JPH01186132A - ２次電池の充電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、ニッケルカドミウム電池等の充電可能な２次
電池の充電回路に係わり、特に浮動充電（フローティン
グ）動作の可能な電子機器の同充電回路に関する。

（ロ）従来の技術 一般に小型の電子機器において、１次電池である乾電池
ではなく、充電可能な２次電池が多用され始め、特に液
晶表示素子（ＬＣＤ）を用いた種々の電子機器が数多く
販売され、消費電力が極めて低いことから、近年パーソ
ナルコンピュータの中でラップトツブ型で、大画面のＬ
ＣＤを用い、薄型化を図っている。

この場合に、ニッケルカドミウム等の２次電池を使用し
て、ポータプル型となし電池の交換の煩わしさを除去す
るように構成した例が、三洋電機■電池事業部発行の「
カドニ力技術資料、があげられる。同技術資料のＰ、５
４、図７−５即ち第５図に示すように交流電源（ＡＣｌ
ｏｏＶ）に対して直流電源を接続し、その出力側に２次
電池及び負荷を接、Ｉ！きれる。

（ハ）発明が解決しようとする課題 前記従来例では、２次電池に直列に接続した充電用抵抗
による発熱が充電時大きくなり、又前記充電用抵抗に並
列に接続したダイオードにおける順方向電圧が前記２次
電池使用時、ショットキーダイオードでもＯ，ＳＶ、シ
リコンダイオードでは０．７Ｖと電圧降下が大となって
、負荷に対する出力電圧が下がってしまう欠点があった
。そこで本発明は前記欠点を除去した新規な２次電池の
充電回路を提供するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明は、交流電源及び整流回路に接続された電源トラ
ンスと、前記整流回路の出力側に直列接続されたスイッ
チングトランジスタと、該スイッチングトランジスタの
出力側に接続された２次電池と、電源スイッチ及び負荷
とより成る２次電池の充電回路において、前記スイッチ
ングトランジスタと前記２次電池の一端との間に直列抵
抗を接続し、該直列抵抗の一端を比較器の第１の入力端
子に接続すると共に前記直列抵抗の他端を前記比較器の
第１の電源端子に接続し、該比較器の第２の電源端子を
前記整流回路の出力側に接続し、前記比較器の第２の入
力端子と第１の電源端子との間に基準電圧源を接続する
構成である。

（＊）作用 本発明の２次電池の充電回路では、充電回路に設けた直
列抵抗における電圧降下を利用して比較器にて負荷電流
を制御でき、前記２次電池の放電電流路に負荷を直接接
続することができ、電圧降下による不都合等は全く生じ
ない。

（へ）実施例 図面に従って本発明を説明すると、第１図は本発明の２
次電池の充電回路の回路図、第２図、第３図及び第４図
は第１図の本発明回路の特性波形図を示し、（１）は電
源プラク、（２）は電源トランス（３）、整流ダイオー
ド（４）（５）、平滑コンデンサ（６〉、出力端子（７
）（８）を有するＡＣアダプタ、（９）はスイッチング
トランジスタ、（１０）はチョークフィル、（１１）は
前記チョークコイルに蓄積されたエネルギー放出用のダ
イオード、（１２）は検出抵抗、（１３）はニッケルカ
ドミウム等の２次電池、（１４）は第１及び第２の電源
端子（１５）（１６）、第１及び第２の入力端子＜１７
）（１８）と出力端子り１９）を有する比較器、（２０
）は基準電圧源、（２１）（２２）は帰還用抵抗、（２
３）は電源スイッチ、（２４）は負荷を示す。

次に第１図の動作について説明すると、先ず２次電池（
１３）が所定時間充電された後に、電源スイッチ（２３
）のオン、オフにより負荷（２４）に負荷電流を供給す
る場合について説明する。このときには、電源プラグ（
１）は交流電源との間が断たれているので、ＡＣアダプ
タ（２）は全く動作せず、スイッチングトランジスタ（
９）の各電極には電源が供給されない、従って２次電池
（１３）からは前記電源スイッチ（２３）を閉じると負
荷（２４）へ破線で示した電流が供給きれ、一方前記電
源スイッチ（２３）を開放すると、負！（２４）への電
流が断たれる構成となる。

第２に交流電源に対して電源プラグ（１）を接続し、整
流用のダイオード（４）（５）及び平滑コンデンサ（６
）にて整流、平滑すると、直流電圧がＡＣアダプタ（２
）の出力端子（７）（８）に現われ、スイッチングトラ
ンジスタ（９）のエミッタ及び比較器（１４）の第２の
電源端子（１６）に加わり、該比較器（１４〉の第１の
電源端子（１５）には２次電池（１３）の正極側が接続
されており、電源スイッチ（２３）の開閉に拘らず電流
が流れ、検出抵抗（１２）における電圧降下（Ｖ、）は
基準電圧源（２０）の電圧（Ｖ、）と比較され、比較器
（１４）からはＶｔ＞Ｖ、ならばハイ（Ｈ）、Ｖ　ｒ　
＜　Ｖ　、ならばロー（Ｌ）の出力が反転するように構
成されており、前記第１図において抵抗（２１）（２２
）の分圧比で、該比較器（１４）はヒステリシスを有す
るので、前記電圧■、がｖＩで出力がＨ，Ｖ、がＶ、で
Ｌとなるように定めておく。

前記■、がｖｌに達すると、出力がＨとなってスイッチ
ングトランジスタ（９）はオフとなる。このときチョー
クコイル（１０）に蓄えられたエネルギーは、逆起電力
として働き、チョークコイル（１０）→充電抵抗（２）
→２次電池（１３）→ダイオード（１１）　−チョーク
コイル（１０）のループによって放電する。

前記電圧における電圧降下Ｖ、はＶ、まで低下すると、
逆に動作し、スイッチングトランジスタ（９）をオンに
するので、前記電圧ＶｒがＶ＋”Ｖｎの間にて繰返し動
作する。（第３図） このときの充電電流（Ｉｃ）はＩＣ−Ｖ／Ｒ，で定めら
れ、従って前記工。は定電流動作を行う。

次に整流回路（２５）の出力側の電圧（Ｖ）を電源トラ
ンス（３）の１次−２次の巻線比によって１５■又はＩ
ＯＶに変化させた場合、第２図に示すようにスイッチン
グトランジスタ（９）のエミッタ・フレフタ間はオン、
オフして、この電圧が２次電池（１３）及び負荷（２４
）に供給される。ここで前記基準電圧源（２０）の電圧
■、を可変にしてあり、変化させると第４図の破線に示
すように増減することになる。

前記構成で前記ＡＣアダプタ（２）の使用時には必ず２
次電池（１３）は充電電流が供給され、この状態で電源
スイッチ（２３）をオン、オフすれば、負荷（２４）へ
の電源が断続できる。

一方前記２次電池（１３）によって負荷（２４〉を駆動
させるときには、電源プラグ（１）は交流電源からの電
源供給を断ち、２次電池（１３〉と負荷（２４）との間
に接続した電源スイッチ（２３）のオン、オフによって
負荷（２４）への電源の断続が可能となる。

前記構成でＡＣアダプタ（２）を使用する場合において
、仮に負荷（２４）の両端が短絡する等の事故によって
、過電流が流れようとすると、即座に検出抵抗（１２）
における電圧降下■、が増大し、これに伴って比較器（
１４）の出力はハイ（Ｈ）になり、スイッチングトラン
ジスタ（９）はオフとなって、負荷（２４）への過電流
は阻止されると共に２次電池（１３）への過電流も流れ
ることはない。

（）〉発明の効果 本発明によれば、前記比較器の出力によってスイッチン
グトランジスタをスイッチング制御する構成であるので
、電源トラレスの小型化が可能となり、高効率で発熱量
が少ないので、ＡＣアダプタの軽量化と共に熱対策の面
で簡単になる。

更に充電電流が定電流となっているので、入力電圧によ
る変化を受けず、これに伴って充電電流が一定となる。

又検出抵抗に９ける電圧降下を検出する構成であり、過
大な電流が２次電池及び負荷に流れない。前記２次電池
は負荷との間に単に電源スイッチを挿入するのみの構成
で済み、２次電池の使用時における電力損失は極めて少
ない効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の２次電池の充電回路を示す回路図、第
２図〜第４図は第１図の説明波形図、第５図は従来の同
回路の回路図を示す。 （２）・・・ＡＣアダプタ、（３）・・・電源トランス
、（４）（５）・・・整流用のダイオード、（９）・・
・スイッチングトランジスタ、（１２）・・・検出抵抗
、（１３）・・・２次電池、　（１４）・・・比較器、
　（１５）・・・第１の電源端子、　（１６）・・・第
２の電源端子、　（１７）・・・第１の入力端子、　（
１８）・・・第２の入力端子、　（１９）・・・出力端
子、　（２３）・・・電源スイッチ、　（２４）・・・
負荷。 第２図 Ｉ　　　　　　　　　− 時りｔ ■ １　第３図 財Ｐａｔ 第４図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、交流電源及び整流回路に接続された電源トランスと
   、前記整流回路の出力側に直列接続されたスイッチング
   トランジスタと、該スイッチングトランジスタの出力側
   に接続された２次電池と、電源スイッチ及び負荷とより
   成る２次電池の充電回路において、前記スイッチングト
   ランジスタと前記２次電池の一端との間に直列抵抗を接
   続し、該直列抵抗の一端を比較器の第１の入力端子に接
   続すると共に前記直列抵抗の他端を前記比較器の第１の
   電源端子に接続し、該比較器の第２の電源端子を前記整
   流回路の出力側に接続し、前記比較器の第２の入力端子
   と第１の電源端子との間に基準電圧源を接続したことを
   特徴とする２次電池の充電回路。 ２、前記基準電圧源の電圧を可変し、前記２次電池及び
   負荷に流れる電流を前記電圧に対応させて変化させるこ
   とを特徴とした請求項１記載の２次電池の充電回路。