、短時間回路
に給電し、その結果発光ダイオードLEDを発光させる
。これはスイッチSを開路した際にトランジスタT4が
短時間導通し、これによってトランジスタT1のベース
が同様に短時間基準電位に接続され、これによって回路
の振動が阻止されることによって防止される。
【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図、第2図は誘導
性負荷に対する本発明の別の実施例を示す回路図である
。 B・・・蓄電池、 U8・・・蓄電池電圧、 LED・
・・発光ダイオード、 S・・・スイッチ、 L・・・
リアクトル、 T、ないしT4・・・トランジスタ、 
R,ないしR3゜・・・抵抗、 C1ないしC4・・・
コンデンサ、D、・・・ダイオード、 R・・・抵抗(
負荷)、 M・・・電動m(負荷)。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)蓄電池にリアクトルとベースが周期的に駆動され
    る第1のトランジスタとが直列に接続され、且つ蓄電池
    から給電される負荷と、前記第1のトランジスタのコレ
    クタ・エミッタ経路に並列に接続された表示装置とを有
    する蓄電池の放電状態表示装置において、前記第1のト
    ランジスタのベースと蓄電池の一方の極との間に第2の
    トランジスタが設けられ、そのベースは、蓄電池電圧が
    所定値以下に低下した際にこの装置が振動を開始し前記
    表示装置が作動するようにバイアスされ、前記リアクト
    ルを流れる電流に応じて第1のコンデンサによって制御
    され、前記第2のトランジスタの主電流経路と蓄電池の
    一方の極との接続点に、スイッチが設けられ、該スイッ
    チは、前記負荷を通る電流を閉路するとともに前記リア
    クトルを通る電流を閉路し、蓄電池の他方の極と前記第
    2のトランジスタの主電流経路との間にある第3のトラ
    ンジスタの駆動によって装置を作動させることを特徴と
    する蓄電池の放電状態表示回路。
  2. (2)前記第2のトランジスタのベースが、蓄電池と並
    列に設けられた分圧器によって第3のトランジスタの主
    電流経路を介してバイアスされ、第1の抵抗を有する前
    記第1トランジスタのベースが蓄電池の他方の極と接続
    され、前記第2のトランジスタのベースと、前記リアク
    トルの前記第1のトランジスタとの接続点との間に前記
    第1のコンデンサが設けられることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項に記載の放電状態表示回路。
  3. (3)前記第2のトランジスタのベース・エミッタ経路
    と並列に、第2のコンデンサが接続されることを特徴と
    する特許請求の範囲第1項または第2項に記載の放電状
    態表示回路。
  4. (4)前記第1のコンデンサと直列に第2の抵抗が直列
    接続されることを特徴とする、特許請求の範囲第1項な
    いし第3項のいずれかに記載の放電状態表示回路。
  5. (5)前記第2のトランジスタのベース抵抗が、並列接
    続された2つの抵抗と第3の抵抗との直列回路からなり
    、並列に接続された一方の抵抗が、蓄電池の温度経過に
    適合するためのNTC抵抗として構成されることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第4項のいずれかに
    記載の放電状態表示回路。
  6. (6)前記第2のトランジスタのコレクタ・エミッタ経
    路と並列に第4のトランジスタが接続され、そのベース
    が第4の抵抗を介して第3のコンデンサと負荷に直列に
    接続されたダイオードとの接続点に接続され、前記負荷
    が誘導性負荷であることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項ないし第5項のいずれかに記載の放電状態表示回路
  7. (7)前記表示装置が発光ダイオードであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに
    記載の放電状態表示回路。
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