JPH0667128B2 - Charging circuit - Google Patents

Charging circuit

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JPH0667128B2
JPH0667128B2 JP60034851A JP3485185A JPH0667128B2 JP H0667128 B2 JPH0667128 B2 JP H0667128B2 JP 60034851 A JP60034851 A JP 60034851A JP 3485185 A JP3485185 A JP 3485185A JP H0667128 B2 JPH0667128 B2 JP H0667128B2
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charging
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secondary battery
switching element
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勝昭 舌間
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Kyushu Hitachi Maxell Ltd
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【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は充電回路,とくに電気かみそり等の小型電気
機器に内蔵されて商用交流電圧の大幅な変動にかかわら
ず略一定の充電電流を供給可能とするものに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial field of application] The present invention is incorporated in a charging circuit, particularly a small electric device such as an electric razor, and can supply a substantially constant charging current regardless of a large fluctuation of a commercial AC voltage. And what to do.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来この種の充電回路として,第5図に示す如く,一次
コイル80と直列に繋いだ抵抗81による電圧降下量を検出
し,かかる値を比較器82で設定電圧と比較して,検出電
圧が設定電圧を越えるとスイッチング素子83のベース端
に逆バイアス電圧を印加することによりスイッチング素
子83を強制的にオフして一次コイル80に流れる電流を規
制し,二次電池84への充電量を制御するものが提案され
ている(例えば特開昭58−103834号公報)。
As a conventional charging circuit of this type, as shown in FIG. 5, a voltage drop amount due to a resistor 81 connected in series with a primary coil 80 is detected, and this value is compared with a set voltage by a comparator 82, and the detected voltage is When the voltage exceeds the set voltage, a reverse bias voltage is applied to the base end of the switching element 83 to forcibly turn off the switching element 83 to regulate the current flowing through the primary coil 80 and control the amount of charge to the secondary battery 84. There has been proposed (for example, JP-A-58-103834).

〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら上記構成では,(a)検出部85が一次の高
電圧側にあるので耐圧の高い部品を必要とし,その結
果,回路全体の価格が上昇して形状も大型化することは
避け得ない。(b)一次側を検出して適切な制御が行な
えるのは,一次側と出力側とが正比例することが前提条
件であり,かかる条件を満足させるためには、一次コイ
ル80と出力コイル86の巻線数,巻線間容量等を厳密に設
定する必要がある。(c)一次側に流れる30〜50Hz程度
の交流電圧を直接測定するので,特に比較器82には周波
数特性が優れた部品を必要とするなどの問題がある。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the above configuration, (a) since the detection unit 85 is on the primary high voltage side, a component having high breakdown voltage is required, and as a result, the cost of the entire circuit increases and the shape is increased. However, it is inevitable that the size will increase. (B) The primary side can be detected and appropriate control can be performed on the premise that the primary side and the output side are in direct proportion, and in order to satisfy such a condition, the primary coil 80 and the output coil 86 It is necessary to strictly set the number of windings and the capacitance between windings. (C) Since the AC voltage of about 30 to 50 Hz flowing on the primary side is directly measured, there is a problem in that the comparator 82 requires parts having excellent frequency characteristics.

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって,特別
な部品を使用することなく,充電電流量の適切な制御が
容易に行え,しかも装置全体の小型化が図れる充電回路
を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above problems, and provides a charging circuit in which appropriate control of the charging current amount can be easily performed without using any special parts, and the overall size of the device can be reduced. With the goal.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明にかかる充電回路は,第1図に示す如く,出力コ
イル23から二次電池16に供給される充電電圧の平均値に
比例した検出電圧V2を検出電圧発生部33から取り出し,
検出電圧V2と基準電圧V1とを制御部34で比較して,検出
電圧V2の大小に対応したインバータ回路13の制御を行う
ことを特徴とする。
As shown in FIG. 1, the charging circuit according to the present invention takes out a detection voltage V 2 proportional to the average value of the charging voltage supplied from the output coil 23 to the secondary battery 16 from the detection voltage generator 33,
The control unit 34 compares the detected voltage V 2 with the reference voltage V 1 and controls the inverter circuit 13 corresponding to the detected voltage V 2 .

検出電圧発生部33は,出力コイル23の両端にダイオード
42を介して抵抗43および電解コンデンサの様な比較的大
容量のコンデンサ44から成る積分回路を繋ぎ,更に抵抗
45・46により分圧して所定の検出電圧V2を取り出す。
The detection voltage generator 33 includes diodes at both ends of the output coil 23.
An integrating circuit consisting of a resistor 43 and a relatively large-capacity capacitor 44 such as an electrolytic capacitor is connected via 42, and
The voltage is divided by 45 and 46 to take out a predetermined detection voltage V 2 .

制御部34は,基準電圧V1と検出電圧V2の値を比較し,V2
の値がV1より低い間はインバータ回路13のスイッチング
素子19のベース端に所定の制御電圧を印加して,V2がV1
を越えるとベース端を接地可能とする。
Control unit 34 compares the values of the reference voltages V 1 and the detection voltage V 2, V 2
While the value of V is lower than V 1 , a predetermined control voltage is applied to the base end of the switching element 19 of the inverter circuit 13, and V 2 becomes V 1
When it exceeds, the base end can be grounded.

〔作用〕[Action]

上記構成において,第2図(b)の如く,検出電圧V2
基準電圧V1と略等しい間においては,インバータ回路13
に駆動電圧を印加すると,従来と略同様に抵抗77・26を
通じて帰還部22のコンデンサ25に電流I1が供給され,該
コンデンサ25の電圧が上昇してスイッチング素子19にベ
ース電流が流れると一次コイル20にコレクタ電流が流
れ,かかる電流変化が帰還コイル24に帰還されてスイッ
チング素子19を急激にオンする。オン後は,帰還コイル
24からの出力電圧によりコンデンサ25を逆方向に充電
し,充電が進むとベース電流が減少し,コンデンサ25の
充電電圧が逆バイアスとなってスイッチング素子19を急
激にオフする。
In the above configuration, as shown in FIG. 2 (b), while the detection voltage V 2 is substantially equal to the reference voltage V 1 , the inverter circuit 13
When a driving voltage is applied to the capacitor 25, the current I 1 is supplied to the capacitor 25 of the feedback unit 22 through the resistors 77 and 26 as in the conventional case, the voltage of the capacitor 25 rises, and the base current flows to the switching element 19. A collector current flows through the coil 20, and the change in the current is fed back to the feedback coil 24 to rapidly turn on the switching element 19. After turning on, feedback coil
The capacitor 25 is charged in the reverse direction by the output voltage from 24, the base current decreases as the charging proceeds, and the charging voltage of the capacitor 25 becomes a reverse bias, and the switching element 19 is rapidly turned off.

スイッチング素子19がオフすると,一次コイル20に蓄え
られていたエネルギーは出力コイル23からダイオード29
を通じて二次電池16に供給される。ところで、二次電池
16に対して充電電流が流れるときの見掛けの端子電圧
は、その二次電池16における理論的な電圧値と内部抵抗
による電圧降下値との和となる。
When the switching element 19 is turned off, the energy stored in the primary coil 20 is transferred from the output coil 23 to the diode 29.
Is supplied to the secondary battery 16 through. By the way, secondary battery
The apparent terminal voltage when the charging current flows to 16 is the sum of the theoretical voltage value of the secondary battery 16 and the voltage drop value due to the internal resistance.

一方、インバータトランスにおける出力特性は、トラン
スに対する入力電力が増加すると出力電力も増加する方
向に変化する。しかし、二次電池16の理論的な電圧値は
略一定値を保つ結果、出力電力の増加は、専ら充電電流
の増加として現れることになる。これにより、トランス
の入力側が高電圧になって充電電流も大幅に増加する
と、この充電電流の増加によって二次電池16の内部抵抗
による電圧降下値も増加し、二次電池16の端子電圧した
がって出力コイル23の出力電圧も高くなる。これは、出
力コイル23に発生する二次電池16を充電する方向の出力
電圧が、二次電池16に対する充電電流の変動に対応して
変化することを示している。
On the other hand, the output characteristics of the inverter transformer change so that the output power increases as the input power to the transformer increases. However, as a result of keeping the theoretical voltage value of the secondary battery 16 at a substantially constant value, an increase in output power will appear as an increase in charging current exclusively. As a result, when the input side of the transformer becomes a high voltage and the charging current also greatly increases, the voltage drop value due to the internal resistance of the secondary battery 16 also increases due to this increase in the charging current, and the terminal voltage of the secondary battery 16 The output voltage of the coil 23 also increases. This indicates that the output voltage generated in the output coil 23 in the direction of charging the secondary battery 16 changes in accordance with the fluctuation of the charging current with respect to the secondary battery 16.

そこで本発明にあっては、かかる出力コイル23からの出
力電圧を検出電圧発生部33のコンデンサ44で積分して平
均値を求めると、この平均値は上記の如くインバータ回
路13の駆動電圧,従って二次電池16に供給される充電電
流の平均値と対応して増大するので,かかる値を抵抗45
・46で分圧して制御部34へ検出電圧V2として印加し,予
め設定しておいた基準電圧V1と比較する。
Therefore, in the present invention, when the output voltage from the output coil 23 is integrated by the capacitor 44 of the detection voltage generating unit 33 to obtain an average value, this average value is the drive voltage of the inverter circuit 13, Since it increases corresponding to the average value of the charging current supplied to the secondary battery 16, this value is set by the resistor 45.
The voltage is divided at 46 and applied as the detection voltage V 2 to the control unit 34, and compared with the preset reference voltage V 1 .

ここで検出電圧V2が基準電圧V1より充分低い間は充電電
流I3が基準値より不足するので,第2図(a)の如くス
イッチング素子19のベース端に電圧を印加し,オフ時に
おけるコンデンサ25への充電電流量をI2分だけ増加して
インバータ回路13の発振周波数を上げ,出力コイル23か
ら二次電池16に供給される電流I3のパルスレートを上昇
して充電電流の平均値を増やす。
While the detection voltage V 2 is sufficiently lower than the reference voltage V 1, the charging current I 3 is insufficient compared to the reference value. Therefore, when a voltage is applied to the base end of the switching element 19 as shown in FIG. The amount of charging current to the capacitor 25 at I is increased by I 2 to increase the oscillation frequency of the inverter circuit 13, and the pulse rate of the current I 3 supplied from the output coil 23 to the secondary battery 16 is increased to increase the charging current. Increase the average value.

逆に検出電圧V2の値が基準電圧V1を充分越えると,第2
図(c)の如くスイッチング素子19のベース端をアース
してインバータ回路13の発振を一時的に停止して充電電
流I3の平均値を下げ,この充電電流I3に対応して低下す
る検出電圧V2が基準電圧V1と比較され,検出電圧V2が充
分降下するまでこの停止状態は続く。かかる停止時間は
入力電圧が大きくなるほど長くなり,従ってインバータ
回路13に印加される駆動電圧の大小にかかわらず二次電
池16に供給される充電電流量の平均値を設定値に規制可
能とするのである。
On the contrary, if the value of the detection voltage V 2 exceeds the reference voltage V 1 sufficiently, the second
Figure and ground the base terminal of the switching device 19 as (c) temporarily stops the oscillation of the inverter circuit 13 lowers the average value of the charging current I 3, detecting a decrease in response to the charge current I 3 is compared the voltage V 2 and the reference voltage V 1, the stop state until the detection voltage V 2 to sufficiently drop continues. The stop time becomes longer as the input voltage increases, and therefore the average value of the charging current amount supplied to the secondary battery 16 can be regulated to the set value regardless of the magnitude of the drive voltage applied to the inverter circuit 13. is there.

〔実施例1〕 次に本発明を,充電と並行してモータ駆動を可能とする
電気かみそり等の小型電気機器に実施した例に基づいて
説明する。
[Embodiment 1] Next, the present invention will be described based on an example in which it is applied to a small electric device such as an electric razor capable of driving a motor in parallel with charging.

第3図に示す如く,電源プラグ等を介して入力された商
用交流電圧10は,ダイオードブリッジを備えた整流回路
11によって全波整流された後,充電部12に印加される。
入力される商用交流電圧10は,200〜240Vの上域の電圧を
使用する国および100〜120Vの下域電圧を使用する国を
考慮して,100〜240Vの変化に対応する。
As shown in FIG. 3, the commercial AC voltage 10 input through the power plug is a rectifier circuit equipped with a diode bridge.
After full-wave rectification by 11, it is applied to the charging section 12.
The commercial AC voltage 10 to be input corresponds to a change of 100 to 240 V in consideration of the countries using the upper voltage range of 200 to 240 V and the countries using the lower voltage range of 100 to 120 V.

充電部12は,商用交流電圧10より周波数の高いパルス電
圧を発生するインバータ回路13と,該インバータ回路13
より発生されたパルス電圧を印加する負荷14と,商用交
流電圧10の大小に応じてインバータ回路13からの出力を
増減する出力制御回路15と,二次電池16が満充電になっ
たことを検出するとインバータ回路13の出力を規制する
満充電制御回路17と,充電状況の表示を行う表示回路18
とから構成される。
The charging unit 12 includes an inverter circuit 13 that generates a pulse voltage having a frequency higher than that of the commercial AC voltage 10, and the inverter circuit 13
Detects that the load 14 that applies the pulse voltage generated by the output voltage, the output control circuit 15 that increases or decreases the output from the inverter circuit 13 according to the magnitude of the commercial AC voltage 10, and the secondary battery 16 are fully charged. Then, the full charge control circuit 17 that regulates the output of the inverter circuit 13 and the display circuit 18 that displays the charging status
Composed of and.

インバータ回路13は,スイッチング素子19として備えた
トランジスタのコレクタ側に,一次コイル20と該一次コ
イル20の両端に接続されてスイッチング素子19のオフ時
に発生する衝撃電圧を吸収する衝撃吸収部21とを介装す
るとともに,ベースとエミッタ間に帰還部22を備え,更
に一次コイル20と同一鉄心上に出力コイル23を巻いてい
る。
The inverter circuit 13 includes, on the collector side of a transistor provided as a switching element 19, a primary coil 20 and a shock absorbing portion 21 that is connected to both ends of the primary coil 20 and absorbs a shock voltage generated when the switching element 19 is off. In addition to being interposed, a feedback section 22 is provided between the base and the emitter, and an output coil 23 is wound on the same iron core as the primary coil 20.

帰還部22は,一次コイル20と同一鉄心上に巻かれた帰還
コイル24の一端をスイッチング素子19のベース端に繋
ぎ,帰還コイル24の他端とスイッチング素子19のエミッ
タ間にコンデンサ25を接続する。更に帰還コイル24とコ
ンデンサ25の接続点には、抵抗26を介して定電圧ダイオ
ード27で安定化させた電圧を印加するとともに,スイッ
チング素子19のエミッタ端には,前記定電圧ダイオード
27よりツエナー電圧の低い定電圧ダイオード28を接続す
る。従って,インバータ回路13への電圧印加と同時に,
定電圧ダイオード27の両端に安定化電圧が発生し,かか
る電圧によりコンデンサ25が充電される。コンデンサ25
の両端電圧がスイッチング素子19のターンオン電圧を越
えると,該素子19はオンして一次コイル20に電流が流れ
はじめ,かかる電流の増加により帰還コイル24に電圧が
発生する。この電圧がスイッチング素子19のベース・エ
ミッタ間を通じてコンデンサ25を上記と逆方向に急速に
充電し,かかるコンデンサ25の充電電圧が阻止電圧とな
ってスイッチング素子19をオフする。スイッチング素子
19のオフ後は定電圧ダイオード27の両端電圧が抵抗26を
通じてコンデンサ25に印加され,コンデンサ25を正方向
に充電して,上記オンオフ動作を繰り返す。ここでオン
時に一次コイル20側に蓄えられたエネルギーは,スイッ
チング素子19のオフ期間に出力コイル23に接続された負
荷14へ向けて整流用ダイオード29により選択的に取り出
される。
The feedback unit 22 connects one end of a feedback coil 24 wound on the same iron core as the primary coil 20 to the base end of the switching element 19, and connects a capacitor 25 between the other end of the feedback coil 24 and the emitter of the switching element 19. . Further, the voltage stabilized by the constant voltage diode 27 is applied to the connection point between the feedback coil 24 and the capacitor 25 via the resistor 26, and the constant voltage diode is connected to the emitter terminal of the switching element 19.
A constant voltage diode 28 having a Zener voltage lower than that of 27 is connected. Therefore, at the same time when the voltage is applied to the inverter circuit 13,
A stabilizing voltage is generated across the constant voltage diode 27, and the capacitor 25 is charged by this voltage. Capacitor 25
When the voltage across the voltage exceeds the turn-on voltage of the switching element 19, the element 19 turns on and a current starts to flow in the primary coil 20, and a voltage is generated in the feedback coil 24 due to the increase in the current. This voltage rapidly charges the capacitor 25 in the opposite direction from the above through the base and emitter of the switching element 19, and the charging voltage of the capacitor 25 becomes a blocking voltage to turn off the switching element 19. Switching element
After 19 is turned off, the voltage across the constant voltage diode 27 is applied to the capacitor 25 through the resistor 26, the capacitor 25 is charged in the positive direction, and the on / off operation is repeated. Here, the energy stored on the primary coil 20 side at the time of on is selectively taken out by the rectifying diode 29 toward the load 14 connected to the output coil 23 during the off period of the switching element 19.

負荷14は,出力コイル23に常時接続される二次電池16
と,スイッチ30を介して出力コイル23に接続されるモー
タ31とから成り,スイッチ30の切り換えにより充電を単
独で,あるいは充電とモータ31の駆動を同時に並行して
可能とする。
The load 14 is a secondary battery 16 that is always connected to the output coil 23.
And a motor 31 connected to the output coil 23 via the switch 30. By switching the switch 30, charging can be performed independently, or charging and driving of the motor 31 can be performed in parallel.

出力制御回路15は,基準電圧V1および回路駆動用の電圧
発生部32と,入力電圧検出用の検出電圧発生部33と,基
準電圧V1と検出電圧V2とを比較して,所定の制御信号を
発生する制御部34とから構成される。
The output control circuit 15 compares the reference voltage V 1 and the voltage generator 32 for driving the circuit, the detection voltage generator 33 for detecting the input voltage, the reference voltage V 1 and the detection voltage V 2 , and compares them with each other. The control unit 34 generates a control signal.

電圧発生部32は,一次コイル20と同一鉄心上に巻いた四
次コイル35から充電期間中に出力される電圧を大容量の
コンデンサ36,定電圧ダイオード37およびトランジスタ3
8で安定化したものであって,かかる電圧を更に定電圧
ダイオード39で安定化したのち,抵抗40・41で分圧して
制御部34に基準電圧V1として印加する。
The voltage generator 32 outputs a voltage output during a charging period from a quaternary coil 35 wound on the same iron core as the primary coil 20, to a large-capacity capacitor 36, a constant voltage diode 37 and a transistor 3
The voltage is stabilized by 8, and the voltage is further stabilized by the constant voltage diode 39, then divided by the resistors 40 and 41 and applied to the control unit 34 as the reference voltage V 1 .

本発明は検出電圧発生部33の構成に特徴を有する。検出
電圧発生部33は,出力コイル23の両端に,ダイオード42
を介して抵抗43およびコンデンサ44から成る積分回路を
接続するとともに,コンデンサ44の両端の電圧を抵抗45
・46で分圧したものであって,商用交流電圧10が100〜2
40V程度の範囲内で変化した場合,かかる電圧の変化に
対応して出力コイル23から二次電池16に供給される充電
電流量の平均値に対応した検出電圧V2を取り出し,該検
出電圧V2の上下変動に対応したインバータ回路13におけ
る出力制御を制御部34により行わせる。
The present invention is characterized by the configuration of the detection voltage generator 33. The detection voltage generating unit 33 includes a diode 42 at both ends of the output coil 23.
An integrating circuit consisting of a resistor 43 and a capacitor 44 is connected via, and the voltage across the capacitor 44 is
・ The voltage is divided by 46, and commercial AC voltage 10 is 100 to 2
When it changes within the range of about 40V, the detection voltage V 2 corresponding to the average value of the charging current amount supplied from the output coil 23 to the secondary battery 16 is taken out in response to the change in the voltage, and the detection voltage V 2 is extracted. The control unit 34 controls the output of the inverter circuit 13 corresponding to the vertical fluctuation of 2 .

制御部34は,第1および第2の2組の比較器47・48を備
える。両比較器47・48はオープンコレクタタイプのもの
が使用され,プラス側入力端に基準電圧V1を,マイナス
側入力端に検出電圧V2を印加し,V2の値がV1より充分低
い間は出力端49・50はオープン状態を維持するが,V2がV
1と略等しい間は抵抗を介して接地され,更にV2がV1
充分越えると出力端49・50は直接接地される。
The control unit 34 includes two sets of first and second comparators 47 and 48. Both comparators 47, 48 that open collector type is used, the reference voltages V 1 to the positive input terminal, applying a detection voltage V 2 to the negative input terminal, the value of V 2 is sufficiently lower than V 1 During this period, the output terminals 49 and 50 remain open, but V 2 is V
While it is approximately equal to 1 , it is grounded via a resistor, and when V 2 exceeds V 1 sufficiently, output terminals 49 and 50 are directly grounded.

第1比較器47は,出力端49を,インバータ回路13におけ
る抵抗26と定電圧ダイオード27の接続点に繋ぎ,入力電
圧が上昇して検出電圧V2が基準電圧V1を充分越えると,
比較器47の出力側がオンして出力端49を接地することに
よりインバータ回路13の発振を強制的に停止するもので
あって,使用する商用交流電圧が設定値を越えて上昇し
た場合に二次電池16に過大な充電電流が流れるのを防止
する。
The first comparator 47 connects the output terminal 49 to the connection point between the resistor 26 and the constant voltage diode 27 in the inverter circuit 13, and when the input voltage rises and the detection voltage V 2 sufficiently exceeds the reference voltage V 1 ,
The output side of the comparator 47 is turned on and the output terminal 49 is grounded to forcibly stop the oscillation of the inverter circuit 13. When the commercial AC voltage used exceeds the set value, the secondary It prevents an excessive charging current from flowing to the battery 16.

第2比較器48は,出力端50を抵抗51を介して電圧発生部
32に繋ぐとともに,抵抗52を介してスイッチング素子19
のベース端に各々接続している。従って,検出電圧V2
基準電圧V1を充分下回るとき,第2比較器48の出力端50
はオープン状態なり,スイッチング素子19のベース端
に,電圧発生部32の電圧が抵抗51・52を通じて印加さ
れ,スイッチング素子19のオフ期間に帰還部22のコンデ
ンサ25に流入する電流量を増大してオフ期間を短縮し,
充電時に出力コイル23から出力される電圧のパルスレー
トを上げて,入力電圧が低電圧時において充電電流が減
少するのを防止する。なお,スイッチ30をオンしてモー
タ31を駆動した際,モータ31に大電流が流れて検出電圧
発生部33に供給される電流量が減少する結果,検出電圧
V2の上昇が抑えられ,入力電圧が高くなっても制御部34
が低電圧時の制御を行い,スイッチング素子19に過大な
電流が流れて,該素子19を破損する虞れがある。そこで
第2比較器48の出力端50を抵抗53を介してスイッチ30に
接続することにより,電圧発生部32から出力される電圧
を抵抗51および53で分圧し,スイッチング素子19のベー
ス端に印加する電圧値を下げて、発振周波数の上昇を抑
えている。
The second comparator 48 has an output terminal 50 through a resistor 51 and a voltage generator.
The switching element 19
Are connected to the base end of each. Therefore, when the detected voltage V 2 is sufficiently lower than the reference voltage V 1 , the output terminal 50 of the second comparator 48 is
Is in an open state, the voltage of the voltage generator 32 is applied to the base end of the switching element 19 through the resistors 51 and 52, and the amount of current flowing into the capacitor 25 of the feedback portion 22 during the OFF period of the switching element 19 is increased. Shorten the off period,
The pulse rate of the voltage output from the output coil 23 during charging is increased to prevent the charging current from decreasing when the input voltage is low. When the switch 30 is turned on and the motor 31 is driven, a large current flows through the motor 31 and the amount of current supplied to the detection voltage generator 33 decreases, resulting in a decrease in the detection voltage.
Increase in V 2 is suppressed, even if high input voltage control unit 34
Performs control at a low voltage, and an excessive current flows through the switching element 19, which may damage the element 19. Therefore, by connecting the output end 50 of the second comparator 48 to the switch 30 via the resistor 53, the voltage output from the voltage generator 32 is divided by the resistors 51 and 53 and applied to the base end of the switching element 19. The voltage value is reduced to suppress the increase in oscillation frequency.

満充電制御回路17は,二次電池16の充電が進んで満充電
状態なった時,該二次電池16への充電を停止して,IC充
電時における過充電を防止せんとする。本実施例におい
ては,二次電池16の両端に抵抗54およびダイオード55を
直列接続したものを並列につないで,ダイオード55の定
電圧作用を利用して基準電圧V3を形成する一方,抵抗56
・57で二次電池16の両端電圧に比例した電圧V4を取り出
して基準電圧V3と比較する。なお両電圧V3・V4の発生部
は,常時二次電池16に接続すると,二次電池16は過度に
放電してしまう。そこでスイッチング素子58として比較
器を利用し,前記ダイオード55および抵抗57のアース側
を比較器58の出力端59に繋ぎ,電圧発生部32の出力電圧
を比較電圧として使用することにより,インバータ回路
13が作動して二次電池16の充電中,すなわち満充電制御
回路17における制御を必要とする期間中のみ電圧V3,V4
を比較器60に印加する。
The full-charge control circuit 17 stops the charging of the secondary battery 16 when the secondary battery 16 is fully charged and is in a fully-charged state, and prevents overcharge during IC charging. In this embodiment, a resistor 54 and a diode 55 connected in series at both ends of the secondary battery 16 are connected in parallel to form the reference voltage V 3 by utilizing the constant voltage action of the diode 55, while the resistor 56
At 57, the voltage V 4 proportional to the voltage across the secondary battery 16 is taken out and compared with the reference voltage V 3 . If the generators of both voltages V 3 and V 4 are always connected to the secondary battery 16, the secondary battery 16 will be excessively discharged. Therefore, a comparator is used as the switching element 58, the ground side of the diode 55 and the resistor 57 is connected to the output terminal 59 of the comparator 58, and the output voltage of the voltage generator 32 is used as a comparison voltage, whereby an inverter circuit is obtained.
Only when the secondary battery 16 is being charged by the operation of 13 and the control by the full charge control circuit 17 is required, the voltages V 3 , V 4
Is applied to the comparator 60.

比較器60は,その出力端61を抵抗62を介して電圧発生部
32に接続する一方,トランジスタ63のベース端に定電圧
ダイオード64を介して繋ぐ。トランジスタ63は,コレク
タ端を低値の抵抗65を介してスイッチング素子19のベー
ス端に接続する一方,ベースエミッタ間に抵抗66を接続
することにより,検出電圧V4が基準電圧V3を下回る間は
比較器60の出力端61がアースされてトランジスタ63はオ
フ状態を維持してインバータ回路13は通常の充電動作を
行うが,検出電圧V4が基準電圧V3を越えて満充電状態に
達したことを検出すると,比較器60の出力端61はオープ
ンし,電圧発生部32からの出力電圧が定電圧ダイオード
64と抵抗66の両端に印加されて該ダイオード64が導通す
る。するとトランジスタ63にベース電流が流れてオン
し,スイッチング素子19のベース端をアースしてインバ
ータ回路13の発振を停止し,二次電池16への充電を止め
て過充電を防止する。
The comparator 60 has its output terminal 61 connected via a resistor 62 to a voltage generator.
While connected to 32, it is connected to the base end of the transistor 63 via a constant voltage diode 64. The transistor 63 connects the collector end to the base end of the switching element 19 via the low-value resistor 65, and connects the resistor 66 between the base and emitter so that the detection voltage V 4 is lower than the reference voltage V 3. The output terminal 61 of the comparator 60 is grounded, the transistor 63 maintains the off state, and the inverter circuit 13 performs the normal charging operation, but the detection voltage V 4 exceeds the reference voltage V 3 and reaches the full charge state. When this is detected, the output terminal 61 of the comparator 60 is opened and the output voltage from the voltage generator 32 is a constant voltage diode.
The diode 64 is applied to both ends of the resistor 64 and the resistor 66 to make the diode 64 conductive. Then, a base current flows through the transistor 63 to be turned on, the base end of the switching element 19 is grounded, the oscillation of the inverter circuit 13 is stopped, and charging of the secondary battery 16 is stopped to prevent overcharge.

表示回路18は出力コイル23の両端に,発光ダイオード67
および電流制限用の抵抗68を繋いだものであって,満充
電制御回路17における制御が行われていない期間は出力
コイル23から十分な電力が取り出されて発光ダイオード
67は正常に点灯するが,満充電制御回路17の作動期間が
長くなってインバータ回路13の停止期間が長くなると,
発光ダイオード67は点滅をはじめて満充電状態となった
ことを表示する。
The display circuit 18 has a light emitting diode 67 at both ends of the output coil 23.
And a resistor 68 for limiting the current, a sufficient amount of electric power is taken out from the output coil 23 during the period when the full charge control circuit 17 is not controlled and the light emitting diode is connected.
67 lights up normally, but when the operation period of the full charge control circuit 17 becomes long and the stop period of the inverter circuit 13 becomes long,
The light emitting diode 67 starts blinking and indicates that the battery is fully charged.

〔実施例2〕 第4図は本発明の第2実施例であって,基本的には第1
実施例と構成を同じくするが,下記の点で相違する。す
なわちインバータ回路13において,スイッチング素子19
のエミッタ端に二次電池16を繋いでエミッタ端の電位の
安定化を図っている。
[Embodiment 2] FIG. 4 shows a second embodiment of the present invention, which is basically the first embodiment.
The configuration is the same as that of the embodiment, but is different in the following points. That is, in the inverter circuit 13, the switching element 19
The secondary battery 16 is connected to the emitter end of the device to stabilize the potential of the emitter end.

又,電圧発生部32における四次コイル35からの出力は特
に安定化処理を施すことなく取り出され,従って基準電
圧発生用ではなく各部の駆動用としてのみ使用される。
なおこの場合,基準電圧V1は満充電制御回路17における
基準電圧V3と同様に,ダイオード69の両端から取り出さ
れる。また二次電池16は,1セル当り3〜4mV/℃程度の
温度特性を有するが,ダイオード69として順方向電圧が
0.6V,ダイオード55は1.5V付近で且つ同程度の温度特性
のものを各々使用し,抵抗70・70aの抵抗値を変化する
ことにより温度係数を調整して二次電池16の電圧変動を
キャンセルして十分安定化された基準電圧V1・V3を取り
出すことができる。
Further, the output from the quaternary coil 35 in the voltage generator 32 is taken out without any particular stabilization process, and is therefore used not for generating a reference voltage but for driving each part.
In this case, the reference voltage V 1 is taken out from both ends of the diode 69, like the reference voltage V 3 in the full charge control circuit 17. The secondary battery 16 has a temperature characteristic of about 3 to 4 mV / ° C per cell, but the diode 69 has a forward voltage.
0.6V, the diode 55 is used around 1.5V and with the same temperature characteristics, and the temperature coefficient is adjusted by changing the resistance value of the resistors 70 and 70a to cancel the voltage fluctuation of the secondary battery 16. As a result, the sufficiently stabilized reference voltages V 1 and V 3 can be taken out.

ところで充電圧充電においては,低電圧で充電を行うと
充電時間が長くなったり,充電不足になる虞れもある。
一方,高電圧で充電すると,充電時間は短いが,充電初
期に大電流が流れる。そこで本実施例における満充電制
御回路17は,比較器60の出力端61にコンデンサ71を接続
して抵抗62とともに積分回路が構成され,従って満充電
制御回路17の制御がかかる以前は,低電圧による安定し
た定電圧充電を行い,制御がかかり始めるとパルス状の
オン信号を積分し,前記実施例では基準電圧V3を検出電
圧V4が越える毎に小刻みに行っていた制御を遅らせて実
行することにより,実質的に高電圧による定電圧充電に
移行させ,短時間で充電電流のしぼり込みが行われる様
にしている。
By the way, in the charging pressure charging, if charging is performed at a low voltage, there is a possibility that the charging time becomes long or the charging becomes insufficient.
On the other hand, when charging at a high voltage, the charging time is short, but a large current flows at the beginning of charging. Therefore, in the full-charge control circuit 17 in this embodiment, a capacitor 71 is connected to the output terminal 61 of the comparator 60 to form an integrating circuit together with the resistor 62. Therefore, before the full-charge control circuit 17 is controlled, a low voltage is applied. Stable constant voltage charging is performed by the control, and when the control starts, the pulsed ON signal is integrated. In the above-described embodiment, the control that is performed in small steps is delayed every time the detection voltage V 4 exceeds the reference voltage V 3. By doing so, it is possible to shift to constant voltage charging by a high voltage, and the charging current can be narrowed down in a short time.

更にまた表示回路18は,赤,緑等の2色の発光ダイオー
ド72・73を点滅させて充電表示をさせる。すなわち,第
1トランジスタ74のエミッタ端を二次電池16のプラス極
に繋ぎ,ベース端をコンデンサ44と抵抗43の接続点に繋
ぐとともに,コレクタ端に発光ダイオード72を介装す
る。第1トランジスタ74のエミッタ・コレクタ端には,
第2トランジスタ75のエミッタ・ベース端を繋ぎ,該ト
ランジスタ75のコレクタ端に発光ダイオード73を繋ぐ。
更に両発光ダイオード72・73のカソード側を第3トラン
ジスタ76のコレクタ端に繋ぎ,該トランジスタ76のベー
ス端を電圧発生部32に接続し,更にベース・エミッタ間
にスイッチ30と連繋して開閉するスイッチ接点30aを接
続している。かかる構成により,スイッチ接点30aの開
放時すなわちモータ31の停止時において装置を作動させ
ると,インバータ回路13が作動して充電を開始するとと
もに,電圧発生部32から電圧が出力されてトランジスタ
76をオンする。この時,検出電圧発生部33から第1トラ
ンジスタ74のベース端に印加される電圧は高く,従って
該トランジスタ74はオフ状態を保つ。そこで二次電池16
のプラス極から第2トランジスタ75のベース,発光ダイ
オード72,第3トランジスタ76を通って,第2トランジ
スタ75にベース電流が流れ,該トランジスタ75をオンし
て発光ダイオード73に電流を流して点灯させる。
Furthermore, the display circuit 18 causes the light emitting diodes 72 and 73 of two colors, such as red and green, to blink for charging display. That is, the emitter end of the first transistor 74 is connected to the positive pole of the secondary battery 16, the base end is connected to the connection point of the capacitor 44 and the resistor 43, and the light emitting diode 72 is interposed at the collector end. At the emitter / collector end of the first transistor 74,
The emitter / base terminal of the second transistor 75 is connected, and the light emitting diode 73 is connected to the collector terminal of the transistor 75.
Further, the cathode sides of both light emitting diodes 72 and 73 are connected to the collector terminal of the third transistor 76, the base terminal of the transistor 76 is connected to the voltage generating section 32, and the base and emitter are connected to the switch 30 to open and close. The switch contact 30a is connected. With such a configuration, when the device is operated when the switch contact 30a is opened, that is, when the motor 31 is stopped, the inverter circuit 13 operates to start charging, and a voltage is output from the voltage generator 32 to cause the transistor
Turn on 76. At this time, the voltage applied from the detection voltage generator 33 to the base terminal of the first transistor 74 is high, so that the transistor 74 remains off. So the secondary battery 16
A base current flows from the positive pole of the second transistor 75 through the base of the second transistor 75, the light emitting diode 72, and the third transistor 76 to turn on the transistor 75 and supply a current to the light emitting diode 73 to turn on the light. .

ここで二次電流16の充電がかすみ,満充電状態に近づく
と,満充電制御回路17が働き,インバータ回路13の発振
動作は間欠的となる。それに伴い検出電圧発生部33から
第1トランジスタ74のベース端に印加される電圧値も徐
々に下がり,第1トランジスタ74にコレクタ電流が流
れ,発光ダイオード72を点灯しはじめる。それと同時に
第2トランジスタ75のベース・エミッタ間電圧が低下し
てベース電流が減少して発光ダイオード73に流れるコレ
クタ電流も減少し,発光ダイオード73の照度を下げて満
充電状態に達したことを表示する。
When the charging of the secondary current 16 becomes dull and approaches a full charge state, the full charge control circuit 17 operates and the oscillating operation of the inverter circuit 13 becomes intermittent. Along with this, the voltage value applied from the detection voltage generator 33 to the base end of the first transistor 74 also gradually decreases, a collector current flows through the first transistor 74, and the light emitting diode 72 starts to light. At the same time, the base-emitter voltage of the second transistor 75 decreases, the base current decreases, the collector current flowing through the light emitting diode 73 also decreases, and the illuminance of the light emitting diode 73 is decreased to indicate that the fully charged state is reached. To do.

更に充電が進むと,発光ダイオード73は完全に消灯して
発光ダイオード72のみが点灯して充電が終了したことを
表示するのである。
When the charging is further advanced, the light emitting diode 73 is completely turned off and only the light emitting diode 72 is turned on to indicate that the charging is completed.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明は上記の如く,出力コイル23側に検出電圧発生部
33を備えて,二次電池16に供給される充電電流の平均値
に対応した検出電圧V2を取り出し,かかる電圧V2でイン
バータ回路13の出力を制御する様にしたので,制御部34
に耐圧あるいは周波数特性を考慮した特別な部品を必要
とすることなく,商用交流電圧10の大幅な変動にかかわ
らず,適切な充電電流の制御が容易に行え,更に回路全
体の小型軽量化が図れる。
As described above, the present invention provides the detection voltage generator on the output coil 23 side.
Since the detection voltage V 2 corresponding to the average value of the charging current supplied to the secondary battery 16 is provided and the output of the inverter circuit 13 is controlled by the voltage V 2 , the control unit 34 is provided.
It is possible to easily control the appropriate charging current regardless of the large fluctuation of the commercial AC voltage 10 without requiring special parts considering the withstand voltage or the frequency characteristic, and to reduce the size and weight of the entire circuit. .

更にまた、充電電流を二次電池16に印加される電圧、す
なわち出力コイル23から出力される充電方向の電圧を利
用して検出することにより、充電開始当初、充電電流に
例え上昇方向の変動があっても、この時点では二次電池
16の内部抵抗が未だ低いために検出電圧V2したがって充
電電流は実際よりも低く現れ、したがって、かかる期間
にあっては、むしろ加速度的に充電を進め、充電時間の
短縮が図れる。
Furthermore, by detecting the charging current using the voltage applied to the secondary battery 16, that is, the voltage in the charging direction output from the output coil 23, at the beginning of charging, fluctuations in the ascending direction, such as the charging current, may occur. Even if there is a secondary battery at this point
Since the internal resistance of 16 is still low, the detection voltage V2 and hence the charging current appear lower than the actual value, and therefore, during such a period, the charging is accelerated rather rather and the charging time can be shortened.

逆に充電末期にあっては、二次電池16の内部抵抗は高く
なっているため、充電電流が上昇する方向の変動が認め
られると、上記した場合とは逆に高めに電圧が検出さ
れ、その結果、安全サイドに充電つまり入力側制御が行
われる。
On the contrary, at the end of charging, the internal resistance of the secondary battery 16 is high, so if a change in the direction in which the charging current increases is recognized, a voltage higher than the above case is detected, As a result, charging is performed on the safety side, that is, input side control is performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の基本構成を示す概略図,第2図(a)
ないし(c)は回路の動作状態を示す説明図,第3図は
第1実施例を示す電気回路図,第4図は第2実施例を示
す電気回路図である。 第5図は従来例を示す電気回路図である。 13……インバータ回路, 15……出力制御回路, 16……二次電池, 17……満充電制御回路, 18……表示回路, 19……スイッチング素子, 20……一次コイル, 22……帰還部, 23……出力コイル, 25……コンデンサ, 33……検出電圧発生部, 34……制御部, 47……第1比較器, 48……第2比較器。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the basic structure of the present invention, and FIG. 2 (a).
3A to 3C are explanatory views showing the operating state of the circuit, FIG. 3 is an electric circuit diagram showing the first embodiment, and FIG. 4 is an electric circuit diagram showing the second embodiment. FIG. 5 is an electric circuit diagram showing a conventional example. 13 ... Inverter circuit, 15 ... Output control circuit, 16 ... Secondary battery, 17 ... Full charge control circuit, 18 ... Display circuit, 19 ... Switching element, 20 ... Primary coil, 22 ... Feedback Section, 23 ... Output coil, 25 ... Capacitor, 33 ... Detection voltage generation section, 34 ... Control section, 47 ... First comparator, 48 ... Second comparator.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】一次コイル(20)と直列接続されたスイッ
チング素子(19)をオンオフ規制して、スイッチング素
子(19)のオフ時に出力コイル(23)から二次電池(1
6)へ充電電流を供給するインバータ式の充電回路であ
って、 上記した出力コイル(23)の両端に、二次電池(16)に
対する充電方向の電圧を選択的に取り出すダイオード
(42)と、該ダイオード(42)を介し充電されて前記充
電方向の電圧を平均化するコンデンサ(44)とを直列に
接続するとともに、該コンデンサ(44)の両端電圧を分
圧して検出電圧V2を取り出す一方、該検出電圧V2と所定
の基準電圧V1とを制御部(34)で比較して検出電圧V2の
上下変動に対応したインバータ回路(13)の出力制御を
行うことを特徴とする充電回路。
1. A switching element (19) connected in series with a primary coil (20) is regulated to be turned on and off, and when the switching element (19) is turned off, a secondary battery (1) is fed from an output coil (23).
An inverter type charging circuit for supplying a charging current to 6), wherein a diode (42) for selectively extracting a voltage in the charging direction with respect to the secondary battery (16) is provided across the output coil (23). While connecting in series with a capacitor (44) that is charged through the diode (42) and averages the voltage in the charging direction, the voltage across the capacitor (44) is divided to obtain a detection voltage V2, A charging circuit, characterized in that the detection voltage V2 and a predetermined reference voltage V1 are compared by a control section (34) to perform output control of an inverter circuit (13) corresponding to vertical fluctuations of the detection voltage V2.
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