KR910008234Y1 - 밧데리의 분할 충전회로 - Google Patents

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윤안성
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삼성전자 주식회사
강진구
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    • H02J7/02—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries for charging batteries from ac mains by converters

Abstract

내용 없음.

Description

밧데리의 분할 충전회로
본 고안의 회로도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 충전 조정부 20 : 충전부
L1, S2 : 부하단자 Q1, Q2 : 트랜지스터
R1-R4 : 저항 D1, D2 : 다이오드
ZD1 : 제너 다이오드 SW1, SW2 : 절환스위치
VR1 : 가변저항 OP1 : OP 앰프
C1 : 콘덴서 BD1 : 브리지 다이오드
P/T : 파우어 트랜스
본 고안은 밧데리를 사용하는 저소비 전력 제품에 있어서, 밧데리의 충전시 세트 정격 전압의 1/2로 충전되게 하여 빠른 시간에 충분한 충전을 행할 수 있도록 한 밧데리의 분할 충전 회로에 관한 것이다.
일반적으로 저소비 전력형 가전제품(소형 TV 및 소형 카세트 등)에는 밧데리를 사용하여 교류전원을 사용하지 않을 경우 세트를 구동시켜 주고 있으나 밧데리를 일정시간 사용하고 난 후에는 충전시켜 주어야만 재 사용할 수 있게 된다.
따라서 밧데리 사용 가전제품의 내부에 충전 회로를 내장시켜 밧데리를 취부시킨 상태에서 밧데리를 충전시킬 수 있도록 되어 있으나 충전 회로 자체의 소비전력 발생으로 전압 강하가 발생하며 또한 세트의 구동 전원에 병렬로 연결되어 밧데리를 충전 시키게 되므로 세트를 동작시킨 상태에서는 충전에 필요한 충분한 전류를 공급해 주지 못하여 재 충전시 시간이 오래 소요되는 한편 세트의 구동 전원과 밧데리의 충전 전압 레벨이 같기 때문에 충전 전류가 미약하여 충분한 충전이 이루어지지 않아 밧데리 사용시 금방 방전되어 자주 재 충전 시켜야 하는 번거로움이 있었다.
즉 종래에는 상기된 문제점으로 인하여 니켈 카드뮴 밧데리 사용시 약 12-15 시간 정도 충전 시키고도 약 30분-1 시간 정도 밖에 사용할 수 없어 여러번 재충전 시켜야 하고 또한 세트내의 구동전원으로 충전시키기 때문에 세트 동작시에는 충전 전류가 약하게 되어 충분한 충전을 할수 없게 되는 문제점이 있었다.
본 고안은 상기와 같은 점을 감안하여 밧데리의 충전시 밧데리를 병렬 접속시켜 세트의 정격 전압보다 1/2 전압으로 충전되게 하여 안정되고 빠르게 충전되도록 하고 밧데리의 방전시에는 밧데리를 직렬 접속시켜 세트의 정격 전압과 동일 레벨의 전원을 공급하도록 한 것으로써 이하 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 코넥터(CON)에서 인가된 교류전원을 정류시키는 브리지 다이오드(BD1)와, 상기 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 전원과 밧데리(BA1), (BA2)의 충전 전압을 OP앰프(OP1)에서 비교하고 상기 OP앰프(OP1)의 출력으로 트랜지스터(Q1), (Q2)를 구동시켜 밧데리(BA1), (BA2)에 충전전압을 공급하는 충전조정부(10)가 구성된 충전 회로에 있어서, 상기 충전 조정부(10)의 충전전압을 밧데리(BA1), (BA2)에 인가시키는 다이오드(D1), (D2)를 구비하고 상기 밧데리(BA1), (BA2)를 직렬 및 병렬 연결시키고 콘넥터(CON)에 의해 연동되는 절환스위치(SW2)를 구비하며 상기 밧데리(BA1) (BA2)의 방전 전압과 브리지 다이오드(BD1)의 직류전원을 선택하여 부하 단자(L1)에 인가시키고 콘넥터(CON)에 의해 연동되는 절환 스위치(SW1)를 구비하여된 충전부(20)를 구성시킨 것이다.
여기서 충전 조정부(10)는 공지의 회로로써 브리지 다이오드(BD1)의 직류전원이 저항(R1)과 가변저항(VR1) 및 제너다이오드(ZD1)를 거쳐 기준전압으로 OP앰프(OP1)의 비반전 단자(+)에 인가되고 상기 OP앰프(OP1)의 반전 단자(-)에는 밧데리(BA1), (BA2)의 충전 전압이 저항(R2-R4)으로 분배되어 인가되게 연결하며 상기 OP앰프(OP1)의 출력측에 달링톤 접속된 트랜지스터(Q1), (Q2)를 연결 구성시켜 된 것이다.
그리고 절환 스위치(SW1), (SW2)는 콘넥터(CON)에 플러그(P1)가 삽입되면 단자(a)로 접속되고 플러그(P1)가 분리되면 단자(b)로 접속되는 연동스위치이고 콘덴서(C1)은 평활용이다.
이와같이 구성의 본 고안에 대한 작용 효과를 설명한다.
세트를 교류전원으로 구동시키고자 플러그(P1)를 콘넥터(CON)에 삽입하게 되면 콘넥터(CON)의 기구적 구조로 인하여 절환스위치(SW1), (SW2)가 단자(a)로 접속되게 된다.
그리고 플러그(P1)에서 콘넥터(CON)를 통하여 인가된 교류 전원은 파우어 트랜스(P/T)에서 전압 강히된후 브리지 다이오드(BD1)에서 정류되고 콘덴서(C1)에서 평활되어진다.
브리지 다이오드(BD1)와 콘덴서(C1)에서 정류 평활된 직류전원은 충전 조정부(10)에 인가되는 한편 절환 스위치(SW1)의 단자(a)를 거쳐 부하단자(L1)에서 세트 내부의 동작전원으로 공급되게 된다.
그리고 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 직류전원을 저항(R1)과 가변저항(VR1) 및 제너다이오드(ZD1)를 거쳐 일정전압의 기준전압으로 OP앰프(OP1)의 비반전단자(+)에 인가되어지고 상기 OP앰프(OP1)의 반전단자(-)에는 밧데리(BA1), (BA2)에 충전되는 충전전압을 저항(R2-R4)으로 분배시켜 비교전압으로 인가시킨다.
이때 가변저항(VR1)은 브리지 다이오드(BD1)에서 인가되는 직류 전압을 가변시켜 니켈 카드뮴 밧데리(BA1), (BA2)의 정격전압과 동일한 전압으로 맞추어 주게 된다.
따라서 OP앰프(OP1)의 비반전 단자(+)에는 가변저항(VR1)으로 조정되고 제너다이오드(ZD1)에 의해 일정전압으로 형성되는 기준전압이 인가되게 되고 OP앰프(OP1)의 반전단자(-)에는 밧데리(BA1), (BA2)에 공급되는 충전전압이 저항(R2-R4)으로 분배되어 인가되기 때문에 밧데리(BA1), (BA2)가 완전 충전되기 전에는 OP앰프(OP1)의 비반전 단자(+) 전위가 높아 OP앰프(OP1)의 출력은 하이레벨이 된다.
OP앰프(OP1)의 출력이 하이레벨이 되면 달링톤 접속된 트랜지스터(Q1), (Q2)가 '턴온'되게 되고 트랜지스터(Q1), (Q2)가 '턴온'되면 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 직류전원이 다이오드(D1), (D2)를 통하여 밧데리(BA1), (BA2)에 충전되게 된다.
이때 달링톤 접속된 트랜지스터(Q1), (Q2)를 구동시켜 밧데리(BA1), (BA2)에 전원을 공급하는 이유는 충분한 전류와 전압을 공급하기 위함이다.
그리고 밧데리(BA1)에 연결된 절환스위치(SW2)가 단자(a)에 접속되어 있게 되므로 밧데리(BA1), (BA2)는 충전조정부(10)의 출력에 대하여 병렬 연결되게 되므로 세트의 정격전압에 비하여 1/2로 충전시킬 수 있어 빠르게 충전이 진행되어 진다.
한편 충전조정부(10)와 밧데리(BA1), (BA2) 사이에 연결된 다이오드(D1), (D2)는 역전류 방지용으로써 밧데리(BA1), (BA2)가 서로 합선되는 것을 방지해 주게 된다.
한편 상기된 과정에 의거 밧데리(BA1), (BA2)에 충전이 완료 되어지면 밧데리(BA1), (BA2)로 트랜지스터(Q2)의 충전전류가 흐르지 못하여 저항(R2-R4)으로 분배되어 OP앰프(OP1)의 반전단자(-)에 인가되는 전압이 상승하게 되고 이에 따라 OP앰프(OP1)의 출력이 로우레벨이 되어 트랜지스터(Q1), (Q2)에 '턴오프'시킴으로써 밧데리(BA1), (BA2)는 과충전이 되지 않게 된다.
그러나 밧데리(BA1), (BA2) 전원을 사용하기 위하여 플러그(P1)를 콘넥터(CON)에서 분리시키면 콘넥터(CON)의 기구적 구조에 의하여 절환스위치(SW1), (SW2)는 단자(b)로 접속되게 된다.
절환스위치(SW2)로 단자(b)로 접속되어지면 밧데리(BA1), (BA2)는 직렬로 접속되어 정격전압의 1/2로 충전된 밧데리(BA1), (BA2) 전압이 더해져 세트의 정격전압으로 절환스위치(SW1)의 단자(b)를 통한 후 부하 단자(L1)에서 세트 내부로 공급되게 되므로써 세트는 밧데리(BA1), (BA2)의 방전전압에 의해 구동되어 진다.
이상에서와 같이 본 고안은 밧데리를 사용하는 저전력 소비형 가전제품에 있어서, 밧데리의 충전시에는 밧데리를 병렬로 접속시켜 정격전압의 1/2로 빠르고 충분하게 충전되도록 하고 방전시에는 밧데리를 직렬 접속시켜 세트의 정격전압으로 공급되게 한 것으로 단시간내에 충전이 가능하고 충전 밧데리의 순간 방전이 없어지게 되어 효과적으로 밧데리를 이용할 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 콘넥터(CON)로 인가된 교류 전원을 정류시키는 브리지 다이오드(BD1)와, 상기 브리지 다이오드(BD1)에서 정류된 전압과 밧데리(BA1), (BA2)의 충전전압을 OP앰프(OP1)에서 비교하고 상기 OP앰프(OP1)의 출력으로 트랜지스터(Q1), (Q2)를 구동시켜 밧데리(BA1), (BA2)에 충전 전압을 공급하는 충전 조정부(10)가 구성된 충전회로에 있어서, 상기 충전조정부(10)의 충전 전압을 밧데리(BA1), (BA2)에 인가시키는 다이오드(D1), (D2)를 구비하고 상기 밧데리(BA1), (BA2)를 직렬 및 병렬 연결시키고 콘넥터(CON)에 의해 연동되는 절환스위치(SW2)를 구비하여 상기 밧데리(BA1), (BA2)의 방전 전압과 브리지 다이오드(BD1)의 직류전압을 선택하여 부하단자(L1)에 인가시키고 콘넥터(CON)에 의해 연동되는 절환스위치(SW1)를 구비하여 충전부(20)를 구성시킨 것을 특징으로 하는 밧데리의 분할 충전 회로.
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