JPS6399730A - 充電回路 - Google Patents

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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば充電式ハンディ形電気掃除機またはそ
の他充電式礪器の充電回路に関する。

（従来の技術） 従来のこの種の充電回路は例えば第３図に示す構成が採
られていた。

第３図において１は商用交流電源で、この商用交流電源
１はトランス２およびダイオードブリッジ３よりなる降
圧整流回路部４に接続されている。この降圧整流回路部
４の正出力側から負出力側へ保護抵抗５を有する主（ノ
イリスタ６、ダイオード７、二次電池８が直列に接続さ
れている。また、前記降圧整流回路部４の正出力側から
負出力側にダイオード９、平滑用のコンデンサ１０が直
列に接続されている。

前記主サイリスタ６はカソード・ゲート間に抵抗１１を
有し、このサイリスタ６のゲートは抵抗１２を介して前
記ダイオード９と前記コンデンサ１０の接続部に接続さ
れている。さらに、主サイリスタロのグー１−には補助
サイリスタ１３が１ａ続されこの補助（ノイリスタ１３
は降圧整流回路部４の負出力側に接続されている。そし
てこの補助サイリスタ１３のグー１〜は、電圧検出回路
１４を介してダイオード７と二次電池８の接続部に接続
されている。

上記従来の充電回路の動作について説明する。

二次電池８を充電するに際しては、商用交流電源１から
の電圧を降圧整流回路部４で降圧および全波整流し、主
サイリスタ６に電圧を印加するとともにゲート電流を流
して主サイリスタ６をオンし二次電池８を充電する。そ
して二次電池８の充電が進み二次電池８の電池電圧が上
昇すると電圧検出回路１４が補助サイリスタ１３のゲー
トにゲート電流を流す。これにより補助Ｖイリスタ１３
がオンし、主サイリスタ６にゲート電流が流れなくなり
主サイリスタ６がオフする。なお、このとき補助サイリ
スタ１３のオン状態を保持するためダイオード９および
コンデンサ１０で脈流を平潤し直流を流す。そして、主
サイリスタ６がオフされることにより、二次電池８は保
護抵抗５を介して微少の電流により充電されるので二次
電池８の過充電を防止する。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の充電回路で、人′？ｊＸ流により
充電を行なった場合は第４図に示すように完全に二次電
池８に充電が行なわれる前に二次電池８の電池電圧が上
背するので電圧検出回路１４が作動し、補助サイリスタ
１３をオンすることにより主サイリスタ６をオフするの
で、二次電池８への充電は保護抵抗５を介した微少電流
となる。このため二次電池８の充電が完全に行なわれる
まで■、１間がかかり、充電が完了する前に使用するこ
とが多くなり二次電池８の劣化を進める原因どなる。ま
た、保護抵抗５の抵抗値を小さくすれば主サイリスタ６
のオフ後の電流値は増すものの電池が過充電され、二次
電池８の劣化を准める原因となる。

本発明は上記問題点に鑑みなされたもので、二次電池を
過充電することなく急速に完全充電に近い状態にすると
ともに、充電停止を忘れても二次電池の劣化４防ぐこと
ができる充電回路を提供することを目的とする。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 本発明は整流回路部と、この整流回路部の正側にコレク
タが接続されるとともにベース・コレクタ間に抵抗を有
するＮＰＮ形のトランジスタと、このトランジスタのエ
ミッタに正側が接続された二次電池と、前記トランジス
タのベースにカソードが接続されたツェナダイオードと
、このツェナダイオードのアノードに入力側が接続され
た３端子スイッチング素子と、前記二次電池および前記
３端子スイッチング素子に接続され前記二次電池の電圧
が所定電圧まで上昇したとき前記３端子スイッチング素
子をオンする電圧検出回路部とを備えたものである。

（作用） 本発明は整流回路部で交流を直流に変換し、ベース・」
レクタ間の抵抗を介してベースにベース電流を流しトラ
ンジスタをオンして二次電池に大電流で充電する。

そして二次電池が充電され電池電圧が上昇し。

電圧検出回路部が二次電池が所定電圧まで上昇したと判
断したら３端子スイッチング素子をオンする。これによ
りトランジスタに流れていたベース電流の一部はツェナ
ダイオード、３端子スイッチング素子にバイパスされト
ランジスタのベース電流は減少する。

そしてトランジスタのベース電圧はツェナダイオードの
電圧降下分と３端子スイツプング素子のオン状態時の電
圧降下分を加えたものとなり、充電電源の電圧にかかわ
らずトランジスタのベース電圧が定まり、これによりベ
ース電流が決定される。この定電圧の充電に変換した直
後は充電される電流値は比較的大きいが、充電の進行に
伴う電池電圧の上背により、ツェナダイオードと３端子
スイッチング素子のオン電圧降下分の相との差が小さく
なり、トランジスタのエミッタ・ベース間の電位差が小
さくなりベース電流を減少することにより充電′１ｆ流
を減少して二次電池を充電する。

（実施例） 以下、本発明の充電回路の一実施例を図面を参照して説
明する。

第３図において、２１は商用交流電源で、この商用交流
電源２１は、降圧用の変圧器２２およびダイオード２３
．２４．２５．２６で構成されたダイオードブリッジ２
７からなる例えばアダプターである整流回路部２８に接
続されている。

この整流回路部２８の正出力側にベース・コレクタ間に
抵抗３１を有するＮＰＮ形のトランジスタ３２のコレク
タが接続され、このトランジスタ３２のエミッタは逆流
防止用のダイオード３３に接続され、充電用・駆動用切
換え１、の端子３４ａ　、　３４ｂを有するスイッチ３
４を介して、例えば鉛蓄電池からなる二次電池３５の正
側が接続され、この二次電池の負側は負出力側に直列に
順次接続されている。また、整流回路部２８の正出力側
から負出力側に直列にダイオード３６、平滑用のコンデ
ンサ３７が接続され充電路以外を脈流から直流に平滑す
る。

前記トランジスタ３２のベースにはツェナダイオード３
８のカソードが接続され、このツェナダイオード３８の
７ノードには３端子スイッチング素子としてのサイリス
タ３９の入力側としてのアノードが接続され、このサイ
リスタ３９のカソードは整流回路部２８の負出力側に接
続されるとともに、ゲートは電圧検出回路部４０に接続
されている。この電圧検出回路部４０は、オペアンプ４
１の暴準電圧設定用の端子をダイオード３６を介した整
流回路部２８の正出力側および負出力側にそれぞれ接続
し、正転入力側はダイオード４２を介してダイオード３
３と切換スイッチ３４の充電用の端子３４ａに接続する
とともに、反転入力側は抵抗４３を介してダイオード３
Ｇを介して整流回路部２８の正出力側およびツェナダイ
オード４４を介して整流回路部２８の負出力側に接続し
、出力側を抵抗４５を介しダイオード３６を介して整流
回路部２８の正出力側におよびコンデンサ４６を介して
整流回路部２８の負出力側に接続し、さらに抵抗４７を
介して前記サイリスタ３９のゲートに接続する。

また、前記ダイオード３Ｇとコンデン＋Ｊ３７の接続点
り日ら整流回路部２８の負出力端へは直列に抵抗５１、
ダイオード５２、発光ダイオード５３が接続されるとと
もに抵抗５１とダイオード５２の接続点どツェナダイオ
ード３８とサイリスタ３９の接続点との間にはダイオー
ド５４が接続され、これらで表示回路部５５を構成して
いる。

さらに、前記切換スイッチ３４の駆動用の端子３４ｂに
は整流回路部２８の負出力側に接続された負荷例えば電
気掃除機においては電動送風礪Ｇ１および直列に接続さ
たれ発光ダイオード５３駆動用のダイオード６２、ダイ
オード６３、抵抗６４が前記ダイオード５２と発光ダイ
オード５３の接続点に接続されている。

上記実施例の動作について説明する。

二次１池３５を充電するに際しては、スイッチ３４を充
電用の端子３４ａ側に接続し商用交流電源２１の電圧を
変圧器２２で降圧しダイオードブリッジ２７で整流する
。これによりトランジスタ３２のベースに抵抗３１を介
してベース電流を流しトランジスタ３２をオンすること
により大電流で二次電池３５を充電する。また、発光ダ
イオード５３が点灯し大電流で充電されている旨を示す
。

二次電池３５の充電が進み二次電池３５の電圧が上昇す
るとツェナダイオード４４の電位より二次電池３５の電
位が上昇しオペアンプ４１は正転出力をサイリスタ３９
のゲートに出力する。これによりサイリスタ３９がオン
し、トランジスタ３２のベース電流の・一部がツェナダ
イオード３８、サイリスタ３９にバイパスされる。なお
このとき脈流でサイリスタ３９がオフしないようにダイ
オード３６およびコンデンサ３７で平滑する。そしてト
ランジスタ３２のエミッタ・ベースに加わる電圧は、ツ
ェナダイオード３８の電圧降下分とりイリスタ３９のオ
ン電圧降下分との和と二次電池３５の電圧との差により
決定され、この電圧に従いトランジスタ３２のベース′
Ｆｉ流が流れ、これにより二次電池３５の充電電流が決
定される。すなわち充電に伴い二次電池３５の電池電圧
が上昇するに従ってトランジスタ３２のベース電流が減
少してツェナダイオード３８の電圧降下分とりイリスタ
３つのオン電圧降下分の和で決定されるトランジスタ３
２のベース電圧と二次電池３５の電圧の平衡が保たれた
状態でトランジスタ３２のベース電流は一定の微少型ｊ
ｌＥを保つことになる。従って第２図に示づように二次
電池３５の充電電流ら充電が進むにつれて電池電圧が上
胃することによりサイリスタ３つがオンしたのらは徐々
に充電電流が減少し微少電流を保つことになる。

また、サイリスイ２３９がオンすることにより、発光ダ
イオード５３に流れる電流はサイリスタ３９にバイパス
され発光ダイオード５３は潤灯する。

また、二次電ｌｔ！！３５を放電し電動送Ｉ１機６１を
駆動するときはスイッチ３４を駆動用の端子３４ｂにし
、電動送１１ａ筬６１を回転駆動するとともに発光ダイ
オード５３を魚灯する。

〔発明の効果〕

本発明は、トランジスタのベースにツェナダイオードお
よび３端子スイッチング素子を接続し二次電池の電圧を
検出する電圧検出回路部で３端子スイッチング素子を制
御するように構成したことにより、ベース電流をツェナ
ダイオードの電圧降下と３端子スイッチング素子のオン
電圧降下との和と、二次′重油の充電電１の差とにより
設定できるので、充電初期の電流伯を人さくすることが
でき急速に完全に充電することができ充電不足で使用さ
れる煩度が少なくなり二次電池の長寿命化を図れ二次電
池の劣化を防ぐことができるとともに、充電停止を忘れ
ても充電電流は微少イ１ので二次電池の劣化を防ぐこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の充電回路の回路図、第２図
は同上二次電池の電池電圧および充電電流と時間との関
係図、第３図（ま従来の充電回路の回路図、第４図は同
上二次電池の電池電圧および充電電流と時間の関係図で
ある。 ２８・・整流回路部、３２・・トランジスタ、３５・・
二次電池、３８・・ツェナダイオード、３９・・３端子
スイッチング素子、４０・・電圧検出回路部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）整流回路部と、 この整流回路部の正側にコレクタが接続されるとともに
   ベース・コレクタ間に抵抗を有するＮＰＮ形のトランジ
   スタと、 このトランジスタのエミッタに正側が接続された二次電
   池と、 前記トランジスタのベースにカソードが接続されたツェ
   ナダイオードと、 このツェナダイオードのアノードに入力側が接続された
   ３端子スイッチング素子と、 前記二次電池および前記３端子スイッチング素子に接続
   され前記二次電池の電圧が所定電圧まで上昇したとき前
   記３端子スイッチング素子をオンする電圧検出回路部と を備えたことを特徴とする充電回路。