KR900009226Y1 - 밧데리의 급속 충전 제어회로 - Google Patents

밧데리의 급속 충전 제어회로 Download PDF

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내용 없음.

Description

밧데리의 급속 충전 제어회로
제 1 도는 종래의 밧데리 충전 제어 회로도.
제 2 도는 종래의 밧데리 충전 제어 실시 회로도.
제 3 도는 본 고안에 따른 밧데리의 급속 충전 제어 회로도.
제 4 도는 제 3 도의 밧데리 급속 충전 전압 특성 곡선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 전원 제어 회로 2 : 샘플링 홀드 회로
3 : 리셋 회로 Q1, Q2: 트랜지스터
R1~R10: 저항 C1~C3: 콘덴서
IC1: 비교기 D1: 다이오드
SCR3: 다이리스터 Batt : 니켈-카드뮴 충전 밧데리
본 고안은 니켈-카드뮴(Ni-cd)재 충전 밧데리의 충전 시스템에 관한 것으로 특히 급속 충전 및 충전후 전원 자동차단에 적당하도록 밧데리의 급속 충전 제어 회로에 관한 것이다.
종래에 니켈-카드뮴 재 충전 밧데리의 충전 제어 회로는 제 1 도에서 보는 바와 같이, 정전류 전원 회로가 다이리스터(SCR1)를 거쳐 니켈-카드뮴 충전 밧데리(Batt)의 플러스단에 접속되고 다이리스터(SCR1)의 캐소우드는 저항(R3)(R4)을 거쳐 접지접속되며 그의 연결점은 제너 다이오우드(ZD1)와 저항(R2)을 거쳐 다이리스터(SCR2)의 게이트에 접속되고, 다이리스터(SCR2)의 캐소우드는 접지접속되며 그의 애노우드는 다이리스터(SCR2)의 게이트와 접속되어 저항(R1)을 거쳐 다이리스터(SCR1)의 애노우드에 접속되는 구성으로, 그의 동작상태를 설명하면, 정전류 전원 회로의 출력은 바이어스 저항(R1)에 의해 다이리스터(SCR1)를 도통시켜 니켈-카드뮴 충전 밧데리(Batt)를 충전시키게 되고, 충전이 진행되어 충전 밧데리(Batt)가 어느 설정 전압까지 상승하면 저항(R3)(R4)에 인가된 전압이 높게 되므로 그 전압은 제너 다이오우드(ZD1)의 도통 전압이상이 되어 다이리스터(SCR2)을 도통시키게 된다.
상기 다이리스터(SCR2)의 도통에 따라 다이리스터(SCR2)의 전류를 바이패스(Bypass)시키므로 충전을 자동으로 멈추게 하여 과충전을 방지시키게 된다.
그리고 상기 기존의 제 1 도 회로를 좀더 편리하게 사용하기 위해 실시된 회로는 제 2 도에서 보는 바와 같이 제 1 도의 회로에 스위치(SW1)와 저항(R5) 및 발광 다이오우드(LD1) 그리고 다이오우드(D1)를 추가한 것으로, 이의 동작 상태를 살펴보면, 사용자가 스위치(SW1)를 온(on)시키면 정전류 전원 회로의 출력은 바이어스 저항(R1)에 의해 다이리스터(SCR1)를 도통시켜 발광 다이오우드(LD1)를 구동시키여 니켈-카드뮴 충전 밧데리(Batt)를 충전시키게 된다.
그리고 충전이 진행되어 밧데리(Batt)가 어느 설정 전압까지 상승하면 전술한 바와 같이 저항(R3)(R4)에 인가된 전압이 높게 되어 제너 다이오우드(ZD1)를 도통시키므로 다이리스터(SCR2)에 의해 다이리스터(SCR1)를 오프시켜 과 충전을 방지시키게 된다.
그러나 상기와 같은 기존의 충전 제어 회로는 별도의 스위치에 의해 동작되도록 함으로서 충전용 밧데리가 제대로 삽입되지 않았을시에도 충전제어 회로는 동작하여 전력의 낭비가 발생하게 되었으며, 전압 설정에 의한 밧데리 충전 종료는 온도에 따라 충전완료시 밧데리 전압이 일정치 않으므로 저온에서는 과 충전이 되고 고온에서는 충전이 되지 않는 등의 문제점이 있었다.
이에 본 고안은 상기한 문제점을 개선시키기 위해 안출된 것으로서 저항과 콘덴서의 시정수에 의해 동작되는 비교기와 트랜지스터 및 다이리스터를 각각 연결 구성시켜 충전 밧데리의 삽입에 의해 회로가 동작되도록 하여 급속 충전과 충전후 전원을 자동 차단시키도록 한 것으로, 이하 그의 회로 구성을 첨부된 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.
제 3 도는 본 고안에 따른 밧데리의 급속 충전 제어 회로를 나타낸 것으로 그의 구성을 살펴보면, 정전류 전원 회로는 다이리스터(SCR3)를 거쳐 니켈-카드뮴 충전 밧데리(Batt)의 플러스단에 접속되며 다이리스터(SCR3)의 게이트단은 저항(R2)(R1)과 콘덴서(C1)를 거쳐 그의 캐소우드단에 접속되고, 상기 충전 밧데리(Batt)의 플러스단은 리셋 회로(3)의 콘덴서(C3)와 저항(R5)(R6)을 순차거쳐 에미터가 접지접속된 트랜지스터(Q3)의 베이스에 접속되며 동시에 충전 밧데리(Batt)의 플러스단은 샘플링 홀드 회로(2)의 저항(R9)(R10)을 거쳐 비교기(IC1)의 마이너스 입력단에 접속되고, 그 마이너스 입력단은 다이오우드(D1)를 거쳐 그의 플러스 입력단과 접속되어 콘덴서(C4) 및 저항(R7)을 거쳐 트랜지스터(Q2)의 콜렉터에 접속되고, 상기 비교기(IC1)의 출력단은 전원 제어 회로(1)의 콘덴서(C2)와 저항(R3)(R4)을 순차 거쳐 에미터 접지의 트랜지스터(Q1)베이스에 접속되어 그의 콜렉터가 저항(R8)을 거쳐 정전류 전원 회로와 다이리스터(SCR3)의 연결점에 접속되는 구성으로, 그의 동작 상태 및 작용효과를 첨부된 도면에 따라 설명하면 다음과 같다.
다이리스터(SCR3)의 애노우드와 연결된 일반적인 정전류 전원 회로는 니켈-카드뮴의 충전 밧데리(Batt)가 에 삽입 접촉되면 저항(R1)과 콘덴서(C1)에 의해 다이리스터(SCR3)의 게이트로 펄스를 인가시켜 다이리스터(SCR3)를 도통시키게 되는데, 이때의 다이리스터(SCR3)도통은 충전밧데리(Batt)의 잔류 전압이 콘덴서(C1)와 저항(R1)에 인가되어 초기에 콘덴서(C1)가 충전될때까지 전압을 다이리스터(SCR3)의 게이트에 인가하여 다이리스터(SCR3)를 도통시키게 되고, 상기 콘덴서(C1)에 충전이 완료되면 콘덴서(C1)는 오픈(open)되게 한다.
그러나 다이리스터(SCR3)의 특성상 일단 다이리스터(SCR3)가 도통되면 게이트의 인가 전압에 관계없이 계속해서 도통상태가 되어 충전 밧데리(Batt)는 통전되게 한다.
여기서 샘플링 홀드 회로(2)의 비교기(IC1)마이너스 입력단으로 충전 밧데리(Batt)의 전압이 인가되며 플러스 입력단으로는 다이오우드(D1)에 의해 전압 강하된 전압이 인가되고 있으므로 비교기(IC1)의 출력 전압은 로우(L)상태가 된다.
따라서 충전 밧데리(Batt)에 충전이 계속됨에 따라 충전밧데리(Batt)의 전압은 제 4 도의 특성 곡선도에서 보는 바와 같이 전압이 상승하고 밧데리의 충전이 완료되는 시점에서는 전압이 피크(Peak)치에 다달아서 하강하는 일정 전압을 비교기(IC1)가 감지하여 비교기(IC1)의 출력 전압이 하이(H)상태가 되게된다.
즉 비교기(IC1)의 마이너스 단자 전압은 제 4 도에 도시된 충전 밧데리(Batt)의 전압 곡선을 그대로 나타내지만 플러스 단자의 전압은 콘덴서(C4)에 충전된 전압이 방전 루프가 없으므로 충전 밧데리(Batt)의 피크치 전압에서 다이오우드(D1)의 전압 강하분을 뺀 전압이 그대로 유지되어 비교기(IC1)의 마이너스 전압이 피크치에서 점점 떨어져 플러스 전압보다 낮아지게 되면 비교기(IC1)의 출력단으로는 하이(H)상태의 전압이 출력되게 된다.
이때 상기 비교기(IC1)의 하이(H) 출력 전압은 전원 제어회로(1)의 콘덴서(C2)를 충전시키면서 트랜지스터(Q1)를 도통시켜 전원 전류를 저항(R8)을 통해 바이패스 시키므로 다이리스터(SCR3)를 오프시켜 충전을 완료시키게 된다.
여기서 리셋 회로(3)는 충전 밧데리(Batt)의 충전이 시작될때 충전 밧데리(Batt)의 단자 접촉과 동시에 충전 밧데리(Batt)의 잔류 전압이 콘덴서(C3)를 충전시키면 트랜지스터(Q2)를 도통시켜 콘덴서(C4)에 충전되어 있던 전하를 방전시켜 샘플링 홀드 회로(2)를 리셋시키고, 콘덴서(C3)는 시간이 지나면 충전이 완료되어 트랜지스터(Q2)를 오픈 상태로 하게 된다.
따라서 본 고안에 따른 밧데리의 급속 충전 제어 회로는 이상의 설명에서와 같이 전원이 연결되어 있는 상태에서 충전 밧데리를 밧데리팩(Pack)에 삽입하면 곧바로 회로가 작하여 충전이 시작되고, 충전이 완료되면 확실하게 전원을 차단할 수 있어 급속 충전 및 충전후 전원 자동 차단에 효과가 있으며 또한 별도의 충전 스위치를 구성시킬 필요가 없을뿐만 아니라 불 필요한 전력의 낭비를 방지시키는 효과를 갖게 된다.

Claims (1)

  1. 정전류 전원 회로와 다이리스터(SCR3)에 의해 니켈-카드뮴 충전 밧데리(Batt)를 충전시키는 충전 제어 회로에 있어서, 충전 밧데리(batt)의 플러스단에 콘덴서(C1)와 저항(R1)(R2)을 연결시켜 다이리스터(SCR3)의 게이트에 접속시키고, 그 플러스단은 저항(R9)(R10), 다이오드(D1), 콘덴서(C4), 비교기(IC1)로 구성된 샘플링 홀드 회로(2)와 연결되어 비교기(IC1)의 출력이 저항(R3)(R4)(R8), 콘덴서(C2), 트랜지스터(Q1)로 구성된 전원제어회로(1)를 거쳐 트랜지스터(Q1)의 콜렉터가 다이리스터(SCR3)의 애노우드에 접속되며, 충전 밧데리(Batt)의 플러스단과 연결된 저항(R5-R7), 콘덴서(C3) 트랜지스터(Q2)의 밧데리 검출 회로(3)의 트랜지스터(Q2)콜렉터는 콘덴서(C4)의 일단에 접속되어 구성된 것을 특징으로하는 밧데리의 급속 충전 제어회로.
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