JPH0410304B2

JPH0410304B2 -

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Publication number: JPH0410304B2
Application number: JP58215312A
Authority: JP
Priority date: 1983-11-15
Filing date: 1983-11-15
Publication date: 1992-02-24
Also published as: JPS60109730A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は、充電回路に関するものである。

〔背景技術〕

従来の充電回路（特開昭57−34740号公報）は、
充電が完了した後に電池からの充電器に逆流出す
電流を防止するために、逆流防止用ダイオードが
設けられているが、そのダイオードは電池と直列
に設けられているため、大電流が流れ、損失が大
きいという問題があつた。充電々流をＩ〔Ａ〕、ダ
イオードの両端電圧をV_F〔Ｖ〕とすると、損失Ｐ
は次式で示される。

Ｐ−Ｉ×V_F〔ワツト〕となり、熱として放出される。また、この熱を効
率良く放出するためには放熱板も必要となり問題
があつた。

第１図は従来の具体回路図を示すものであり、
トランス３、整流用ダイオードD₁D₂により降圧、
整流した電源を充電制御回路１を通して電池２に
印加し、電池２を充電していた。ここで、充電が
完了し、AC電源をオフして、電池２を充電制御
回路１に接続したままにしていると、端子２ｂか
ら抵抗R₁〜R₃を通してIC８の端子、IC８の内
部、さらにIC８の端子を経由して、電池２の
マイナス端子２ｃに逆流電流が流れようとする
が、これを防止するため電池に２のマイナス端子
２ｃと直列に逆流防止ダイオードD₄が接続され
ている。しかし、充電時には、トランス３、ダイ
オードD₁D₂、、電池２、ダイオードD₄トランジス
タTr₁を直列接続して構成される充電主回路に、
大きな充電々流が流れ、ダイオードD₄には上述
のように損失が発生していた。

この充電時の損失と発熱とを防止するようにし
た充電回路が第２図に示す回路図であり、図中２
は第１図と同様に被充電用の電池であり、この電
池２は充電制御回路１により充電制御される。３
は交流電源ACの電圧を必要電圧まで降圧するト
ランスで、このトランス３の２次出力はダイオー
ドD₁D₂、コンデンサC₁等で構成される整流平滑
回路５により、全波整流されて平滑される。６は
電池２の電圧を検出する電圧検出回路で、抵抗
R₁〜R₃で構成されている。６ａは電圧検出回路
６の出力端子である。整流平滑回路５のプラス、
マイナス間には、電池２および充電電流制御素子
であるトランジスタTr₁の直列回路を接続して充
電主回路を構成している。電池２の陽極側に電圧
検出回路６を接続し、さらに電圧検出回路６の出
力端子６ａは、電池２を充電制御するべくIC８
の端子に接続している。また、IC８の端子
には基準電圧発生用のツエナーダイオードD₃が
接続され、端子にはタイマー回路の定数設定用
コンデンサC₂、サーミスタR₄、抵抗R₆R₆が夫々
が接続され、上記各部品の他端は整流平滑回路５
のマイナス側に接続されている。IC８の出力端
子〓は抵抗R₈を介して前記トランジスタTr₁のベ
ースに接続されている。また、トランジスタTr₁
のコレクタ・エミツタ間には抵抗R₇が接続して
ある。９は充電表示手段を構成する発行ダイオー
ドであり、充電中点灯表示するものである。トラ
ンス３の２次側と、ダイオードD₁間にダイオー
ドD₄とコンデンサC₄とからなる整流平滑回路と、
抵抗R₉を介して、スイツチング素子たるNPN型
のトランジスタTr₂が接続されている。このトラ
ンジスタTr₃のコレクタは電池２の陽極端子２ｂ
に、エミツタは電圧検出回路６や電源となる充電
制御回路１の陽極側の電源端子〓に夫々接続され
ている。尚、上記ダイオードD₄、ソンデンサC₄、
抵抗R₉等で駆動回路が構成される。

第３図は、第２図の機能ブロツク図を示し、
IC８は主に電圧スイツチＶ−Ｉ変換部等から構
成されている。図中のコンデンサタイマはコンデ
ンサC₂、サーミスタR₄、抵抗R₅R₆から成り、電
流制御部はトランジスタTr₁と抵抗R₇から成るも
のである。電圧スイツチは、電圧検出回路６の出
力電圧とツエナーダイオードD₃のツエナー電圧
とを比較するものであり、ツエナー電圧の方が高
いと、電圧スイツチによりコンデンサC₂を充電
し、Ｖ−Ｉ変換部からはコンデンサC₂の充電々
圧に比例した電流信号が電流制御部のトランジス
タTr₁へ出力されるものである。また、後述する
ように、電池２が充電されて、電圧検出回路６の
電圧の方がツエナー電圧より中くなると、コンデ
ンサC₂の電荷は放電され、それに比例してＶ−
Ｉ変換部からの出力電流は減少する。

次に、動作を説明する。AC電源をトランス３
に供給すると、ダイオードD₄、抵抗R₉を通じて、
スイツチング素子であるトランジスタTr₂のベー
スに電流が流れ、トランジスタTr₂がオンし、電
池２の陽極端子２ｂよりIC８に電流が流れ、IC
８が動作する。IC８が動作して電池２への充電
が開始すると、電池２の電圧Ｖが第４図に示すよ
うに、IC８の端子に接続されるツエナーダイ
オードD₃のツエナー電圧で設定される電圧V₁よ
り、電圧検出回路６で検出される電圧Ｖの方が小
さい時は、IC８の端子に接続されたコンデン
サC₂は充電され、且つ端子〓より電流が出力さ
れ、トランジスタTr₁がオンとなり、電池２に充
電が開始される。この充電が進むにつれて電池電
圧Ｖは上昇し、そしてこの電池電圧Ｖが設定電圧
V₁以上に達すると、IC８の動作によりコンデン
サC₂には充電々流は流れなくなる。その結果、
コンデサC₂はサーミスタR₄、抵抗R₅R₆を通して
放電を開始し、そして、この放電によりコンデン
サC₂の電圧は徐々に低下する。また、IC８の働
きにより、このコンデンサC₂の電圧の低下に応
じて、端子〓の出力電流およびトランジスタTr₁
のベース電流は漸減することになり、その結果、
トランジスタTr₁も飽和状態から不飽和状態にな
る。そして、コンデンサC₂の放電が進み、その
電圧が零になると、IC８の端子〓の出力電流は
零になり、トランジスタTr₁はオフとなる。しか
しながら、トランジスタTr₁に並列に接続した抵
抗R₇によつて決まる低電流が流れるため、電池
２への補充電々流を流す。なお、第４図に示すよ
うに電池電圧Ｖが設定電圧V₁以上に達した時点t₁
から充電々流が一定の微少電流になる時点t₂まで
の時間は、コンデサC₂と、サーミスタR₄、抵抗
R₅R₆の特定数により決まるもので、これらを任
意に設定することり、その時間を適宜変えること
ができる。尚、第４図に示すＩは電池２への充
電々流を示す。

ここで、電池２の充電が完了し、交流電源AC
をオフとするとトランス３の２次側電位が零とな
り、トランジスタTr₂にはベース電流が流れない
ので、トランジスタTr₂はオフとなり、IC８には
電池２からの電流は流れなくなる。つまり、トラ
ンジスタTr₂等は充電主回路（陽極回路）と並列
にバイパス状に接続されているので、充電の大電
流は流れず、IC８に流れる微少電流が流れるだ
けで、損失はほぼ零であり、発熱もないものであ
り、効率良く電池を充電できるものである。ま
た、電池２の端子２ａ，２ｃ間には、ダイオード
D₁D₂が接続されているから、充電完了時、交流
電源ACをオフシテも電池２より逆流電流は流れ
ない。このように第２図に示す従来例において
は、充電時の損失と発熱とを防止する効果から得
られるが、その反面、交流電源ACの接続時で、
電池２が電流制御回路１に接続されていない時、
電流が、ダイオードD₄、抵抗R₉、トランジスタ
Tr₂のベース・エミツタ、抵抗R₁₀および発光ダ
イオード９に流れ、そのため、電池２を充電して
いないにも拘らず点灯し、充電表示という本来の
機能を果さないという問題があつた。

〔発明の目的〕

本発明は上述の点に鑑みて提供したものであつ
て、電池の充電時にのみ充電表示手段を構成する
発光ダイオードを点灯表示することを目的とした
充電回路を提供するものである。

〔発明の表示〕

以下、本発明の実施例を図面により詳述する。
第５図に具体回路図を示し、従来と略同様と回路
を構成している。この回路において充電制御回路
１と電池２との間のスイツチング素子として
PNP型のトランジスタTr₃を挿入接続している。
つまり、トランジスタTr₃のエミツタを電池２に
接続し、コレクタを充電表示手段を構成する発光
ダイオード９に抵抗R₁₀を介して接続している。
また、トランジスタTr₃のベースには、充電主回
路より低い電位になるようにトランス３と整流用
ダイオードD₄を接続しており、コンデンサC₄を
平滑用としてダイオードD₄のアノードと充電主
回路の陰極に接続してある。尚、ダイオードD₄
の向きは第２図の場合とは逆である。更に、ダイ
オードD₄と、被充電用電池２の電圧より高いツ
エナー電位をもつツエナーダイオードD₅と、抵
抗R₉との直列回路がトランジスタTr₃のベースに
接続されている。尚、電池２と、充電制御回路１
乃至充電主回路とは夫々端子２ａ，２ｂ，２ｃを
介して接続されるが、これらは栓刃を介して着脱
自在としてある。

次に動作を説明する。尚、電池２の充電時にお
ける動作は従来と同じであるので、省略する。

まず、交流電源ACが接続されていて、被充電
用電池２が接続されていない時は、トランジスタ
Tr₃がPNP型のトランジスタであるため、エミツ
タには電池２の端子２ａを通じて電流は流れない
ため、当然コレクタにも電流は流れない。従つ
て、トランジスタTr₃のコレクタ電流を電源とし
ている発光ダイオード９には電流が流れず点灯は
しない。

被充電用電池２が接続されていて、交流電源
ACが接続されていない時は、トランジスタTr₃
のエミツタ、ベース、抵抗R₉、ツエナーダイオ
ードD₅、ダイオードD₄、トランス３、抵抗R₇を
通じて電池電圧が印加されるが、ツエナーダイオ
ードD₅のツエナー電圧を電池電圧より高く設定
しておくとツエナーダイオードD₅は通電しない
ので、トランジスタTr₃にはベース電流は流れ
ず、トランジスタTr₃はオンしないため、発光ダ
イオード９には電流は流れず、点灯しない。

次に、交流電源ACが接続されており、被充電
用電池２が接続されている時は、ダイオードD₄
による半波整流により、コンデンサC₄にダイオ
ードD₁，D₂、コンデンサC₁による電源とは逆電
圧の電源が形成される。これにより、電池２が接
続されると、ツエナーダイオードD₅には電池電
圧とコバルトC₄間の電圧が印加され、印加電圧
はツエナー電圧より高い電圧となり、ツエナーダ
イオードD₅が通電して、トランジスタTr₃にベー
ス電流が流れ、トランジスタTr₃がオンして、発
光ダイオード９に電流が流れ、点灯する。すなわ
ち、ツエナーダイオードD₅にはツエナー電圧よ
り高い電圧がかかるので、トランジスタTr₃はオ
ンし、電流は、充電主回路の陽極、電池２の端子
２ａ，１ｂ、トランジスタTr₃、抵抗R₁₀及び発
光ダイオード９を通じて充電主回路の陰極へ流
れ、発光ダイオード９は点灯する。

充電完了後の発光ダイオード９はIC８内の表
示制御回路によつて充電電流が一定電流以下にな
つた時に消灯する。

〔発明の効果〕

本発明は上述とように、電池の陽極側に第１、
第２の端子を設け、交流電源に整流路と上記第１
の端子を介した被充電用電池とその電池の充電電
流制御用の充電電流制御素子との直列回路を接続
して充電主回路を形成し、上記電池の電圧を検出
して電圧値に応じて上記充電電流制御素子を制御
して電池を充電制御する充電制御回路を第２の端
子を介して電池と並列に接続し、第２の端子を介
した電池の陽極側と充電制御回路の陽極側との間
にスイツチング素子を挿入接続し、交流電源によ
り駆動されて充電制御回路を駆動して電池を充電
する場合には上記スイツチング素子をオン駆動
し、交流電源のオフ時にはスイツチング素子をオ
フさせる駆動回路を設け、該スイツチング素子が
オン時の場合にスイツチング素子に流れる電流に
より電池の充電時に点灯表示を行う充電表示手段
を上記充電制御回路に設けて成る充電回路におい
て、上記駆動回路を、整流回路の出力より負電圧
を発生させるダイオード及びコンデンサと、電池
のみの電圧及び上記負電圧よりは高いツエナー電
圧を有するツエナーダイオードとで構成すると共
に、整流回路側にカソードを接続した上記ダイオ
ードのアノードと上記コンデンサを接続し、ダイ
オードのアノードと上記ツエナーダイオードのア
ノードとを接続し、上記スイツチング素子に
PNP型トランジスタを使用し、上記ツエナーダ
イオードのカソードに上記PNP型トランジスタ
のベースを接続すると共に、エミツタを第２の端
子を介して電池の陽極側に接続し、該トランジス
タのコレクタを上記充電制御回路の陽極側に接続
したものであるから、電池を接続していない時に
は、交流電源と充電制御回路の充電表示手段との
間にはPNP型のトランジスタが入り、しかも、
充電表示手段と該トランジスタのコレクタとが接
続され、且つ上記負電圧よりツエナーダイオード
のツエナー電圧の方が高いことで、ツエナーダイ
オードはオンしないため、PNPの型トランジス
タのコレクタ・ベースを介して電流は流れず、そ
のため、充電表示手段には電流が流れず、充電表
示することがないという効果を奏し、また、電池
が接続されていて電池を充電する場合には、駆動
回路の負電圧と電池電圧とがツエナーダイオード
に印加されて、該ツエナーダイオードがオンする
ことで、トランジスタを駆動して、該トランジス
タを介して充電表示手段に電流を流すことによ
り、充電表示するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の具体回路図、第２図は他の従
来例の具体回路図、第３図は同上の機能ブロツク
図、第４図は同上の動作説明図、第５図は本発明
の実施例の具体回路図である。１は充電制御回路、２は電池、Tr₃はトランジ
スタ、ACは交流電源を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

１電池の陽極側に第１、第２の端子を設け、交
流電源に整流回路と上記第１の端子を介した被充
電用電池とこの電池の充電電流制御用の充電電流
制御素子との直列回路を接続して充電主回路を形
成し、上記電池の電圧を検出して電圧値に応じて
上記充電電流制御素子を制御して電池を充電制御
する充電制御回路を第２の端子を介して電池と並
列に接続し、第２の端子を介した電池の陽極側と
充電制御回路の陽極側との間にスイツチング素子
を挿入接続し、交流電源により駆動されて充電制
御回路を駆動して電池を充電する場合には上記ス
イツチング素子をオン駆動し、交流電源のオフ時
にはスイツチング素子をオフさせる駆動回路を設
け、該スイツチング素子がオン時の場合にスイツ
チング素子に流れる電流により電池の充電時に点
灯表示を行う充電表示手段を上記充電制御回路に
設けて成る充電回路において、上記駆動回路を、
整流回路の出力より負電圧を発生させるダイオー
ド及びコンデンサと、電池のみの電圧及び上記負
電圧よりは高いツエナー電圧を有するツエナーダ
イオードとで構成すると共に、整流回路側にカソ
ードを接続した上記ダイオードのアノードと上記
コンデンサを接続し、ダイオードのアノードと上
記ツエナーダイオードのアノードとを接続し、上
記スイツチング素子にPNP型トランジスタを使
用し、上記ツエナーダイオードのカソードに上記
PNP型トランジスタのベースを接続すると共に、
エミツタを第２の端子を介して電池の陽極側に接
続し、該トランジスタのコレクタを上記充電制御
回路の陽極側に接続したことを特徴とする充電回
路。