JPH071987B2 - Charging circuit - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、たとえば充電式ハンディー形電気掃除機また
はその他充電式機器の充電回路に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application] The present invention relates to a charging circuit for a rechargeable handheld vacuum cleaner or other rechargeable equipment.
（従来の技術） 従来の充電回路は急速充電を行ないかつ過充電を防止す
るために、充電中の二次電池の電圧を検出し、二次電池
の電圧が設定電圧を超えると充電電流を制御し微小電流
による充電に切り換えている。また、充電電流を微小電
流に切り換えるとともに、発光ダイオードを点灯状態か
ら消灯状態に切換える。(Prior Art) The conventional charging circuit detects the voltage of the rechargeable battery during charging in order to perform rapid charging and prevent overcharging, and controls the charging current when the voltage of the rechargeable battery exceeds the set voltage. Then, switching to charging with a small current. Further, the charging current is switched to a very small current and the light emitting diode is switched from a lighting state to a non-lighting state.
この種の従来の充電回路を第４図を参照して説明する。A conventional charging circuit of this type will be described with reference to FIG.
第４図において、１は降圧整流回路部で、この降圧整流
回路部１はたとえばトランスおよび整流器よりなり、こ
の降圧整流回路部１の正極には保護抵抗２が並列に接続
された主サイリスタ３のアノードに接続され、この主サ
イリスタ３のカソードはダイオード４のアノードに、こ
のダイオード４のカソードは二次電池５に接続されてお
り、ダイオード４および二次電池５の直列回路に対して
並列に、ツェナダイオード６および抵抗７の直列回路が
接続されている。In FIG. 4, reference numeral 1 is a step-down rectifier circuit section, and this step-down rectifier circuit section 1 is composed of, for example, a transformer and a rectifier, and a positive resistance of the step-down rectifier circuit section 1 is connected to a protective resistor 2 in parallel with a main thyristor 3. The cathode of the main thyristor 3 is connected to the anode, the cathode of the diode 4 is connected to the anode of the diode 4, and the cathode of the diode 4 is connected to the secondary battery 5 in parallel with the series circuit of the diode 4 and the secondary battery 5. A series circuit of the Zener diode 6 and the resistor 7 is connected.
また、降圧整流回路部１の正極から負極にダイオード
８、抵抗９および補助サイリスタ10が直列に接続され、
ダイオード８から抵抗11、ダイオード12および発光ダイ
オード13が直列に接続され、この抵抗11、ダイオード12
および発光ダイオード13の直列回路と並列にコンデンサ
14が降圧整流回路部１の負極に接続されている。Further, the diode 8, the resistor 9 and the auxiliary thyristor 10 are connected in series from the positive electrode to the negative electrode of the step-down rectifier circuit unit 1,
The diode 11, the resistor 11, the diode 12, and the light emitting diode 13 are connected in series.
And a capacitor in parallel with the series circuit of the light emitting diode 13
14 is connected to the negative electrode of the step-down rectifier circuit unit 1.
さらに、抵抗９および補助サイリスタ10の中間からは、
ダイオード15および抵抗16が主サイリスタ３とダイオー
ド４との接続点に接続され、ダイオード15のカソードが
主サイリスタ３のゲートに接続されている。Furthermore, from the middle of the resistor 9 and the auxiliary thyristor 10,
The diode 15 and the resistor 16 are connected to the connection point between the main thyristor 3 and the diode 4, and the cathode of the diode 15 is connected to the gate of the main thyristor 3.
また、補助サイリスタ10のゲートがツェナダイオード６
のカソードに抵抗17を介して接続されるとともに、電解
コンデンサ18を介して降圧整流回路部１の負極に接続さ
れる。さらに、抵抗11およびダイオード12の接続点から
抵抗９および補助サイリスタ10の接続点にダイオード19
が接続されている。In addition, the gate of the auxiliary thyristor 10 is a Zener diode 6
Of the step-down rectifier circuit unit 1 through the resistor 17 and the electrolytic capacitor 18. Further, from the connection point of the resistor 11 and the diode 12 to the connection point of the resistor 9 and the auxiliary thyristor 10, the diode 19
Are connected.
次に、この第４図に示す充電回路の動作を説明する。Next, the operation of the charging circuit shown in FIG. 4 will be described.
まず、降圧整流回路部１で商用交流を脈流に変換する。
二次電池５の電圧が低いときは補助サイリスタ10はオフ
されており、主サイリスタ３にゲート電流が流れるので
主サイリスタ３からダイオード４を通じて、二次電池５
に充電が行なわれる。First, the step-down rectifier circuit unit 1 converts commercial alternating current into pulsating current.
When the voltage of the secondary battery 5 is low, the auxiliary thyristor 10 is turned off, and the gate current flows through the main thyristor 3, so that the secondary battery 5 passes through the diode 4 from the main thyristor 3.
Is charged.
そして、二次電池５が充電されて電圧が上昇すると、ツ
ェナダイオード６の逆阻止電圧がツェナ電圧を越えツェ
ナダイオード６は導通し、抵抗７に流れるとともに、抵
抗17を通じて補助サイリスタ10にゲート電流を流す。ゲ
ート電流が流れることにより、補助サイリスタ10がオン
し、この補助サイリスタ10のオンにより主サイリスタ３
のゲートにゲート電圧が印加されなくなり、主サイリス
タ３がオンできなくなり、充電電流は保護抵抗２を通し
て流れる。Then, when the secondary battery 5 is charged and the voltage rises, the reverse blocking voltage of the Zener diode 6 exceeds the Zener voltage, the Zener diode 6 becomes conductive, flows through the resistor 7, and the gate current is supplied to the auxiliary thyristor 10 through the resistor 17. Shed. When the gate current flows, the auxiliary thyristor 10 turns on, and when the auxiliary thyristor 10 turns on, the main thyristor 3
The gate voltage is not applied to the gate of the main thyristor 3, the main thyristor 3 cannot be turned on, and the charging current flows through the protection resistor 2.
したがって、第５図に示すように、充電電流Ｉは減少し
て微小電流となり、また、二次電池５の電圧Ｖが上昇し
二次電池５の過充電を防止するととも、発光ダイオード
13の電流がダイオード19および補助サイリスタ10にバイ
パスされ、発光ダイオード13が消灯し充電完了を示す。Therefore, as shown in FIG. 5, the charging current I decreases to a minute current, and the voltage V of the secondary battery 5 rises to prevent the secondary battery 5 from being overcharged.
The current of 13 is bypassed to the diode 19 and the auxiliary thyristor 10, and the light emitting diode 13 is turned off to indicate completion of charging.
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、従来の第４図に示す充電回路の構成で
は、急速充電のための充電電流が大きく二次電池の電圧
上昇が速く、二次電池の容量の80％程度しか回復されて
いない状態でサイリスタがオフ状態となり発光ダイオー
ドが消灯する。その後、微小電流で充電を行なうが使用
者は発光ダイオードが消灯した後何時間充電を行なった
のかわからず完全に充電された状態で使用することが困
難である。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the configuration of the conventional charging circuit shown in FIG. 4, the charging current for rapid charging is large, the voltage rise of the secondary battery is fast, and the capacity of the secondary battery is 80%. When only about%, the thyristor is turned off and the light emitting diode is turned off. After that, the battery is charged with a small amount of current, but it is difficult for the user to use it in a fully charged state without knowing how long the battery has been charged after the light emitting diode was turned off.
また、二次電池は、完全に充電しないと自己放電による
容量の減少が速く、逆に二次電池の過充電は電池寿命を
短縮する。In addition, the capacity of the secondary battery decreases rapidly due to self-discharge unless it is fully charged, and conversely, overcharging of the secondary battery shortens the battery life.
本発明は、上記問題点に鑑みさなされたもので、過充電
することなく急速に完全充電に近い状態にすることがで
き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 an object of the present invention is to provide a charging circuit that can be quickly brought into a state close to full charge without overcharging.
（問題点を解決するための手段） 第１の発明の充電回路は、電源電圧を整流する整流回路
部と、この整流回路部に直列に接続され電流制御用トラ
ンジスタに直列に接続された二次電池を有する充電回路
部と、この充電回路部に並列に設けられツェナダイオー
ドを有するとともに上記電流制御用トランジスタのベー
スに接続され、前記ツェナダイオードにて定電圧を設定
して前記二次電池およびこのツェナダイオードの電圧に
従う電流を前記トランジスタのベースに供給する定電圧
発生回路部と、上記整流回路部の出力電圧を検出し、こ
の出力電圧が設定電圧より高ければ信号を出力する電圧
検出回路部と、この電圧検出回路部の出力信号が入力さ
れると、上記電流制御用トランジスタのベース電圧を変
化させる制御回路部とを備えたものである。(Means for Solving Problems) A charging circuit according to a first aspect of the present invention includes a rectifier circuit section for rectifying a power supply voltage, and a secondary connected in series with the rectifier circuit section and in series with a current control transistor. A charging circuit unit having a battery and a Zener diode provided in parallel to the charging circuit unit and connected to the base of the current control transistor, and a constant voltage is set by the Zener diode to set the secondary battery and the secondary battery. A constant voltage generating circuit section that supplies a current according to the voltage of the Zener diode to the base of the transistor; and a voltage detecting circuit section that detects the output voltage of the rectifying circuit section and outputs a signal if the output voltage is higher than a set voltage. A control circuit section for changing the base voltage of the current control transistor when the output signal of the voltage detection circuit section is input. It
第２の発明の充電回路は、電源電圧を整流する整流回路
部と、この整流回路部に直列に接続され並列に接続され
た電流制御用抵抗を有する電流制御用トランジスタに直
列に接続された二次電池を有する充電回路部と、この充
電回路部に並列に設けられ上記電流制御用トランジスタ
のベースに接続された定電圧発生回路部と、上記整流回
路部の出力電圧を検出し、この出力電圧が設定電圧より
高ければ信号を出力する電圧検出回路部と、この電圧検
出回路部の出力信号が入力されると、上記電流制御用ト
ランジスタのベース電圧を変化させる制御回路部と、比
較用定電圧発生回路部と、この比較用定電圧発生回路部
の設定電圧および二次電池の電圧を比較し、二次電池の
電圧が低い場合に、これら電位差に応じて上記検出信号
をバイパスする比較回路部とを備え、上記電流制御用抵
抗を通しての微小電流で充電を行なった場合の電池電圧
の最高値より低く上記電流制御用トランジスタがオン状
態からオフ状態に変った直後の最低電圧より高い場合
に、上記比較回路部が動作するように上記比較用定電圧
発生回路部を設定したものである。A charging circuit according to a second aspect of the present invention includes a rectifier circuit unit that rectifies a power supply voltage, and a rectifier circuit unit that is serially connected to the rectifier circuit unit and that has a current control resistor that is connected in parallel. A charging circuit section having a secondary battery, a constant voltage generating circuit section connected in parallel to the charging circuit section and connected to the base of the current control transistor, and an output voltage of the rectifying circuit section are detected, and this output voltage is detected. Is higher than the set voltage, a voltage detection circuit section that outputs a signal, and a control circuit section that changes the base voltage of the current control transistor when the output signal of this voltage detection circuit section is input, and a constant constant voltage for comparison. The generator circuit is compared with the set voltage of the comparative constant voltage generator circuit and the voltage of the secondary battery, and when the voltage of the secondary battery is low, the ratio for bypassing the detection signal according to these potential differences. When the current control transistor is equipped with a circuit part and is lower than the maximum value of the battery voltage when charging is performed with a minute current through the current control resistor, and is higher than the minimum voltage immediately after the current control transistor is changed from the on state to the off state. In addition, the comparison constant voltage generation circuit section is set so that the comparison circuit section operates.
第３の発明の充電回路は、電源電圧を整流する整流回路
部と、この整流回路部に直列に接続され並列に接続され
た電流制御用抵抗を有する電流制御用トランジスタに直
列に接続された二次電池を有する充電回路部と、この充
電回路部に並列に設けられ上記電流制御用トランジスタ
のベースに接続された定電圧発生回路部と、上記整流回
路部の出力電圧を検出し、この出力電圧が設定電圧より
高ければ信号を出力する電圧検出回路部と、この電圧検
出回路部の出力信号が入力されると、上記電流制御用ト
ランジスタのベース電圧を変化させる制御回路部と、比
較用定電圧発生回路部と、この比較用定電圧発生回路部
の設定電圧および二次電池の電圧を比較し、二次電池の
電圧が低い場合に、これら電位差に応じて上記検出信号
をバイパスする比較回路部と、上記充電回路に並列に接
続された直列に接続された発光表示制御用トランジスタ
と発光表示素子からなる表示回路部と、上記発光表示制
御用トランジスタを上記電流制御用トランジスタのベー
スを接続したものである。A charging circuit according to a third aspect of the present invention includes a rectifying circuit section for rectifying a power supply voltage, and a rectifying circuit section connected in series to the rectifying circuit section and a current controlling transistor having a current controlling resistor connected in parallel. A charging circuit section having a secondary battery, a constant voltage generating circuit section connected in parallel to the charging circuit section and connected to the base of the current control transistor, and an output voltage of the rectifying circuit section are detected, and this output voltage is detected. Is higher than the set voltage, a voltage detection circuit section that outputs a signal, and a control circuit section that changes the base voltage of the current control transistor when the output signal of this voltage detection circuit section is input, and a constant constant voltage for comparison. The generator circuit is compared with the set voltage of the comparative constant voltage generator circuit and the voltage of the secondary battery, and when the voltage of the secondary battery is low, the ratio for bypassing the detection signal according to these potential differences. A circuit portion, a display circuit portion including a light emitting display element and a light emitting display controlling transistor connected in series connected in parallel to the charging circuit, and the light emitting display controlling transistor is connected to the base of the current controlling transistor. It was done.
（作用） 第１の発明の充電回路は、整流回路部で電源電圧を整流
し、定電圧発生回路部はツェナダイオードで設定された
電圧および二次電圧の電圧の差に基づく電流を電流制御
用トランジスタに供給して、電流制御用トランジスタは
ベース電流に従い脈流で二次電池を充電するとともに、
検出回路部で整流回路部の電圧を検出し、二次電池の充
電が進み二次電池の電圧が設定電圧以上になったことを
電圧検出回路部で検出すると、制御回路部でトランジス
タのベース電流を下げて充電電流を小さくして二次電池
を充電し、二次電池がほぼ完全に充電されると、制御回
路部はトランジスタのベース電流の供給を停止し、トラ
ンジスタはオフして充電が終了する。(Operation) In the charging circuit of the first aspect of the invention, the rectifying circuit section rectifies the power supply voltage, and the constant voltage generating circuit section controls the current based on the difference between the voltage set by the Zener diode and the secondary voltage. Supplying to the transistor, the current control transistor charges the secondary battery with a pulsating current according to the base current,
The detection circuit detects the voltage of the rectifier circuit, and when the voltage detection circuit detects that the secondary battery has been charged and the secondary battery voltage has exceeded the set voltage, the control circuit detects the base current of the transistor. To reduce the charging current to charge the secondary battery, and when the secondary battery is almost fully charged, the control circuit section stops the supply of the base current of the transistor, the transistor turns off and charging ends. To do.
第２の発明の充電回路は、整流回路部で電源電圧を脈流
に整流し、定電圧発生回路部により充電回路部の電流制
御用トランジスタにベース電流を供給することにより電
流制御用トランジスタはオンし、整流回路からの脈流で
二次電池を充電し、二次電池の充電が進み二次電池が充
電されて電圧が電流制御用トランジスタのベース電圧に
近づき、ベース電流が減少して充電電流が減少し、整流
回路部の電圧が上昇して整流回路部の電圧が上昇するこ
とにより電圧検出回路部が作動し、制御回路部は電流制
御用トランジスタのベース電流の供給を停止して、電流
制御用トランジスタはオフされ、二次電池は電流制御用
抵抗を介した微小電流により充電される。このように充
電電流が急激に減少すると二次電池の電圧は低下し、比
較回路部は、比較用定電圧発生回路部の設定電圧と二次
電池の電圧とを比較し二次電池の電圧が低い場合にはこ
の電位差に応じて、電圧検出回路部の検出信号をこの比
較回路部がバイパスし、制御回路部は電流制御用トラン
ジスタにベースに電流を供給し再び電流制御用トランジ
スタをオンし、電流制御用トランジスタを介した充電電
流により二次電池を充電する。すでに二次電池がある程
度充電されているのですぐに整流回路部の電圧が上昇
し、電流制御用トランジスタをオフし微小電流で二次電
池を充電し、二次電池の電圧低下後、再び電流制御用ト
ランジスタをオンする。このように電流制御用トランジ
スタのオン、オフを繰り返すことにより充電電流をほぼ
パルス状の電流とし二次電池を充電する。二次電池の電
圧が設定電圧である電流制御用抵抗を介して微小電流に
より二次電池の充電を行なった場合の電圧まで上昇する
と、比較回路部は動作を停止し、制御回路部は電流制御
用トランジスタのベース電流を停止し、電流制御用トラ
ンジスタをオフしその後は電流制御用抵抗を介した微小
電流により二次電池は充電される。In the charging circuit of the second invention, the rectifying circuit section rectifies the power supply voltage into a pulsating current, and the constant voltage generating circuit section supplies the base current to the current controlling transistor of the charging circuit section, thereby turning on the current controlling transistor. Then, the secondary battery is charged by the pulsating current from the rectifier circuit, the secondary battery is charged, the secondary battery is charged, and the voltage approaches the base voltage of the current control transistor. Decrease, the voltage of the rectifier circuit section rises and the voltage of the rectifier circuit section rises, the voltage detection circuit section operates, and the control circuit section stops the supply of the base current of the current control transistor to The control transistor is turned off, and the secondary battery is charged with a minute current via the current control resistor. When the charging current sharply decreases as described above, the voltage of the secondary battery decreases, and the comparison circuit unit compares the set voltage of the comparison constant voltage generation circuit unit with the voltage of the secondary battery to determine that the voltage of the secondary battery is If the potential difference is low, the comparison circuit unit bypasses the detection signal of the voltage detection circuit unit, and the control circuit unit supplies the current to the current control transistor to the base to turn on the current control transistor again. The secondary battery is charged by the charging current through the current control transistor. Since the secondary battery has already been charged to some extent, the voltage in the rectifier circuit immediately rises, the current control transistor is turned off, the secondary battery is charged with a small current, and the current control is performed again after the secondary battery voltage drops. Turn on the transistor. By repeating ON / OFF of the current control transistor in this manner, the charging current is made into a pulsed current to charge the secondary battery. When the voltage of the secondary battery rises to the voltage when the secondary battery is charged with a small current through the current control resistor that is the set voltage, the comparison circuit unit stops the operation and the control circuit unit controls the current. The base current of the protection transistor is stopped, the current control transistor is turned off, and then the secondary battery is charged by a minute current through the current control resistor.
第３の発明は、整流回路部で電源電圧を整流し、定電圧
発生回路部は充電回路部の電流制御用トランジスタおよ
び表示回路部の発光表示制御用トランジスタのベースに
電流を供給することにより、電流制御用トランジスタお
よび発光表示制御用トランジスタをオンし、整流回路部
からの電流で二次電池を充電するとともに、発光表示素
子を表示する。二次電池の充電が進み二次電池が充電さ
れ二次電池の電圧が電流制御用トランジスタのベース電
圧に近づき、電流制御用トランジスタのベース電流が減
少し、整流回路部の電圧が上昇することにより、電圧検
出回路部が作動して制御回路部は電流制御用トランジス
タおよび発光表示制御用トランジスタのベース電流の供
給を停止して電流制御用トランジスタおよび発光表示制
御用トランジスタはオフされ、二次電池は電流制御用抵
抗を介した微小電流により充電され、発光表示素子は消
灯する。二次電池の充電電流が急激に減少すると二次電
池の電圧は低下し比較回路部は比較用定電圧発生回路部
の設定電圧と二次電池の電圧とを比較し二次電池の電圧
が低い場合にはこの電位差に応じて電圧検出回路部の検
出信号をこの比較回路部がバイパスし、これにより制御
回路部は電流制御用トランジスタおよび発光表示制御用
トランジスタにベース電流を供給し再び電流制御用トラ
ンジスタおよび発光表示制御用トランジスタをオンし、
電流制御用トランジスタおよび発光表示制御用トランジ
スタをオンし、電流制御用トランジスタを介した充電電
流により二次電池を充電するとともに発光表示素子を点
灯する。すでに二次電池がある程度充電されているの
で、すぐに整流回路部の電圧が上昇し、上記と同様な動
作により電流制御用トランジスタおよび発光表示制御用
トランジスタをオフし、微小電流で二次電池を充電する
とともに発光表示素子を消灯し、二次電池の電圧低下後
に再び電流制御用トランジスタおよび発光表示制御用ト
ランジスタをオンする。このように電流制御用トランジ
スタおよび発光表示制御用トランジスタのオン、オフを
繰り返すことにより二次電池の充電電流をパルス状とし
て充電するとともに発光表示素子を点滅させる。そし
て、二次電池の電圧が設定電圧である電流制御用抵抗を
介して微小電流により二次電池の充電を行なった場合の
電圧まで上昇すると比較回路部は動作を停止し制御回路
部は電流制御用トランジスタおよび発光表示制御用トラ
ンジスタのベース電流を停止し電流制御用トランジスタ
および発光表示制御用トランジスタをオフしその後は電
流制御用抵抗を介して微小電流により二次電池は充電さ
れるとともに発光表示素子を消灯する。According to a third aspect of the invention, the rectifier circuit section rectifies the power supply voltage, and the constant voltage generating circuit section supplies current to the bases of the current control transistor of the charging circuit section and the light emission display control transistor of the display circuit section, The current control transistor and the light emission display control transistor are turned on, the secondary battery is charged with the current from the rectifier circuit portion, and the light emission display element is displayed. Charge of the secondary battery progresses, the secondary battery is charged, the voltage of the secondary battery approaches the base voltage of the current control transistor, the base current of the current control transistor decreases, and the voltage of the rectifier circuit section rises. , The voltage detection circuit section operates, the control circuit section stops the supply of the base current of the current control transistor and the light emission display control transistor, the current control transistor and the light emission display control transistor are turned off, and the secondary battery is The light emitting display element is extinguished by being charged by a minute current via the current control resistor. When the charging current of the secondary battery sharply decreases, the voltage of the secondary battery drops, and the comparison circuit unit compares the set voltage of the comparison constant voltage generation circuit unit with the voltage of the secondary battery, and the voltage of the secondary battery is low. In this case, the comparison circuit section bypasses the detection signal of the voltage detection circuit section according to this potential difference, whereby the control circuit section supplies the base current to the current control transistor and the light-emission display control transistor and again controls the current. Turn on the transistor and the transistor for controlling light emission display,
The current control transistor and the light emission display control transistor are turned on, the secondary battery is charged by the charging current through the current control transistor, and the light emitting display element is turned on. Since the secondary battery has already been charged to some extent, the voltage of the rectifier circuit section immediately rises, and the current control transistor and the light emission display control transistor are turned off by the same operation as above, and the secondary battery is charged with a small current. After charging, the light emitting display element is turned off, and after the voltage of the secondary battery drops, the current controlling transistor and the light emitting display controlling transistor are turned on again. By repeatedly turning on and off the current control transistor and the light emission display control transistor in this manner, the charging current of the secondary battery is charged in a pulsed manner and the light emitting display element blinks. Then, when the voltage of the secondary battery rises to the voltage when the secondary battery is charged with a small current through the current control resistor that is the set voltage, the comparison circuit unit stops the operation and the control circuit unit controls the current. The base currents of the display transistor and the light-emission display control transistor are stopped, the current control transistor and the light-emission display control transistor are turned off, and then the secondary battery is charged with a small current through the current control resistor and the light-emission display element Turn off.
（実施例） 以下、本発明の充電回路の一実施例を図面を参照して説
明する。Embodiment An embodiment of the charging circuit of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第１図において、21は商用交流電源で、この商用交流電
源21は整流回路部22の降圧用の変圧器23の一次巻線の両
端に接続され、二次巻線の両端にはダイオード24,25の
アノードが接続され、これらダイオード24,25のカソー
ドが整流回路部22の正極に、変圧器23の二次側巻線の略
中央部は整流回路部22の負極となる。In FIG. 1, reference numeral 21 denotes a commercial AC power supply, which is connected to both ends of a primary winding of a step-down transformer 23 of a rectifier circuit section 22 and has diodes 24, The anodes of 25 are connected, the cathodes of these diodes 24, 25 are the positive poles of the rectifier circuit section 22, and the substantially central portion of the secondary winding of the transformer 23 is the negative pole of the rectifier circuit section 22.
また、整流回路部22には充電回路部26が接続され、この
充電回路部26は整流回路部22の正極から順次、電流制御
用抵抗27がコレクタ、エミッタ間に接続されたNPN形の
電流制御用トランジスタ28、逆流防止用のダイオード29
およびたとえば鉛蓄電池よりなる二次電池30が直列に接
続されている。さらに、充電回路部26に対して並列に、
電流制御用トランジスタ28のベースに定電圧を加えるた
めの定電圧発生回路部31が接続され、この定電圧発生回
路部31は、抵抗32およびツェナダイオード33の直列回路
にて構成されている。A charging circuit unit 26 is connected to the rectifying circuit unit 22, and the charging circuit unit 26 is an NPN type current control device in which a current control resistor 27 is connected between the collector and the emitter in order from the positive electrode of the rectifying circuit unit 22. Transistor 28, diode 29 for backflow prevention
A secondary battery 30 made of, for example, a lead storage battery is connected in series. Furthermore, in parallel with the charging circuit unit 26,
A constant voltage generation circuit unit 31 for applying a constant voltage is connected to the base of the current control transistor 28, and the constant voltage generation circuit unit 31 is composed of a series circuit of a resistor 32 and a Zener diode 33.
さらに、充電回路部26には比較用定電圧発生回路部34が
接続され、この比較用定電圧発生回路部34は充電回路部
26に並列に接続され直列に接続された抵抗35とツェナダ
イオード36により構成される。また、抵抗35およびツェ
ナダイオード36の接続点からは比較回路部37のPNP形の
トランジスタ38のエミッタが接続され、このトランジス
タ38のベースは抵抗39を介して電流制御用トランジスタ
28とダイオード29の接続点に、コレクタは抵抗40を介し
てNPN形のトランジスタ41のベースに、このトランジス
タ41のエミッタは整流回路部22の負極に接続されてい
る。Further, a comparative constant voltage generating circuit section 34 is connected to the charging circuit section 26, and the comparative constant voltage generating circuit section 34 is a charging circuit section.
A resistor 35 and a Zener diode 36 connected in parallel to 26 and connected in series. The emitter of a PNP transistor 38 of the comparison circuit unit 37 is connected from the connection point of the resistor 35 and the Zener diode 36, and the base of the transistor 38 is a current control transistor via a resistor 39.
A collector is connected to a base of an NPN transistor 41 via a resistor 40, and an emitter of the transistor 41 is connected to a negative electrode of the rectifier circuit unit 22 at a connection point between the diode 28 and the diode 29.
そしてまた、整流回路部22には、電圧検出回路部42が接
続され、ツェナダイオード43および抵抗44から構成さ
れ、抵抗44はトランジスタ41のベースに接続され、この
トランジスタ41のベースに、コンデンサ45を介して整流
回路部22の負極に接続されている。また、電流制御用ト
ランジスタ28のベースおよび整流回路部22の負極の間に
は、制御回路部としてのNPN形のトランジスタ46のコレ
クタ、エミッタが接続されている。Further, the rectifier circuit unit 22 is connected to the voltage detection circuit unit 42, and is composed of a Zener diode 43 and a resistor 44. The resistor 44 is connected to the base of the transistor 41, and the capacitor 45 is connected to the base of the transistor 41. It is connected to the negative electrode of the rectifier circuit unit 22 via the. Further, the collector and emitter of an NPN transistor 46 as a control circuit unit are connected between the base of the current control transistor 28 and the negative electrode of the rectification circuit unit 22.
また、整流回路部22には発光表示回路部47が接続され、
この発光表示回路部47のNPN形の発光表示制御用トラン
ジスタ48のコレクタは整流回路部22の正出力側に、ベー
スは電流制御用トランジスタ28のベースとともに定電圧
発生回路部31の抵抗32およびツェナダイオード33の接続
点に、エミッタは抵抗49に接続され、この抵抗49から順
次ツェナダイオード50および発光表示素子である発光ダ
イオード51が直列に整流回路部22の負極に接続されてい
る。Further, the light emitting display circuit unit 47 is connected to the rectifier circuit unit 22,
The collector of the NPN type light emission display control transistor 48 of the light emission display circuit section 47 is on the positive output side of the rectification circuit section 22, and the base is the base of the current control transistor 28 together with the resistor 32 and the zener of the constant voltage generation circuit section 31. At the connection point of the diode 33, the emitter is connected to the resistor 49, and from this resistor 49, the Zener diode 50 and the light emitting diode 51 which is a light emitting display element are sequentially connected in series to the negative electrode of the rectifier circuit unit 22.
次に、上記実施例の動作について説明する。Next, the operation of the above embodiment will be described.
まず、商用交流電源21の交流を整流回路部22で脈流に降
圧整流する。そして、この脈流を抵抗32を介して電流制
御用トランジスタ28のベースにベース電流を与えて電流
制御用トランジスタ28をオンし、この電流制御用トラン
ジスタ28を介して二次電池30を充電するとともに、発光
表示制御用トランジスタ48のベースにも抵抗32を介して
ベース電流を与え、発光表示制御用トランジスタ48もオ
ンして、発光ダイオード51を点灯させる。First, the AC of the commercial AC power supply 21 is step-down rectified by the rectifier circuit unit 22 into a pulsating flow. Then, the pulsating current is applied to the base of the current control transistor 28 via the resistor 32 to turn on the current control transistor 28, and the secondary battery 30 is charged via the current control transistor 28. A base current is also applied to the base of the light emitting display controlling transistor 48 via the resistor 32, the light emitting display controlling transistor 48 is also turned on, and the light emitting diode 51 is turned on.
また、二次電池30が充電されていくと、二次電池30の電
圧と電流制御用トランジスタ28のベース電圧が近づき、
ベース電流が減少して、二次電池30への充電電流が減少
する。このように充電電流が減少すると、第２図に示す
ように、整流回路部22の電圧は上昇して電圧検出回路部
42のツェナダイオード43がツェナ電圧を越え、逆阻止状
態から導通状態となる。さらに、ツェナダイオード43が
導通することによりコンデンサ45に電荷が蓄えられ、コ
ンデンサ45の電圧によりトランジスタ46をオンし、抵抗
32を介して流れていた電流制御用トランジスタ28および
発光表示制御用トランジスタ48のベース電流はこのトラ
ンジスタ46を介して流れることとなり、電流制御用トラ
ンジスタ28および発光表示制御用トランジスタ48のベー
ス電流がバイパスされて電流制御用トランジスタ28およ
び発光表示制御用トランジスタ48がオフし、二次電池30
への充電電流は電流制御用抵抗27を介して流れ、微弱電
流となり発光ダイオード51はオフされる。Further, as the secondary battery 30 is charged, the voltage of the secondary battery 30 and the base voltage of the current control transistor 28 approach each other,
The base current decreases and the charging current to the secondary battery 30 decreases. When the charging current decreases in this way, as shown in FIG. 2, the voltage of the rectifying circuit unit 22 increases and the voltage detecting circuit unit 22 increases.
The Zener diode 43 of 42 exceeds the Zener voltage, and the reverse blocking state is turned on. Further, when the Zener diode 43 becomes conductive, electric charge is stored in the capacitor 45, and the voltage of the capacitor 45 turns on the transistor 46 to
The base currents of the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48 that have flowed through 32 flow through this transistor 46, and the base currents of the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48 are bypassed. Then, the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48 are turned off, and the secondary battery 30
A charging current to the device flows through the current control resistor 27, becomes a weak current, and the light emitting diode 51 is turned off.
一方、二次電池30の充電電流が急激に減少すると二次電
池30の電圧は低下し、ツェナダイオード36が逆阻止状態
となり、二次電池30の電圧が低くなりトランジスタ38を
オンする。これによりトランジスタ41のベースに電流が
与えられて、トランジスタ41がオンしてにトランジスタ
46のベース電流がバイパスされ、トランジスタ46はオフ
するので再び電流制御用トランジスタ28および発光表示
制御用トランジスタ48にベース電流が与えられ、電流制
御用トランジスタ28および発光表示制御用トランジスタ
48はオンされる。したがって、二次電池30は、電流制御
用トランジスタ28を介して充電されるとともに、発光ダ
イオード51も点灯する。On the other hand, when the charging current of the secondary battery 30 suddenly decreases, the voltage of the secondary battery 30 decreases, the Zener diode 36 enters the reverse blocking state, the voltage of the secondary battery 30 decreases, and the transistor 38 is turned on. This gives a current to the base of transistor 41, turning on transistor 41
Since the base current of 46 is bypassed and the transistor 46 is turned off, the base current is again applied to the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48, and the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48 are supplied.
48 is turned on. Therefore, the secondary battery 30 is charged via the current controlling transistor 28 and the light emitting diode 51 is also turned on.
しかし、この状態では二次電池30はすでにある程度充電
されているので、二次電池30の電圧はすぐに上昇してト
ランジスタ38はオフ状態となり、トランジスタ41もオフ
となり、トランジスタ46には再びベース電流が供給され
オンし、電流制御用トランジスタ28および発光表示制御
用トランジスタ48をオフし、二次電池30の充電電流を微
弱電流にするとともに、発光ダイオード51は消灯する。
このようにトランジスタ38がオン、オフを繰り返すこと
により、パルス電流で二次電池30を充電するとともに発
光ダイオード51を点滅する。However, in this state, since the secondary battery 30 has already been charged to some extent, the voltage of the secondary battery 30 immediately rises, the transistor 38 is turned off, the transistor 41 is also turned off, and the transistor 46 again receives the base current. Is supplied and turned on, the current control transistor 28 and the light emission display control transistor 48 are turned off, the charging current of the secondary battery 30 is made a weak current, and the light emitting diode 51 is turned off.
As the transistor 38 is repeatedly turned on and off in this manner, the secondary battery 30 is charged with the pulse current and the light emitting diode 51 blinks.
一方、二次電池30がパルス電流で充電され微小電流のみ
でもトランジスタ38をオフ状態に維持できるだけの電圧
まで充電されると、二次電池30の充電は電流制御用抵抗
27を介して微弱で行なわれ、発光ダイオード51が点滅し
て、充電終了を示す。On the other hand, when the secondary battery 30 is charged with a pulse current and is charged to a voltage that can maintain the transistor 38 in the off state with only a small current, the secondary battery 30 is charged with a current control resistor.
It is weakly performed via 27, and the light emitting diode 51 blinks to indicate the end of charging.
これらの動作を第３図を参照して説明すると、二次電池
30を電流制御用トランジスタ28を介して充電し、二次電
池30の電圧が80％程度となるまで充電し、この間は発光
ダイオード51を点灯状態とする。この後、充電電流をパ
ルス状の電流とし、パルス状の電流で二次電池30をほぼ
満充電となるまで充電し、この間発光ダイオード51を点
滅させる。These operations will be described with reference to FIG.
30 is charged through the current control transistor 28 until the voltage of the secondary battery 30 reaches about 80%, and the light emitting diode 51 is turned on during this period. After that, the charging current is changed into a pulsed current, and the secondary battery 30 is charged with the pulsed current until it is almost fully charged, and the light emitting diode 51 blinks during this period.
そして、二次電池30がほぼ満充電となると充電電流は電
流制御用抵抗27を介した微弱電流となり、また発光ダイ
オード51は消灯する。When the secondary battery 30 is almost fully charged, the charging current becomes a weak current through the current control resistor 27, and the light emitting diode 51 is turned off.
上記実施例によれば、電圧検出回路部42で整流回路部22
の電圧を検出して満充電を検出するので二次電池30より
電位差が大きいので検出しやすくより満充電近くまで充
電することができ、電池の劣化を防げる。According to the above-described embodiment, the voltage detection circuit unit 42 includes the rectification circuit unit 22.
Since the full charge is detected by detecting the voltage of, the potential difference is larger than that of the secondary battery 30, so that it is easier to detect and the battery can be charged closer to full charge, and deterioration of the battery can be prevented.
また、電流制御用抵抗27を通して微小電流で充電を行な
った場合の電池電圧の最高値より低く、電流制御用トラ
ンジスタ28がオン状態からオフ状態へ変った直後の最低
電圧より高い場合に比較回路部37を作動させ、この比較
回路部37の作動時パルス状の電流で二次電池30を充電す
る。Further, the comparison circuit unit is lower than the maximum value of the battery voltage when charging with a small current through the current control resistor 27 and higher than the minimum voltage immediately after the current control transistor 28 changes from the ON state to the OFF state. 37 is activated, and the secondary battery 30 is charged with a pulsed current when the comparison circuit section 37 is activated.
さらに、二次電池30の電圧が上昇すると微小電流で二次
電池30を充電するので、二次電池30の劣化を少くすると
ともに、急速に完全充電に近い状態にすることができ
る。Furthermore, when the voltage of the secondary battery 30 rises, the secondary battery 30 is charged with a minute current, so that deterioration of the secondary battery 30 can be reduced and the state can be rapidly brought close to full charge.
またさらに、二次電池30の充電容量の80％程度充電され
ると発光ダイオード51が点灯から点滅となり、完全充電
状態に近づくと消灯し、二次電池30の充電状況が容易に
把握できる。Furthermore, the light emitting diode 51 changes from lighting to blinking when it is charged to about 80% of the charging capacity of the secondary battery 30, and turns off when it approaches a fully charged state, so that the charging status of the secondary battery 30 can be easily grasped.
第１の発明の充電回路によれば、電圧検出回路部でツェ
ナダイオードおよび二次電池の電圧差に基づき、電流制
御用トランジスタのベース電流を設定して充電回路部に
より二次電池を充電するため、簡単な構成で満充電を検
出するので電圧検出が容易でほぼ完全に充電することが
でき、電池の劣化を防止できる。According to the charging circuit of the first aspect of the invention, the voltage detecting circuit unit sets the base current of the current control transistor based on the voltage difference between the Zener diode and the secondary battery to charge the secondary battery by the charging circuit unit. Since the full charge is detected with a simple configuration, the voltage can be easily detected, the battery can be charged almost completely, and the deterioration of the battery can be prevented.
第２の発明の充電回路によれば、電流制御用抵抗を通し
て微小電流で充電を行なった場合の電池電圧の最高値よ
り低く電流制御用トランジスタがオン状態からオフ状態
へ変った直後の最低電圧より高い場合に比較回路部を作
動させ、この比較回路部の作動時はパルス状の電流で二
次電流を充電し、さらに、上昇すると微小電流で二次電
池を充電するので、電池の劣化を少くするとともに急速
に完全充電に近い状態にすることができる。According to the charging circuit of the second invention, the battery voltage is lower than the maximum value of the battery voltage when charged with a small current through the current control resistor, and is lower than the minimum voltage immediately after the current control transistor changes from the ON state to the OFF state. When it is high, the comparison circuit is activated, and when this comparison circuit is activated, the secondary current is charged with a pulsed current, and when it rises, the secondary battery is charged with a minute current, so there is less deterioration of the battery. As a result, it is possible to rapidly reach a state close to full charge.
第３の発明の充電回路によれば、二次電池の充電容量の
80％程度充電されると発光表示素子が点灯から点滅とな
り完全充電状態に近づくと消灯し二次電池の充電状況が
容易に把握できる。According to the charging circuit of the third invention, the charging capacity of the secondary battery
When it is charged to about 80%, the light-emitting display element turns from blinking to blinking, and when it approaches a fully charged state, it turns off and the charging status of the secondary battery can be easily understood.
第１図は本発明の一実施例の充電回路の回路図、第２図
は同上整流回路部の出力特性図、第３図は同上充電回路
の充電特性図、第４図は従来の充電回路の回路図、第５
図は同上充電特性図である。 20……整流回路部、26……充電回路部、27……電流制御
用抵抗、28……電流制御用トランジスタ、30……二次電
池、31……定電圧発生回路部、33……ツェナダイオー
ド、34……比較用定電圧発生回路部、37……比較回路
部、42……電圧検出回路部、46……制御回路部としての
トランジスタ、47……発光表示回路部、48……発光表示
制御用トランジスタ、51……発光表示素子としての発光
ダイオード。FIG. 1 is a circuit diagram of a charging circuit according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an output characteristic diagram of the same rectifying circuit section as above, FIG. 3 is a charging characteristic diagram of the same charging circuit as above, and FIG. 4 is a conventional charging circuit. Circuit diagram of the fifth
The figure is the same as the charging characteristic diagram. 20 …… Rectifier circuit section, 26 …… Charging circuit section, 27 …… Current control resistor, 28 …… Current control transistor, 30 …… Secondary battery, 31 …… Constant voltage generation circuit section, 33 …… Zener Diode, 34 ... Comparative constant voltage generation circuit section, 37 ... Comparison circuit section, 42 ... Voltage detection circuit section, 46 ... Transistor as control circuit section, 47 ... Light emitting display circuit section, 48 ... Light emission Display control transistor, 51 ... Light emitting diode as a light emitting display element.
Claims (3)
タに直列に接続された二次電池を有する充電回路部と、 この充電回路部に並列に設けられツェナダイオードを有
するとともに上記電流制御用トランジスタのベースに接
続され、前記ツェナダイオードにて定電圧を設定して前
記二次電池およびこのツェナダイオードの電圧に従う電
流を前記トランジスタのベースに供給する定電圧発生回
路部と、 上記整流回路部の出力電圧を検出し、この出力電圧が設
定電圧より高ければ信号を出力する電圧検出回路部と、 この電圧検出回路部の出力信号が入力されると、上記電
流制御用トランジスタのベース電圧を変化させる制御回
路部と を備えたことを特徴とする充電回路。1. A rectifying circuit section for rectifying a power supply voltage, a charging circuit section having a secondary battery connected in series with the rectifying circuit section and connected in series with a current control transistor, and a charging circuit section in parallel with the charging circuit section. Is connected to the base of the current control transistor and has a zener diode, and a constant voltage is set by the zener diode to supply a current according to the voltage of the secondary battery and the zener diode to the base of the transistor. A constant voltage generation circuit section, a voltage detection circuit section that detects the output voltage of the rectification circuit section, and outputs a signal if this output voltage is higher than a set voltage, and an output signal of this voltage detection circuit section is input. And a control circuit unit that changes the base voltage of the current control transistor.
制御用抵抗を有する電流制御用トランジスタに直列に接
続された二次電池を有する充電回路部と、 この充電回路部に並列に設けられ上記電流制御用トラン
ジスタのベースに接続された定電圧発生回路部と、 上記整流回路部の出力電圧を検出し、この出力電圧が設
定電圧より高ければ信号を出力する電圧検出回路部と、 この電圧検出回路部の出力信号が入力されると、上記電
流制御用トランジスタのベース電圧を変化させる制御回
路部と、 比較用定電圧発生回路部と、 この比較用定電圧発生回路部の設定電圧および二次電池
の電圧を比較し、二次電池の電圧が低い場合に、これら
電位差に応じて上記検出信号をバイパスする比較回路部
とを備え、 上記電流制御用抵抗を通しての微小電流で充電を行なっ
た場合の電池電圧の最高値より低く上記電流制御用トラ
ンジスタがオン状態からオフ状態に変った直後の最低電
圧より高い場合に、上記比較回路部が動作するように上
記比較用定電圧発生回路部を設定した ことを特徴とする充電回路。2. A rectifier circuit section for rectifying a power supply voltage, and a secondary battery connected in series to a current control transistor having a current control resistor connected in series to the rectifier circuit section in parallel. The output voltage of the charging circuit section, the constant voltage generation circuit section provided in parallel with the charging circuit section and connected to the base of the current control transistor, and the output voltage of the rectification circuit section is detected, and the output voltage is higher than the set voltage. If the voltage detection circuit section outputs a signal if high, a control circuit section that changes the base voltage of the current control transistor when the output signal of the voltage detection circuit section is input, and a comparison constant voltage generation circuit section A comparison circuit unit that compares the set voltage of the comparison constant voltage generation circuit unit and the voltage of the secondary battery and bypasses the detection signal according to the potential difference when the voltage of the secondary battery is low. If the current control transistor is lower than the maximum value of the battery voltage when charged with a minute current through the current control resistor and is higher than the minimum voltage immediately after the current control transistor changes from the on state to the off state, A charging circuit characterized in that the comparison constant voltage generation circuit section is set so that the comparison circuit section operates.
制御用抵抗を有する電流制御用トランジスタに直列に接
続された二次電池を有する充電回路部と、 この充電回路部に並列に設けられ上記電流制御用トラン
ジスタのベースに接続された定電圧発生回路部と、 上記整流回路部の出力電圧を検出し、この出力電圧が設
定電圧より高ければ信号を出力する電圧検出回路部と、 この電圧検出回路部の出力信号が入力されると、上記電
流制御用トランジスタのベース電圧を変化させる制御回
路部と、 比較用定電圧発生回路部と、 この比較用定電圧発生回路部の設定電圧および二次電池
の電圧を比較し、二次電池の電圧が低い場合に、これら
電位差に応じて上記検出信号をバイパスする比較回路部
と、 上記充電回路に並列に接続された直列に接続された発光
表示制御用トランジスタと発光表示素子からなる表示回
路部と、 上記発光表示制御用トランジスタを上記電流制御用トラ
ンジスタのベースを接続した ことを特徴とする充電回路。3. A rectifying circuit section for rectifying a power supply voltage, and a secondary battery connected in series with a current controlling transistor having a current controlling resistor connected in series with the rectifying circuit section. The output voltage of the charging circuit section, the constant voltage generation circuit section provided in parallel with the charging circuit section and connected to the base of the current control transistor, and the output voltage of the rectification circuit section is detected, and the output voltage is higher than the set voltage. If the voltage detection circuit section outputs a signal if high, a control circuit section that changes the base voltage of the current control transistor when the output signal of the voltage detection circuit section is input, and a comparison constant voltage generation circuit section A comparison circuit unit that compares the set voltage of the comparison constant voltage generation circuit unit and the voltage of the secondary battery and bypasses the detection signal according to the potential difference when the voltage of the secondary battery is low. The display circuit unit including a light emission display control transistor and a light emission display element connected in series connected in parallel to the charging circuit, and the light emission display control transistor connected to the base of the current control transistor. Characteristic charging circuit.
Priority Applications (1)
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| JP61153490A JPH071987B2 (en) | 1986-06-30 | 1986-06-30 | Charging circuit |
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| JPH0628490B2 (en) * | 1985-06-11 | 1994-04-13 | 松下電器産業株式会社 | Charge control circuit |
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