JPH0731070A - パルス充電器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 信頼性が高くてコストが低いパルス充電器を
提供すること。 【構成】 商用電源２０からの交流は変圧器２２で降圧
され、全波整流素子２４で整流されて脈流となる。この
脈流の電圧レベルをツェナーダイオード２６を用いて検
出し、ツェナー電圧以下の時には定電流制御部３２の出
力を停止し、ツェナー電圧以上の時には定電流制御部３
２から定電流を供給し、この定電流により充放電可能な
２次電池４９を充電する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパルス充電器に関し、更
に詳細には商用電源から供給される交流電圧により、充
放電可能な２次電池を断続的なパルス電流で充電するパ
ルス充電器に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のパルス充電器は図３に示
されるように、商用電源５０から得られる交流電圧を変
圧器５２で降圧し、整流素子５４で整流した後、コンデ
ンサ５６で平滑化するようになっており、そして、この
平滑化された電圧は定電流制御部５８に供給されてい
る。一方、このパルス充電器にはパルス発生器６２が設
けられており、断続的なパルスを発生し得るようになっ
ている。また、そのパルスに応答してトランジスタ６４
がＯＮ−ＯＦＦし得るようになっている。そして、この
トランジスタ６４の出力により、定電流制御部５８が断
続的にＯＮ−ＯＦＦするように制御され、充放電可能な
２次電池６０に流れる充電電流が断続的なパルス電流に
なっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のパルス充電器は、商用電源から得られる
交流電圧が整流された後に、平滑化されるように構成さ
れていたので、大容量のコンデンサが必要となるため、
信頼性が低下するとともにコスト高の要因となってい
た。又、パルス発生器を別に設けて充電電流を断続的な
パルス電流にするように構成されていることも、コスト
高の要因となっていた。

【０００４】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、信頼性が高くてコストが低いパ
ルス充電器を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の充電器は、商用電源を用いて、充放電可能な
２次電池を断続的なパルス電流で充電するものであり、
更には、前記商用電源から供給される交流電圧を整流す
る整流手段と、その整流手段によって整流して得られる
脈流の電圧レベルを検出する脈流電圧検出手段と、その
脈流電圧検出手段の検出結果に応じて、充電電流を断続
的に制御する電流制御手段とを備えている。

【０００６】

【作用】上記の構成を有する本発明のパルス充電器は、
商用電源から供給される交流電圧を整流手段によって整
流し、それにより得られた脈流の電圧レベルを脈流電圧
検出手段によって検出して、その検出結果に応じて、電
流制御手段が充電電流を断続的に制御する。

【０００７】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。

【０００８】最初に図２を参照してパルス充電器の構成
を説明すると、パルス充電器は主として、商用電源２０
からの交流電圧を降圧する変圧器２２と、整流手段とし
ての全波整流素子２４と、脈流電圧検出手段としてのツ
ェナーダイオード２６、抵抗２８，３０と、電流制御手
段としての定電流制御部３２と、脈流電圧検出手段から
の検出信号を定電流制御部３２に伝達するトランジスタ
３８，３９と、充電用端子３４とから構成されている。

【０００９】更に具体的には、商用電源２０は変圧器２
２の１次側に接続されている。変圧器２２の２次側は全
波整流素子２４の交流入力端子に接続されている。全波
整流素子２４の直流出力端子のプラス側２４ａは、定電
流制御部３２内のトランジスタ４２のコレクタに接続さ
れている。全波整流素子２４の直流出力端子のマイナス
側２４ｂは充電端子３４のマイナス側３４ｂに接続さ
れ、アース電位を構成している。ツェナーダイオード２
６、抵抗２８，３０は直列に接続され、全波整流素子２
４の直流出力端子のプラス側２４ａとアース間に接続さ
れている。抵抗２８と３０の接続部分Ａ点はトランジス
タ３９のベースに接続されている。

【００１０】トランジスタ３９のエミッタはアースに接
続され、そのコレクタはトランジスタ３８のベースに接
続されると同時に、抵抗３７を介して全波整流素子２４
の直流出力端子のプラス側２４ａに接続されている。ト
ランジスタ３８のエミッタはアースに接続され、そのコ
レクタは抵抗３６を介して定電流制御部３２内のトラン
ジスタ４２のベースに接続されている。トランジスタ４
２のコレクタ・ベース間には抵抗４０が接続されてい
る。トランジスタ４２のエミッタは電流検出用抵抗４４
を介して充電端子３４のプラス側３４ａに接続されてい
る。

【００１１】電流検出用抵抗４４の一方の端子（トラン
ジスタ４２のエミッタ側）は演算増幅器４６のマイナス
入力に接続され、電流検出用抵抗４４のもう一方の端子
（充電端子３４側）はツェナーダイオード４８を介して
演算増幅器４６のプラス入力に接続されると同時に演算
増幅器４６のマイナス電源側に接続されている。演算増
幅器４６の出力はトランジスタ４２のベースに接続され
ると同時に、演算増幅器４６のプラス電源側に接続され
ている。

【００１２】次に、図１及び図２を参照して本実施例の
パルス充電器の動作を説明する。

【００１３】まず始めに、商用電源２０からの交流電圧
は変圧器２２で降圧され、図１（ａ）に示される交流電
圧となって、アースと点Ｂ間に発生する。この電圧は全
波整流素子２４によって整流され、図１（ｂ）に示され
る脈流電圧となって、アースと点Ｃ間に発生する。

【００１４】この脈流電圧がツェナーダイオード２６の
ツェナー電圧２７よりも低い時には、抵抗２８，３０に
は電流が流れず、Ａ点の電圧は図１（ｃ）に示されるよ
うに０ボルトとなっている。従って、トランジスタ３９
のベース電位が０となり、トランジスタ３９はＯＦＦと
なり、抵抗３７を介してトランジスタ３８にベース電流
が流れ、トランジスタ３８はＯＮとなる。

【００１５】又、前記脈流電圧がツェナーダイオード２
６のツェナー電圧２７よりも高い時には、ツェナーダイ
オード２６及び抵抗２８，３０に電流が流れ、その電流
の一部がトランジスタ３９のベース電流となって流れ
る。この時、Ａ点の電圧は図１（ｃ）に示されるよう
に、トランジスタ３９のベース・エミッタ間の電圧とな
っている。トランジスタ３９にベース電流が流れるので
抵抗３７を介してトランジスタ３９にコレクタ電流が流
れ、トランジスタ３９のコレクタ電位は殆ど０ボルトに
なる。従って、トランジスタ３８のベース電位も殆ど０
ボルトになり、トランジスタ３８はＯＦＦとなる。

【００１６】以上説明したように、前記脈流電圧がツェ
ナーダイオード２６のツェナー電圧２７よりも低い時に
はトランジスタ３８がＯＮとなり、その脈流電圧がツェ
ナー電圧２７よりも高い時にはトランジスタ３８はＯＦ
Ｆとなる。

【００１７】次に、定電流動作について説明する。Ｃ点
を流れる電流の大部分はトランジスタ４２のコレクタ・
エミッタ間を流れ、電流検出抵抗４４、充電端子３４を
介して充放電可能な２次電池４９に流れ込む。この時、
充電電流に比例した電圧が電流検出抵抗４４の両端に現
われ、その電圧がツェナーダイオード４８のツェナー電
圧よりも高くなると、演算増幅器４６の出力電圧は低く
なるのでトランジスタ４２のベース電位が低くなり、ト
ランジスタ４２のコレクタ・エミッタ間を流れる電流は
少なくなる。逆に、電流検出抵抗４４の両端の電圧がツ
ェナーダイオード４８のツェナー電圧よりも低くなる
と、演算増幅器４６の出力電圧は高くなるのでトランジ
スタ４２のベース電位が高くなり、トランジスタ４２の
コレクタ・エミッタ間を流れる電流は多くなる。

【００１８】このように、定電流制御部３２は充放電可
能な２次電池４９に流れ込む電流を一定にする働きを持
つ。

【００１９】一方、トランジスタ３８がＯＮになるとト
ランジスタ４２のベース電位が十分に低くなり、トラン
ジスタ４２のコレクタ・エミッタ間には電流が流れなく
なる。トランジスタ３８がＯＦＦの時には、トランジス
タ４２のベース電位は前述した定電流動作に基づいて決
まり、トランジスタ４２のコレクタ・エミッタ間には定
電流が流れる。

【００２０】前述したように、トランジスタ３８のＯＮ
・ＯＦＦはＣ点の脈流電圧の高低により決まるので、充
放電可能な２次電池４９に流れる電流は、図１（ｄ）に
示されるようになる。

【００２１】従って、本実施例では、商用電源２０の周
波数の２倍の周波数のパルス定電流充電が可能となる。

【００２２】尚、本実施例に於いては、電流制御手段と
してアナログ方式の定電流制御部を使用したが、スイッ
チング方式の定電流制御部を使用することも可能であ
る。その時には、脈流電圧検出手段からの検出信号を、
スイッチングトランジスタを高周波で発振させている回
路のＯＮ・ＯＦＦに使用することも有用である。

【００２３】又、抵抗２８などを可変抵抗に置き換える
ことにより、充電パルスのＯＮ・ＯＦＦのデューティー
コントロールも可能となる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のパルス充電器は、商用電源から供給される交流電
圧を整流する整流手段と、その整流手段によって整流し
て得られる脈流の電圧レベルを検出する脈流電圧検出手
段と、その脈流電圧検出手段の検出結果に応じて、充電
電流を断続的に制御する電流制御手段とを備え、充放電
可能な２次電池を充電する充電電流をパルス状の定電流
にすることができるので、従来装置に比べて、平滑用の
大容量コンデンサ及びパルス発生器を必要とせず、高い
信頼性を持ち、且つコストを低く抑えることが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は商用電源からの交流を降圧した交流電
圧を示す図、（ｂ）は整流後の脈流電圧を示す図、
（ｃ）は図２のＡ点の電圧を示す図、（ｄ）は充放電可
能な２次電池に流れる充電電流を示す図である。

【図２】本発明のパルス充電器の構成を具体化した一実
施例を示す回路図である。

【図３】従来のパルス充電器の構成を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

２０ 商用電源 ２４ 全波整流素子 ２６ ツェナーダイオード ２８ 抵抗 ３０ 抵抗 ３２ 定電流制御部 ４９ ２次電池

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 商用電源を用いて、充放電可能な２次電
   池を断続的なパルス電流で充電するパルス充電器におい
   て、 前記商用電源から供給される交流電圧を整流する整流手
   段と、 その整流手段によって前記交流電圧を整流して得られる
   脈流の電圧レベルを検出する脈流電圧検出手段と、 その脈流電圧検出手段の検出結果に応じて、充電電流を
   断続的に制御する電流制御手段とを備えたことを特徴と
   するパルス充電器。