KR0125016Y1 - 불활성 밧데리의 검출 및 충전 보상회로 - Google Patents

Abstract

본 고안은 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로에 관한 것으로, 밧데리의 전압상태를 비교기에서 기준전압과 비교하여 정상적인 상태를 확인하고, 밧데리의 전압상태를 제2비교기에서 기준전압과 비교하여 불활성화 상태인가를 확인하고, 상기의 비교에 따른 검출값을 입력받는 콘트롤러에서 제1콘트롤 신호가 출력됨에 따라 외부의 전원이 밧데리에 충전되는 상태를 스위치로 조절하도록 하고, 상기의 콘트롤러에서 제2콘트롤 신호가 출력되는 상태에 의해 밧데리의 전압을 강제로 방전시킬 수 있도록 함으로써 밧데리의 불활성화 상태를 검출할 수 있고, 불활성화 상태가 검출되면 강제 발전시킨 후 다시 충전시켜 정상적인 사용이 가능하도록 한 것이다.

Description

불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로

제1도는 본 고안의 회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 트레시홀드 전압검출부 B : 스위칭부

C : 방전부 5 : 콘트롤러

COM1, COM2 : 비교기 Q1, Q2 : 트랜지스터

본 고안은 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로에 관한 것으로, 캠코더 등에 사용하는 납밧데리의 장시간 방치에 따른 불활성화 현상을 검출하고, 불활성화인 경우에는 내부에서 강제 방전시킨 후 다시 충전하여 정상적인 사용이 가능하도록 한 불활성 밧데리의 검출 및 충전 보상회로에 관한 것이다.

일반적으로 캠코더나 오디오 기기에서 일부 사용하는 납밧데리(Pb Battery)는 장시간 지속적으로 사용하지 않고 방치하게 되면 불활성 상태가 되어 사용할 수 없게 된다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다.

그리고 불활성 상태는 밧데리의 단자에서 오픈전압만 출력되고 실제로는 내부의 충전전압이 없어서 사용할 수 없으며, 정상적인 충전에는 충전완료된 것으로 인식되어 충전이 안되는 상태이다.

종래의 캠코더나 오디오 기기에서 납밧데리를 이용한 충전회로를 밧데리에서 방전되는 전압이 일정전압 이하이면 충전회로를 통해 충전되도록 하는 충방전회로만 구성하였었다.

그러나 상기와 같은 종래의 충방전회로에 의하여서는 밧데리의 장착여부와, 밧데리로부터의 방전전압이 일정전압 이상인가를 체크하는 간단한 구성으로 되어 있는 반면에 납밧데리를 장시간 방치한 후 다시 사용하고자 할 경우 정상적인 충전이 안되고, 세트에서는 실제 용량이 없어서 사용할 수 없게 되므로, 폐기시켜 버리는 상태여서 자원이 낭비되는 등의 단점이 있었다.

이에 따라 본 고안은 납밧데리의 불활성화 상태를 검출하고 활성화시켜 정상적인 밧데리로 사용가능하도록 한 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와같은 목적을 달성하기 위한 본 고안은 밧데리의 전압상태를 제1비교기에서 기준전압과 비교하여 정상적인 상태를 확인하고, 밧데리의 전압상태를 제2비교기에서 기준전압과 비교하여 불활성화 상태인가를 확인하고,

상기의 비교에 따른 검출값을 입력받는 콘트롤러에서 제1콘트롤 신호가 출력됨에 따라 외부의 전원이 밧데리에 충전되는 상태를 스위치로 조절하도록 하고, 상기의 콘트롤러에서 제2콘트롤 신호가 출력되는 상태에 의해 밧데리의 전압을 강제로 방전시킬 수 있도록 함으로써 밧데리의 불활성화 상태를 검출할 수 있음은 물론, 불활성화 상태가 검출되면 강제 방전시킨 후 다시 충전시켜 정상적인 사용이 가능하도록 한 것이다.

이하 본 고안을 첨부 도면에 의거 상세히 기술하여 보면 다음과 같다.

외부로부터의 AC전원이 정류 및 필터부(1)를 거치고 트랜스(2)에서 정격의 DC전원으로 된후, 인덕턴스(L)와, 콘덴서(C1)(C2)의 DC필터부(3)를 거치고 발광다이오드(LED)를 통해 흐르도록 하여 AC전원의 공급상태를 인식할 수 있도록 하고,

상기의 DC필터부(3)를 거친 DC전원은 스위치(SW1)와 저항(R1) 및 역류방지용 다이오드(D1)를 경유하여 밧데리(4)의 (+)단자로 입력된 후 밧데리(4)의 (-)단자 거치고 스위치(SW2)를 통해 접지되도록 하여 충전이 가능하도록 하고,

상기 밧데리(4)의 (+)단자에서는 저항(R2)을 거쳐 트레시홀드 전압검출부(A)의 제1비교기(COM1) 및 제2비교기(COM2)의 비반전 입력단으로 인가되도록 하고, 두 저항(R3)(R4)에 의해 분압된 기준전압은 제1비교기(COM1)의 반전 입력단으로 인가되도록 하면서 두 저항(R5)(R6)에 의해 분압된 기준전압은 제2비교기(COM2)의 반전입력단으로 인가되도록 하여 제1비교기(COM1)에서는 밧데리(4)의 정상여부를 콘트롤러(5)의 검출단자(DET1)에서 인식하도록 하고 제2비교기(COM2)에서는 밧데리(4)의 불활성화 상태를 콘트롤러(5)의 검출단자(DET2)에서 인식하도록 하는 한편,

상기 콘트롤러(5)의 콘트롤단자(CLT1)에 저항(R7)을 거쳐 베이스가 접속된 트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 상기 두 스위치(SW1)(SW2)를 접속한 스위칭부(B)에서는 두 스위치(SW1)(SW2)를 온/오프시켜 충전상태를 제어할 수 있도록 하고,

상기 콘트롤러(5)의 콘트롤 단자(CTL2)에 저항(R9)을 거쳐 베이스가 접속된 트랜지스터(Q2)의 에미터에는 저항(R10)(R11)을 거쳐 접지시키는 동시에 콜렉터에는 상기 밧데리(4)의 (-)단자에 저항(R12)을 거쳐 연결한 반전부(C)에서는 밧데리(4)가 불활성화 상태이면 강제로 방전시킬 수 있도록 구성한 것이다.

이와같이 구성한 본 고안의 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로는 정상적으로 밧데리(4)가 장착되면 외부로부터의 AC전원이 정류 및 필터부(1)와 트랜스(2) 및 DC필터부(3)를 거쳐 발광다이오드(LED)를 통해 흐르면서 점등시켜 정상적인 전원공급상태임을 외부로 알려준다.

그리고 밧데리(4)가 충전된 상태에서 콘트롤러(5)의 콘트롤단자(CTL1)에서 LOW를 출력하여 스위치(SW1)(SW2)를 오프시킨 상태에서는 밧데리의 충전모드가 아닌 밧데리의 전압검출모드로 동작하게 된다.

즉, 밧데리(4)의 (+)단자에서 저항(R2)을 거쳐 두 비교기(COM1),(COM2)의 비반전 입력단에 입력되고, 두 비교기(COM1),(COM2)의 반전입력단에는 각각 저항(R3,R4),(R5,R6)에 의해 분압된 기준전압이 인가되는 상태이므로 트레시홀드 전압검출부(A)에 의해 밧데리(4)의 전압을 검출하게 된다.

비교기(COM1)의 기준전압은 밧데리(4)의 정상 충전전압에 해당하는 전압치가 입력되도록 하고, 비교기(COM2)의 기준전압은 밧데리(4)의 불활성 상태에 해당하는 전압치가 입력되도록 함으로써,

비교기(COM1)에서 검출단자(DET1)를 통해서만 H가 입력되면 정상상태의 밧데리가 충전완료된 상태이고,

비교기(COM2)에서 검출단자(DET2)를 통하여 약 5초동안 H로 입력되다가 L로 바뀌게 되면 불활성화 밧데리이며, 비교기(COM1),(COM2)에서 두 검출단자(DET1),(DET2)를 통해 모두 L로 입력되면 정상적인 밧데리가 완전히 방전되어 재충전해야 하는 상태로 각각 인식하도록 한다.

그러므로 정상적인 밧데리(4)의 방전상태를 인식하게 되면 콘트롤러(5)에서 콘트롤(CTL1),(CTL2)에서 콘트롤신호를 High와 Low로 각각 출력하여 트랜지스터(Q2)는 오프상태를 계속 유지하도록 하면서 트랜지스터(Q1)는 턴온되도록 하여 두 스위치(SW1),(SW2)를 온시켜 DC필터부(3)를 경유한 DC전원이 스위치(SW1)와 저항(R1) 및 다이오드(D1)를 경유하여 밧데리(4)에 충전된다.

그리고, 불활성화된 밧데리로 인식하게 되면 콘트롤러(5)에서 콘트롤 단자(CTL1),(CTL2)를 통해 콘트롤신호 LOW와 High로 각각 출력하여 트랜지스터(Q1) 오프상태를 유지하도록 하면서 트랜지스터(Q2)는 턴온되도록 하여 밧데리(4)의 (-)단자에서 저항(R10),(R11),(R12)을 통해 접지된 상태가 되어 부하저항으로 작용함으로써 밧데리(4)의 전압을 강제로 방전시키도록 한다.

약 1분정도 강제 방전을 시켜 불활성화된 밧데리의 잔여용량을 완전히 방전시킨 다음에는, 콘트롤러(5)에서 콘트롤 단자(CTL1),(CTL2)를 통해 콘트롤신호 High와 LOW로 각각 출력하여 트랜지스터(Q1)만 온되도록 하면 활성화된 밧데리에 정상적인 충전이 행하여지게 된다.

따라서 본 고안의 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로에 의하여서는 밧데리의 전압을 두 비교기에서 비교하면서 정상 또는 불활성화 상태를 인식하고, 정상의 방전 상태에서는 정상충전이 이루어지도록 하면서 불활성화의 상태에서는 강제로 방전되도록 하여 활성화상태가 되도록 한 다음 정상적인 충전이 행하여 지도록 함으로써, 캠코더나 오디오기기에서 사용하는 납밧데리를 장시간 방치할 때 발생하는 불활성화 상태에 의한 문제점을 완전히 해결한 것이다.

Claims (3)

1. AC전원이 정류 및 필터부(1)와 트랜스(2) 및 DC필터부(3)를 거쳐 밧데리(4)에 충전되도록 한 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로에 있어서; 밧데리(4)의 (5) 단자에 접속되어 정상상태 또는 비활성화상태인가에 따른 검출결과를 콘트롤러(5)에 입력시키는 트레시홀드 전압검출부(A)와, 상기 콘트롤러(5)의 콘트롤 신호에 따라 트랜지스터(Q1)에 의해 동작하는 스위치(SW1),(SW2)를 밧데리(4)의 충전상태를 제어하는 스위칭부(B)와, 상기 콘트롤러(5)의 콘트롤 신호에 따라 밧데리의 잔여 용량을 강제 방전시키는 방전부(C)들로 구성됨을 특징으로 하는 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로.
2. 제1항에 있어서, 트레스홀드 전압검출부(A)는 밧데리(4)의 (+)단자에서 두 비교기(COM1),(COM2)의 비반전입력단에 연결하고, 상기 두 비교기(COM1),(COM2)의 반전입력단에는 두 저항(R3,R4),(R5,R6)에 의해 분압된 기준전압이 각각 입력되도록 한 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로.
3. 제1항에 있어서, 방전부(C)는 밧데리(4)의 (-)단자에 트랜지스터(Q2)의 콜렉터를 저항(R12)을 거쳐 연결하고, 콘트롤러의 콘트롤단자(CTL2)에 베이스가 연결된 트랜지스터(Q2)의 에미터는 저항(R10),(R11)을 통해 접지시켜 저항(R10),(R11),(R12)이 밧데리(4)의 부하저항이 되도록 구성한 불활성 밧데리의 검출 및 충전보상회로.