KR910006688Y1 - 교류전원 직접이용 충전회로 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

교류전원 직접이용 충전회로

제1도는 종래의 회로도.

제2도는 본고안에 따른 회로도.

제3도는 본고안에 따른 제2도 비교기의 구체회로도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

Q1-Q7 : 트랜지스터 R1-R6 : 저항

A : 비교기 C1 : 기준전원 발생회로

BA : 충전용 건전지

본 고안은 교류전원을 직접 이용할수 있는 충전회로에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 오디오 및 전자기기 시스템에서 일회용 건전지를 많이 사용하고 있다.

그러나 일회용 건전지는 일단 모두 소모되면 재사용할수 없으므로 새로 구입하여 교체해야만 하는 불편이 있었다. 상기 불편을 해소하기 위한 방법으로 니켈카디듐(NiCd) 밧데리로 재충전용 건전지를 사용하여 소모시 충전기에 의해 재충전으로 건전지를 재사용할 수 있도록 하고 있다.

제1도의 종래의 재충전용 건전지의 충전기회로로, 전원트랜스(TF)를 통해 강하된 교류전원을 브리지 다이오드(D1)를 통하여 정류하여 캐패시터(C1)로 평활시켜 직류전원으로 만들고 정전압회로(B)로 부터 안정된 정전압으로 변환한후 충전용 건전지(BA)에 공급하여 정전압과 같은 전압으로 충전하거나 정전류회로(B)를 부가하여 항상 일정 전류로 충전시키도록 하였다.

그러나 종래의 교류전원을 직접이용할 경우 항상 전압강하 트랜스포머(TF)를 사용하는 것은 필수적이였었다. 이에따라 충전기를 구성함에 있어 부피가 커지고 가격상승의 요인이 되어 왔었다.

따라서 본고안의 목적은 트랜스포머를 제거하여 충전기의 부피를 소형화 함과 동시에 임의의 일정 충전전압의 조정에 따라 충전되도록하여 충전용 건전지 및 충전기의 수명을 연장할 수 있도록 하는 회로를 제공함에 있다.

본고안의 다른 목적은 교류전원을 직접 사용하고 사용 구성소자의 내압특성에 따라 여러 공급전원(110V,220V)을 선택적으로 선택하여 사용할수 있도록 하는 회로를 제공함에 있다.

상기 목적을 수행하기 위한 본고안은 상기 충전용 건전지의 충전전압으로 부터 상기 정류회로의 역전압을 방지하는 제1수단과, 상기 충전용 건전지의 충전할 기준전압을 설정하는 제2수단과, 상기 충전용 건전지의 충전 레벨과 제2수단의 출력을 비교증폭하는 제3수단과, 상기 제3수단의 출력을 구동하는 제4수단과, 상기 제4수단의 출력에 따라 충전용 건전지의 설정치 이상을 바이패스 시키는 제5수단으로 제공함에 있다.

이하 본 고안을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

제2도는 본고안에 따른 회로도로써 플러그(PG)로 부터 일측노드에 입력 교류전원 필터용 캐패시터(C3)를 연결하고, 상기 캐패시터(C3)와 상기 플러그(PG)의 타측 노드에 정류용 브리지 다이오드(D1)를 연결하며, 상기 브리지 다이오드(D1)의 출력노드로 부터 역전압방지용 다이오드(D2)의 에노드와 트랜지스터(Q3)의 콜렉터를 연결한다.

그리고 상기 다이오드(D2)의 캐소드측 노드(1)에 외부 접속단자(T1)를 지나 충전용 건전지(BA)가 결합되도록 하고, 상기 다이오드(D2)의 캐소드측 노드(1)로 부터 입력전압 조절용 저항(R1)을 비교기(A1)의 반전단(-)에 연결하며, 상기 비교기(A)의 반전단(-)과 저항(R1)이 연결된 노드(2)로 부터 저항(R2)을 연결하여 접지시키고, 상기 비교기(A)의 비반전단(+)에 기준전원 발생회로(C)를 연결하며, 상기 비교기(A)의 출력단에 트랜지스터(Q1)의 베이스를 연결하며, 상기 트랜지스터(Q1)의 콜렉터로 부터 저항(R3,R4)에 의해 분압된 전압이 트랜지스터(Q2)의 베이스에 인가되며 상기 트랜지스터(Q2)의 에미터가 트랜지스터(Q3)의 베이스에 인가되고 상기 트랜지스터(Q2)의 콜렉터로 저항(R5)을 통해 상기 다이오드(D2)의 출력이 인가되며 상기 트랜지스터(Q1)의 에미터와 비교기(A) 전원단(VCC)에는 상기 다이오드(D2)의 출력이 직접 인가되도록 구성된다.

제3도는 본고안에 따른 제2도의 비교기(A)의 구체회로도로서 트랜지스터(Q4,Q5)가 비교용으로 차동 구성되고, 상기 트랜지스터(Q4, Q5)의 에미터에 전류제한(바이어스 조절)용 저항(R6)을 연결하며, 상기 트랜지스터(Q4)의 베이스는 제2도의 저항(R1,R2)의 분압된 전압이 인가되고 상기 트랜지스터(Q5)의 베이스에는 기준전원 발생회로(C)의 출력이 인가되도록 하며, 상기 트랜지스터(Q4,Q5)의 콜렉터에 출력부하용 트랜지스터(Q6,Q7)울 전류 밀러회로로 구성하고, 상기 제2도의 비교기(A) 출력구동 트랜지스터(Q1)의 베이스단에는 상기 트랜지스터(Q4)의 콜렉터단이 연결된다.

이하 본고안의 구체적 일실시예를 제2,3도를 참조하여 상세히 설명하면, 플러그(PG)를 통해 110V, 220V의 비교전원이 인가되면 캐패시터(C3)에 의해 교류전원은 통과하여 정류용 브리지 다이오드(D1)를 통해 DC로 정류되어 역전압 방지용 다이오드(D2)를 지나 정류된 전원이 충전용 건전지(BA)로 외부연결단자(T1)를 통해 충전된다. 상기 충전용 건전지(BA)는 NiCd밧데리로 단위전압이 1.2V이다.

상기 인가전원의 충전에 따라 외부단자(T1)에 연결된 충전용 건전지(BA)의 단자전압이 상승하게 되는데, 이때 상승전압이 저항(R1)과 (R2)으로 부터 분압되어 소정 전압(Vi)으로 비교기(A)의 반전단(-)으로 입력된다. 이때 비교기(A)에서는 비반전단(+)으로 부터 입력되는 기준전원 발생회로(C)의 기준신호와 비교하게 되는데, 기준전원 발생회로(C)는 공지의 밴드갭(Band-Gap) 기준신호 발생회로로 구성되어 온도 및 전원에 따라 소정특성을 가지며 출력전압은 1.26V으로 발생된다.

따라서 비교기(A)에서 반전단(-)의 인가 충전전압(Vi)이 기준전원 발생회로(C)의 발생전압보다 낮게되면 제3도에서 트랜지스터(Q5)는 오프되고 트랜지스터(Q5)는 온상태에서 트랜지스터(Q7)가 온되므로 트랜지스터(Q6)도 온이된다.

이때 트랜지스터(Q4)의 콜렉터측 노드(3)를 통해 인가되는 "하이"상태의 전압이 트랜지스터(Q1)를 오프하므로 트랜지스터(Q2,Q3)도 오프되어 다이오드(D2)를 통해 충전용 건전지(BA)는 소정으로 계속 충전되어 노드(1)의 전압레벨이 상승된다. 상기 노드(1)의 레벨이 기준전원 발생회로(C)의 레벨보다 높게되면 즉, 충전용 건전지(BA)의 충전이 완료되면 비교기(A)의 반전단(-)이 높게 되므로 트랜지스터(Q4)가 온되고 트랜지스터(Q5)는 오프되어 트랜지스터(Q6-Q7)의 오프에 의해 노드(3)의 레벨을 "로우"로 떨어뜨린다. 이에따라 트랜지스터(Q1)는 온되어 트랜지스터(Q2)로 트랜지스터(Q1)의 베이스 전류가 흐르게 되어 있는데 트랜지스터(Q1)의 출력 콜렉터 전류이 되어 트랜지스터(Q2) 베이스 전류가 되고 트랜지스터(Q2) 베이스 전류가 되고 이때 트랜지스터(Q2,Q3)를 온하므로 브리지 다이오드(D1)의 출력전류가 충전용 건전지(BA)에 충전되지 않고 트랜지스터(Q3) 콜렉터 전류도 바이패스 되어 충전용 건전지(BA)에 충전전류를 설정된 전압만큼만 조절되어 충전된다.

예를들면 6V충전전압인 경우 저항(R1,R2)의 비율은 다음식과 같이 설정할 수 있다.

그리고 최대 충전전류는 다이오드(D2)와 트랜지스터(Q3)의 최대허용손실에 비례한다.

물론, 상기 본고안의 실시예에서 각 소자는 110V나 220V 입력에도 충분히 견딜 수 있도록 내압을 고려하여 설계되어 있음을 밝혀둔다.

상술한 바와같이 별도의 전원전압의 선택이 필요없이 어디서나 사용할수 있고 전원전압 강하용 트랜스포머를 제거하므로 부피가 최소화되며 저렴한 충전기를 제공하는 이점이 있다.

Claims (3)

1. 교류전원을 직류화 하는 정류회로와, 재충전용 충전용 건전지를 구비한 교류전원 직접이용 충전회로에 있어서, 상기 충전용 건전지의 충전전압으로 부터 상기 정류회로의 역전압을 방지하는 제1수단과, 상기 충전용 건전지의 충전할 기준전압을 설정하는 제2수단과, 상기 충전용 건전지의 충전 레벨과 제2수단의 출력을 비교증폭 하는 제3수단과, 상기 제3수단의 출력을 구동하는 제4수단과, 상기 제4단의 출력에 따라 충전용 건전지의 설정치 이상을 바이패스시키는 제5수단으로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
2. 제1항에 있어서, 제3수단이 상기 제2수단의 출력과 충전용 건전지의 충전상태를 차동으로 비교하는 차동증폭수단과, 상기 차동증폭 수단의 출력에 따라 전류밀러에 의해 일정전류를 흘려 증폭하는 정류원 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 회로.
3. 제1항에 있어서, 제2수단이 밴드갠회로 구성됨을 특징으로 하는 회로.