KR890001716Y1 - 정전압, 정전류 바테리 충전기 - Google Patents

정전압, 정전류 바테리 충전기 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

정전압, 정전류 바테리 충전기
제1도는 본 고안 회로의 블럭도.
제2도는 본 고안의 상세 회로도.
제3도는 제1도에 있어서 전압 -전류 충전 특성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 정전압부 2 : 충전전압 공급부
3 : 바테리(BAT) OP1, OP2: 연산 증폭기
4 : 정전류부 5 : 온도센서부
R1-R2: 저항 D1-D7: 다이오드
ZD : 제너다이오드 C1, C2: 콘덴서
Q1, Q2: 트랜지스터 VR : 가변저항
본 고안은 정전압, 정전류 바테리 충전지에 관한 것으로서, 특히 정전압회로 정전류회로 및 온도센서를 이용하여 안정도 및 신뢰성이 뛰어나고 온도에 대한 보상도 할수 있는 충전기에 관한 것이다.
종래의 바테리 충전회로는 바테리에 충전전압이 완충전되었을 경우 부저의 울림등을 이용하여 사용자가 바테리에 공급하는 전원접압을 차단하여 바테리에 과전압 및 과전류가 흐르는 것을 방지하는 회로가 고안되었으나 부저의 고장 및 어떤 원인으로 인해서 전원전압을 차단하지 않았을 경우에는 바테리에 이상이 생겨 안정도가 떨어지는 점이 있었으며, 바테리에 충전되는 전원전압에 의해서 바테리 온도가 변화하므로 내주 저항이 변화되어 전원전압을 충전하는데 신뢰성이 떨어지는 단점이 있었다.
따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 결점을 해소코저 안출한 것으로서 정전압 회로와 정전류회로 및 온도센서등을 이용하여 안정도 및 신뢰성이 있는 충전기를 제공하는데 그 목적이 있다.
이하 첨부된 도면에 의거하여 본 고안의 목적을 달성할 수 있는 실시예를 상세히 기술하면 다음과 같다.
제1도는 본 고안 회로의 블럭도이며 제2도는 본 고안의 상세회로도이고 제3도는 제1도에 있어서 전압-전류 충전특성을 나타내는 특성도이다.
본 고안의 회로도 제2도와 같이 바테리(3)에 정전압을 충전하도록 저항(R1-R6), 다이오드(D6) (D7), 콘덴서(C1), 연산증폭기(OP1), 제너다이오드(D), 트랜지스터 (Q1)(Q2)로 구성된 정전압부(1)와 바테리(3)에 충전되는 전류를 정격치 전류로 제한하도록 저항(R7-R12), 콘덴서(C2), 연산증폭기(OP2)로 구성된 정전류부(4)와 바테리(3)의 충전이 계속되는 동안 상승되는 온도에 따라 부온도 정수를 갖고, 연산증폭기(OP1)에 인가되는 기준전압을 감소하여 정전압이 충전되도록 다이오드(D1-D5)로 구성된 온도 센서부(5)와, 바테리(3)에 충전전압 공급부(2)로 구성된다.
상기와 같은 구성을 가진 본 고안의 회로 동작을 각 구성 부분과 함께 전체적으로 설명한다.
먼저 바테리(3)에 충전되는 전압에 따라서 능동적으로 동작하는 정전압부(1)에 대하여 설명하면, 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 기준전압(VREF)이 저항(R1) (R2) 및 가변저항(VR)과 다이오드(D1-D5)에 의해 전압 분배된 기준전압을 공급한다. 공급되는 기준전압은 상기 가변저항(VR)에 의하여 조절되며, 다이오드(D1-D5)는 그 특성상 내부 온도가 상승하면 그에 따라 순전압이 떨어지는 부온도 정수를 갖고 있으므로, 충전기의 온도가 높을때 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 인가되는 전압을 약간 감소시킨다. 더 자세하게는 제2도에 도시된 바와같이 정전압부(1)의 저항(R1,VR,R2)와 온도센서부(5)의 다이오드(D1-D5)는 직렬로 연결되어 있어 인가전압(VREF)는 저항(R1, VR,R2)에 걸리는 전압과 다이오드(D1-D5)에 걸리는 전압을 합한 전압과 같으므로, 다이오드(D1-D5)의 순전압이 충전기의 상승온도에 의해 감소되면 저항(R1,VR,R2)의 전체전압은 증가되어 각 분배전압이 커짐으로써 비교 연산증폭기 (OP1)에 인가되는 기준전압은 감소하게 된다.
그리고 연산증폭기(OP1)의 비반전단기(+)에는 바테리(3)에 충전되는 전압에 정비례하는 전압이 인가된다. 따라서 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)에 인가되는 전압이 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 인가되는 기준전압보다 낮으면 연산증폭기(OP1)의 출력은 ″로우″가 되어 저항(R4) 및 재너다이오드(ZD)를 통하여 트랜지스터(Q1)의 베이스단자에 인가된다. 따라서 상기 트랜지스터(Q1)가 ″온″되어 에미터단자에 인가된 저항(R6)을 통한 전원전압(Vcc)이 트랜지스터(Q1)를 거쳐 트랜지스터(Q2)의 베이스단자에 인가된다.
그러므로 상기 트랜지스터(Q2)는 ″온″되어 충전전압공급부(2)에서 출력된 충전전압이 바테리(3)에 충전되도록 한다.
상기와 같이 바테리(3)에 충전전압 공급부(2)에서 출력되는 충전전압이 충전중에 바테리(3)의 내부저항을 통과하는 전류가 증가함에 따라 바테리(3) 양단의 전압 강하가 증가된다. 또한 연산증폭기(OP1)의 비반전단자(+)에 피드백(Feed Back)되는 비례전압은 바테리(3) 양단의 전압강하와 비례하는 전압이 인가되어 증가된다.
따라서 바테리(3) 양단의 전압강하로 인해서 연산증폭기(OP1)의 비반전단자 (+)에 인가되는 전압과 연산증폭기(OP1)의 반전단자(-)에 인가되는 기준전압과 같을때 까지 능동적으로 계속 동작하여 연산증폭기(OP1)의 출력을 ″하이″가 되면 트랜지스터(Q1) 및 트랜지스터(Q2)가 ″오프″되어 바테리(3)에 충전전압을 공급하는 충전전압 공급부(2)에 출력되는 전원전압을 차단한다.
다음은 바테리(3) 및 저항(R12)을 통하는 전류가 정격치보다 클때 정전류부(4)의 회로동작에 대하여 설명한다.
저항(R12)을 통하는 전류를 IR12라고 할때 저항(R12)양단의 전압강하 VR12는 = IR12×R12가 된다. 이 전압강하(VR12)는 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)에 입력이되며, 연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)에는 기준전압(VREF)이 저항(R7) (R8)로 구성된 감쇠기를 거쳐 분배된 후 입력된다. 따라서 상기 연산증폭기(OP2)의 반전단자(-)에 인가되는 전압이 연산증폭기(OP2)의 비반전단자(+)에 인가되는 기준전압 보다 클경우에는 연산증폭기(OP2)의 출력이 ″로우″가 된다. 따라서 연산증폭기(OP2)의 출력단에 출력된 ″로우″전압이 출력되면 다이오드(D6)는 순방향 바이어스가 걸리게 되어 그 입력단이 연산증폭기(OP1)의 반전단자에 연결되어 있으므로해서 그 반전단자(-)에 인가되는 기준전압(VREF)를 감소시킨다.
그러므로 연산증폭기(OP1)의 출력은 ″하이″가 되어 기 설명된 연산증폭기 (OP1)의 출력이 ″하이″인 경우와 동등하게 바테리(3)에 충전되는 충전전압과 전류를 감소하여 바테리(3)에 제3도와 같이 시간에 따라서 전류는 감소하는 반대로 전압은 상승하도록 하여 정전압, 정전류가 충전되도록 한다.
상술한 바와같이 본 고안에 의하면 정전압부(1)의 정전류부(4) 및 온도센서부 (5)를 이용하여 바테리(3)에 충전되는 전류와 전압을 정전류 및 정전압이 되도록 하여 안정도 및 신뢰성이 향상되는 이점이 있다.

Claims (1)

  1. 바테리(3)에 정전압이 충전되도록 저항(R1-R6), 다이오드(D6) (D7), 연산증폭기(OP1), 콘덴서(C1), 제너다이오드(ZD) 및 바테리(3)에 충전전압을 드라이브하는 트랜지스터(Q1) (Q2)을 다알링톤 접속으로 구성한 정전압부(1)와, 바테리(3)에 충전되는 전류를 정격치 전류로 하여 상기 연산증폭기(OP1)의 입력을 조정하여 충전되도록 저항(R7-R12), 콘덴서(C2), 연산증폭기(OP2)로 구성된 정전류부(4)와, 바테리(3)의 충전이 계속되는 동안 충전기의 내부온도가 상승함에 따라 순전압이 감소하는 부온도 정수를 가족, 연산증폭기(OP1)에 인가되는 기준전압을 조절하여 정전압 및 정전류가 충전되도록 다이오드(D1-D5)로 구성된 온도센서부(5)와, 바테리(3)에 충전전압을 공급하는 충전전압공급부(2)등을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전압, 정전류 바테리 충전기.
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