JPH0787682A - battery charger - Google Patents

battery charger

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JPH0787682A
JPH0787682A JP5232907A JP23290793A JPH0787682A JP H0787682 A JPH0787682 A JP H0787682A JP 5232907 A JP5232907 A JP 5232907A JP 23290793 A JP23290793 A JP 23290793A JP H0787682 A JPH0787682 A JP H0787682A
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voltage
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Takuya Nishide
卓也 西出
Toshiyuki Taniguchi
俊幸 谷口
Fumiaki Hashimoto
文明 橋本
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スイッチングレギュレータの出力電流を検知
し制御する出力電流出力回路の入力オフセット電圧を自
動的にキャンセルし、精度よく、かつ電流を任意に設定
できるバッテリー充電を可能とする。 【構成】 直流電圧をスイッチング動作するコンバータ
回路4を介してトランス3の1次巻線に加え、コンバー
タ4のスイッチングパルス幅を制御するようにスイッチ
ングレギュレータ17を構成する。スイッチングレギュ
レータ17の出力電圧を検出しA/D変換器25により
A/D変換したデータ値によりD/A変換器33に送る
データを制御手段26により制御する。
(57) [Abstract] [Purpose] Automatically cancels the input offset voltage of the output current output circuit that detects and controls the output current of the switching regulator, enabling accurate and arbitrary battery charging. . [Configuration] A switching regulator 17 is configured to control a switching pulse width of the converter 4 by applying a DC voltage to a primary winding of a transformer 3 via a converter circuit 4 that performs a switching operation. The control means 26 controls the data sent to the D / A converter 33 according to the data value detected by the output voltage of the switching regulator 17 and A / D converted by the A / D converter 25.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、家庭用交流アダプタに
充電機能がついた装置であるバッテリーチャージャーに
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charger which is a device having a charging function for a household AC adapter.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、小型のパソコンや家庭用ビデオカ
メラなどは小型化が進み、バッテリーを電源とすること
により、どこへでも持ち運びが可能となり普及しつつあ
る。今後、益々バッテリー駆動の機器が増え、そして経
済的にも有利な充電可能なバッテリーが使われるように
なってくると考えられている。
2. Description of the Related Art In recent years, compact personal computers, home video cameras, and the like have been miniaturized, and by using a battery as a power source, they can be carried anywhere and are becoming popular. It is believed that battery-powered devices will increase and that rechargeable batteries, which are economically advantageous, will be used in the future.

【0003】しかし、充電可能なバッテリーはその寿命
を長くするためと、十分な充電を行ないそのバッテリー
能力容量を引き出すためには、バッテリーチャージャー
に最適充電機能が要求される。その機能は、つぎのよう
なものである。
However, a rechargeable battery is required to have an optimum charging function in order to prolong its service life and to fully charge the battery and bring out its battery capacity. Its function is as follows.

【0004】a.短時間で完全充電ができる。 b.十分な放電量が取り出せる。A. Can be fully charged in a short time. b. A sufficient amount of discharge can be taken out.

【0005】c.各温度で完全充電ができる。 d.過充電にならない。C. Can be fully charged at each temperature. d. Does not overcharge.

【0006】以下、図6を参照しながら、上述したバッ
テリーチャージャーの従来例について説明する。
A conventional example of the above-mentioned battery charger will be described below with reference to FIG.

【0007】図に示すように、電源コード1から入った
交流電圧は整流・平滑回路2で直流電圧とし、その直流
電圧の出力の一端をトランス3の1次巻線に加え、他端
をコンバータ回路4により直流電圧のスイッチングを行
う。その結果、トランス3の2次巻線からは1次巻線と
の巻線比に応じた交流出力が発生し、整流器5で整流し
て2次側出力電圧を得る。この2次側出力電圧を出力電
圧・出力電流制御回路6で検出し、規定電圧になるよう
制御信号7をフォトカプラなどを介してコンバータ回路
4に伝え、スイッチングパルス幅を制御し2次側出力電
圧を一定にする。この制御された2次側出力電圧は端子
8からビデオカメラなどの機器9に供給される。
As shown in the figure, the AC voltage input from the power cord 1 is converted into a DC voltage by the rectifying / smoothing circuit 2, one end of the output of the DC voltage is added to the primary winding of the transformer 3, and the other end is a converter. The circuit 4 switches the DC voltage. As a result, an AC output corresponding to the winding ratio with the primary winding is generated from the secondary winding of the transformer 3, and is rectified by the rectifier 5 to obtain the secondary side output voltage. This secondary side output voltage is detected by the output voltage / output current control circuit 6, and the control signal 7 is transmitted to the converter circuit 4 via a photo coupler or the like so as to become a specified voltage, and the switching pulse width is controlled to control the secondary side output. Keep the voltage constant. This controlled secondary output voltage is supplied from the terminal 8 to the device 9 such as a video camera.

【0008】つぎに、バッテリー充電回路は、2次側出
力電圧をトランジスタ10で制御し、その出力をバッテ
リー充電端子11を介してバッテリー12の+側に充電
電流を流す。バッテリー12の−側から端子13を介し
て回路のグランドとし、バッテリー12に充電される充
電電流を電流検出抵抗14を通してトランス3の2次巻
線の他端に接続する。そして、バッテリー12が接続さ
れたかどうかは、バッテリー充電端子11から検出信号
線15を介してマイクロコンピュータ(以下、マイコン
という)16に入力し、マイコン16のA/Dコンバー
タで判別を行い、トランジスタ10を導通させる。バッ
テリー12の充電に必要な定電流は電流検出抵抗14の
端子電圧を出力電圧・出力電流制御回路6の出力電流制
御回路に入力し、制御信号7を介してコンバータ回路4
を制御し、定電流に必要な2次側出力電圧を得るように
していた。
Next, the battery charging circuit controls the secondary side output voltage by the transistor 10, and its output is supplied with the charging current to the + side of the battery 12 via the battery charging terminal 11. The negative side of the battery 12 is used as a circuit ground via the terminal 13 and the charging current charged in the battery 12 is connected to the other end of the secondary winding of the transformer 3 through the current detection resistor 14. Then, whether or not the battery 12 is connected is input from the battery charging terminal 11 to the microcomputer (hereinafter, referred to as a microcomputer) 16 through the detection signal line 15, and the A / D converter of the microcomputer 16 determines whether the battery 10 is connected to the transistor 10. To conduct. For the constant current required to charge the battery 12, the terminal voltage of the current detection resistor 14 is input to the output current control circuit of the output voltage / output current control circuit 6, and the converter circuit 4 is supplied via the control signal 7.
Was controlled to obtain the secondary side output voltage required for constant current.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】このような従来のバッ
テリーチャージャーでは、電流検出抵抗14は、出力電
圧に与えないように低抵抗を用いるため、両端の電位差
が数mVとなり、この電流検出した電圧を出力電圧・出
力電流制御回路6内のオペアンプで増幅する際、オペア
ンプの入力オフセット電圧のばらつきや電流検出抵抗1
4、バイアス抵抗のばらつきが無視できないという問題
を有していた。そこで、入力オフセット電圧の少ない高
価なオペアンプを使用したり、ボリュウムで上記各抵抗
のばらつきを含めてキャンセルする方法がとられてい
た。さらに、出力電圧・出力電流制御回路6、マイコン
16など回路部品が多く、小型化が困難であり、また、
バッテリー12を充電する精度が悪く、コスト安にでき
ないという問題を有していた。
In such a conventional battery charger, since the current detecting resistor 14 uses a low resistance so as not to give it to the output voltage, the potential difference between both ends becomes several mV, and this voltage detected by the current is detected. Is amplified by the operational amplifier in the output voltage / output current control circuit 6, variations in the input offset voltage of the operational amplifier and the current detection resistor 1
4. There was a problem that variations in bias resistance cannot be ignored. Therefore, there has been adopted a method of using an expensive operational amplifier with a small input offset voltage, or canceling it by including a variation in each resistance with a volume. Furthermore, there are many circuit components such as the output voltage / output current control circuit 6 and the microcomputer 16, which makes it difficult to reduce the size.
There is a problem that the accuracy of charging the battery 12 is poor and the cost cannot be reduced.

【0010】本発明は上記課題を解決するもので、高精
度で小型かつ安価なバッテリーチャージャーを提供する
ことを目的としている。
The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly accurate, compact and inexpensive battery charger.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、直流電圧をスイッチング動作するコンバー
タ回路を介してトランスの1次巻線に加え、このトラン
スの2次巻線電圧を整流した出力直流電圧または電流を
検出し前記コンバータのスイッチングパルス幅を制御し
て2次側出力電圧または電流を一定に制御するスイッチ
ングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータの
出力電圧より基準電流を流す基準電流通電手段と、前記
スイッチングレギュレータの出力電圧を検出しA/D変
換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段によりA
/D変換したデータ値によりD/A変換手段に送るデー
タを制御する制御手段と、前記D/A変換手段の出力に
より前記出力直流電流を検出する出力電流検出部を制御
して前記スイッチングレギュレータの状態を制御する状
態制御手段とを備え、前記制御手段は、前記基準電流を
得るために前記D/A変換手段の出力により前記スイッ
チングレギュレータの状態を徐々に制御し、指定した出
力電圧を超えたときの前記D/A変換手段へのデータま
たは前の値を記憶し、基準電流から出力に必要な電流
を、前記D/A変換手段へのデータを加減し制御するよ
うにしたことを第1の課題解決手段としている。
In order to achieve the above object, the present invention applies a DC voltage to a primary winding of a transformer through a converter circuit that performs a switching operation, and rectifies a secondary winding voltage of the transformer. A switching regulator that detects the output DC voltage or current and controls the switching pulse width of the converter to keep the secondary output voltage or current constant, and a reference current energizing means for flowing a reference current from the output voltage of the switching regulator. An A / D conversion means for detecting the output voltage of the switching regulator and A / D converting it;
Of the switching regulator by controlling the control means for controlling the data to be sent to the D / A conversion means according to the D / A converted data value and the output current detecting section for detecting the output DC current by the output of the D / A conversion means. A state control means for controlling the state, wherein the control means gradually controls the state of the switching regulator by the output of the D / A conversion means to obtain the reference current, and exceeds the designated output voltage. The data or the previous value to the D / A conversion means at this time is stored, and the current required for output from the reference current is controlled by adjusting the data to the D / A conversion means. Is used as a means for solving the problem.

【0012】また、上記第1の課題解決手段の制御手段
は、基準電流を得るためにD/A変換手段の出力により
スイッチングレギュレータの状態をある出力電圧までは
速く変化しその後は徐々に制御し、指定した出力電圧を
超えたときの前記D/A変換手段へのデータ値から1ス
テップ戻した値、または一定時間経過した後その前後の
状態の前記A/D変換手段データが指定した出力電圧の
どちらに近いかを選択して記憶し、基準電流から出力に
必要な電流を、前記D/A変換手段へのデータを加減し
制御するようにしたことを第2の課題解決手段としてい
る。
Further, the control means of the first problem solving means rapidly changes the state of the switching regulator up to a certain output voltage by the output of the D / A conversion means in order to obtain the reference current, and gradually controls thereafter. A value obtained by returning one step from the data value to the D / A conversion means when the output voltage exceeds the specified output voltage, or the output voltage specified by the A / D conversion means data in the state before and after the elapse of a certain time. The second problem solving means is to select and store which one is closer to the current, and to control the current required for output from the reference current by adjusting the data to the D / A conversion means.

【0013】[0013]

【作用】本発明は上記した第1の課題解決手段により、
スイッチングレギュレータの出力電圧を検出しA/D変
換したデータと、出力電流を検出し状態制御手段にD/
A変換した電圧を加減制御してスイッチングレギュレー
タを制御し出力電圧を検出してA/D変換したデータと
が一致するように制御でき、スイッチングレギュレータ
の出力電流制御回路のオペアンプの入力オフセット電圧
を自動的にキャンセルできる。
According to the first means for solving the above problems, the present invention provides:
Data obtained by detecting the output voltage of the switching regulator and A / D converting it, and detecting the output current by the D /
The A-converted voltage can be adjusted to control the switching regulator, the output voltage can be detected and the A / D converted data can be controlled to match, and the input offset voltage of the operational amplifier of the switching regulator output current control circuit can be automatically adjusted. You can cancel it.

【0014】また、第2の課題解決手段により、D/A
変換手段の1ステップ当りのスイッチングレギュレータ
の出力電圧の変化が大きい場合でも、制御精度を向上で
きる。
Further, according to the second problem solving means, the D / A
Even if the change in the output voltage of the switching regulator per step of the conversion means is large, the control accuracy can be improved.

【0015】[0015]

【実施例】(実施例1)以下、本発明の一実施例を図1
を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のも
のは同一符号を付して説明を省略する。
(Embodiment 1) An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
Will be described with reference to. The same components as those in the conventional example are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted.

【0016】図に示すように、スイッチングレギュレー
タ17は、トランス3、コンバータ回路4、整流器5、
出力電圧出力電流制御回路6などで構成し、出力電圧出
力電流回路6は、出力電圧制御回路18と出力電流制御
回路19とで構成しており、出力電圧制御回路18は、
整流器5で整流した2次側出力電圧を抵抗20,21で
分圧した電圧と基準電源22の電圧とを比較し、その出
力により規定電圧になるようフォトカプラ23を介し
て、制御信号7としてコンバータ回路に入力し、スイッ
チングパルス幅を制御する。このように制御された2次
側出力電圧は端子8からビデオカメラなどの機器9に供
給される。
As shown in the figure, the switching regulator 17 includes a transformer 3, a converter circuit 4, a rectifier 5,
The output voltage output current control circuit 6 and the like are configured. The output voltage output current circuit 6 is configured by an output voltage control circuit 18 and an output current control circuit 19, and the output voltage control circuit 18 is
A voltage obtained by dividing the secondary side output voltage rectified by the rectifier 5 by the resistors 20 and 21 and the voltage of the reference power supply 22 are compared, and the output is regulated by the photocoupler 23 as the control signal 7 Input to the converter circuit and control the switching pulse width. The secondary output voltage controlled in this way is supplied from the terminal 8 to the device 9 such as a video camera.

【0017】バッテリー12の充電回路は、2次側出力
電圧をトランジスタ10でオン、オフ制御し、バッテリ
ー充電端子11を介してバッテリー12に充電電流を流
す。バッテリー12が接続されているかどうかは、バッ
テリー充電端子11を検出信号線24を介して、A/D
変換器(A/D変換手段)25に接続し、A/D変換器
25の出力を制御手段26に入力して判別し、その結果
を制御線27を介してトランジスタ10に入力し、導通
させる。
The charging circuit of the battery 12 controls on / off of the secondary side output voltage by the transistor 10 and supplies a charging current to the battery 12 through the battery charging terminal 11. Whether the battery 12 is connected or not is determined by connecting the battery charging terminal 11 to the A / D via the detection signal line 24.
It is connected to the converter (A / D conversion means) 25, the output of the A / D converter 25 is input to the control means 26 for determination, and the result is input to the transistor 10 via the control line 27 to make it conductive. .

【0018】バッテリー12の充電に必要な定電流は、
電流検出抵抗14の端子電圧を、出力電流検出部28を
構成している抵抗29,30と抵抗31,32とで分圧
して出力電流制御回路19に入力し、出力電流制御回路
19の出力によりフォトカプラ23を介してコンバータ
回路4のスイッチングパルス幅を制御する。ここで、電
流制御は、バッテリー12の充電電流を1.3Aとする
と、電流検出抵抗14の抵抗値が0.05Ωの場合、電
流検出抵抗14の端子電圧Vrは、 Vr=1.3A×0.05Ω=0.065V=65mV となり、この電圧Vr以上で出力電流制御回路19の差
動入力端子電圧が0Vとなるよう動作するために、抵抗
29,30と抵抗31,32との分圧比を設定し、動作
させる必要がある。
The constant current required to charge the battery 12 is
The terminal voltage of the current detection resistor 14 is divided by the resistors 29 and 30 and the resistors 31 and 32 which form the output current detection unit 28 and input to the output current control circuit 19, and by the output of the output current control circuit 19. The switching pulse width of the converter circuit 4 is controlled via the photo coupler 23. Here, in the current control, assuming that the charging current of the battery 12 is 1.3 A, when the resistance value of the current detection resistor 14 is 0.05Ω, the terminal voltage Vr of the current detection resistor 14 is: Vr = 1.3 A × 0 0.05 Ω = 0.065 V = 65 mV, and in order to operate so that the differential input terminal voltage of the output current control circuit 19 becomes 0 V at the voltage Vr or higher, the voltage division ratio between the resistors 29 and 30 and the resistors 31 and 32 is set. It needs to be set up and working.

【0019】つぎに、充電が完了したバッテリー12
は、自己放電の補充として0.1A程度充電電流を流し
ておく必要がある。このときの電流検出抵抗14の端子
電圧Vrは、 Vr=0.1A×0.05Ω=0.005V=5mV であるが、出力電流制御回路19のオペアンプで増幅す
る場合、オペアンプの入力オフセット電圧と抵抗29,
30と抵抗31,32のばらつきが無視できない。
Next, the fully charged battery 12
Requires a charging current of about 0.1 A to be supplied as a supplement to self-discharge. The terminal voltage Vr of the current detection resistor 14 at this time is Vr = 0.1 A × 0.05 Ω = 0.005 V = 5 mV, but when amplified by the operational amplifier of the output current control circuit 19, the terminal voltage Vr is equal to the input offset voltage of the operational amplifier. Resistance 29,
Dispersion between 30 and resistors 31 and 32 cannot be ignored.

【0020】そこで、本発明では、制御手段26からの
データをD/A変換器(D/A変換手段)33でアナロ
グ電圧に変換し、状態制御手段34を構成する抵抗3
5,36を介して分圧用の抵抗29,30の接続点に接
続し、出力電流回路19のオペアンプの入力電圧を微少
変化できるようにしている。ここで、D/A変換器33
より出力するアナログ電圧値は、出力電圧を抵抗37,
38で分圧した電圧をA/D変換器25を介して制御手
段26に入力し、制御手段26で判断する。
Therefore, in the present invention, the data from the control means 26 is converted into an analog voltage by the D / A converter (D / A conversion means) 33, and the resistor 3 constituting the state control means 34 is formed.
The input voltage of the operational amplifier of the output current circuit 19 can be slightly changed by connecting to the connection point of the resistors 29 and 30 for voltage division via 5 and 36. Here, the D / A converter 33
The analog voltage value output by the output voltage is the resistance 37,
The voltage divided by 38 is input to the control means 26 via the A / D converter 25, and the control means 26 determines.

【0021】以上の動作は基準電流を作るのに適してい
る。すなわち、まず出力電流の基準電流としてトランジ
スタ(基準電流通電手段)39をオンさせてブリーダ抵
抗46に電流を流す。このとき、2次側出力電圧をVc
c、基準電流をIs、ブリーダ抵抗40の抵抗値をRb
とすると、 Is=Vcc/Rb であるから、2次側出力電圧VccをA/D変換器25
で計測すれば、基準電流Isは一義的に決まる。この意
味するところは、出力電流制御回路19のオペアンプ入
力オフセット電圧、出力電流検出部28を構成している
抵抗29,30と抵抗31,32および電流検出抵抗1
4の項目が入ってこないので、D/A変換器33でキャ
ンセルされることになる。
The above operation is suitable for producing a reference current. That is, first, the transistor (reference current conducting means) 39 is turned on as a reference current of the output current, and a current is passed through the bleeder resistor 46. At this time, the secondary side output voltage is Vc
c, the reference current is Is, and the resistance value of the bleeder resistor 40 is Rb
Then, since Is = Vcc / Rb, the secondary side output voltage Vcc is converted into the A / D converter 25.
The reference current Is is uniquely determined by the measurement. This means that the operational amplifier input offset voltage of the output current control circuit 19, the resistors 29 and 30, the resistors 31 and 32, and the current detection resistor 1 that constitute the output current detection unit 28.
Since item 4 does not come in, it is canceled by the D / A converter 33.

【0022】制御手段26は、基準電流を得るために、
D/A変換器33の出力によりスイッチングレギュレー
タ17の状態を徐々に制御し、指定した出力電圧を超え
たときのD/A変換器33へのデータまたは前の値を記
憶し、基準電流から出力に必要な電流を、D/A変換器
33へのデータを加減し制御するようにしている。
The control means 26 obtains the reference current by
The state of the switching regulator 17 is gradually controlled by the output of the D / A converter 33, and the data or the previous value to the D / A converter 33 when the specified output voltage is exceeded is stored and output from the reference current. The current required for the above is controlled by adjusting the data to the D / A converter 33.

【0023】上記構成において、図2から図4を参照し
ながら動作を説明すると、図2のオフセット補正スター
ト後、ステップaにて、初期設定としてトランジスタ1
0をオフにし、D/A変換器33へ入力データ(Y=8
0、2次側DC電圧Vccが高くなる値)を入れ、トラ
ンジスタ39をオンしてブリーダ抵抗40に電流を流す
(図3のa点)。つぎにステップbで、Y=Y+2(加
算値2は処理時間を短縮するもので部品のばらつき裕度
に応じて変える)とし、D/A変換器33へデータを入
力する。そして、ステップcで、2次側出力電圧を抵抗
37,38で分圧し、その電圧VoをA/D変換器25
でデータXに変換し、ステップdで、このデータXが2
次側出力電圧で10V以下かを判断し、NOであればス
テップbに戻り、YESならば、つぎのステップeに進
む。ステップeで、Y=Y+1とし、D/A変換器33
へデータを入力する。
In the above structure, the operation will be described with reference to FIGS. 2 to 4. After the offset correction shown in FIG. 2 is started, the transistor 1 is initially set in step a.
0 is turned off, and input data (Y = 8 is input to the D / A converter 33.
0, a value at which the secondary side DC voltage Vcc becomes high) is turned on, the transistor 39 is turned on, and a current is passed through the bleeder resistor 40 (point a in FIG. 3). Next, in step b, Y = Y + 2 (addition value 2 shortens the processing time and is changed according to the variation tolerance of parts), and data is input to the D / A converter 33. Then, in step c, the secondary side output voltage is divided by the resistors 37 and 38, and the voltage Vo is divided by the A / D converter 25.
Is converted into data X with, and this data X is converted into 2 in step d.
Whether the output voltage on the secondary side is 10 V or less is determined. If NO, the process returns to step b, and if YES, the process proceeds to step e. In step e, Y = Y + 1 is set, and the D / A converter 33
Enter data into.

【0024】つぎに、ステップfで、2次側出力電圧を
抵抗37,38で分圧し、その電圧VoをA/D変換器
25でデータXに変換し、ステップgでデータXが2次
側出力電圧で7V以下かを判断し、NOであればステッ
プeに戻り、YESならばつぎのステップhに進む。デ
ータXが7V以下になったとき、ステップhでY=Y−
1とする。これは2次側出力電圧の応答が制御手段26
の処理より遅いため、オーバー補正を防止するためであ
る。そして、ステップiで、Y値を記憶する。このとき
のY値(Y0とする)がオフセット補正値で、基準電流
Isが得られる。つぎに、ステップjで、トランジスタ
39をオフし、オフセット補正を完了する。
Next, in step f, the secondary side output voltage is divided by the resistors 37 and 38, the voltage Vo is converted into the data X by the A / D converter 25, and in step g, the data X is converted into the secondary side. Whether the output voltage is 7 V or less is determined. If NO, the process returns to step e, and if YES, the process proceeds to the next step h. When the data X becomes 7V or less, Y = Y- in step h.
Set to 1. This is because the response of the secondary side output voltage is the control means 26.
This is because it is slower than the processing of (1) to prevent overcorrection. Then, in step i, the Y value is stored. The Y value (denoted as Y0) at this time is the offset correction value, and the reference current Is is obtained. Next, in step j, the transistor 39 is turned off to complete the offset correction.

【0025】つぎに、バッテリー12に1.0Aの定電
流を流す場合は、ステップkで、Y=Y0+y(1.
0)とする。y(1.0)はD/A変換器33の基準電
源と抵抗35,36と抵抗29,30と電流検出抵抗1
4で決定される値で、図4に示している。そして、ステ
ップlでトランジスタ10をオンにして、バッテリー1
2への充電が開始する。
Next, when a constant current of 1.0 A is applied to the battery 12, in step k, Y = Y0 + y (1.
0). y (1.0) is the reference power source of the D / A converter 33, the resistors 35 and 36, the resistors 29 and 30, and the current detection resistor 1
The value determined by 4 is shown in FIG. Then, in step 1, the transistor 10 is turned on, and the battery 1
Charging to 2 starts.

【0026】なお、図3の(A)はブリーダ抵抗41が
35オーム、(B)は100オームの特性であり、
(B)ではD/A変換器33の1ステップ当りの2次側
出力電圧の変化が大きく、基準電流Isの精度が落ち
る。逆に、ブリーダ抵抗40が小さいと処理時間が長く
なる。
3A shows the characteristics of the bleeder resistance 41 of 35 ohms, and FIG. 3B shows the characteristic of 100 ohms.
In (B), the change in the secondary side output voltage per step of the D / A converter 33 is large, and the accuracy of the reference current Is decreases. On the contrary, if the bleeder resistance 40 is small, the processing time becomes long.

【0027】(実施例2)つぎに、本発明の他の実施例
について説明する。
(Embodiment 2) Next, another embodiment of the present invention will be described.

【0028】実施例1の図1に示した制御手段26は基
準電流を得るためにD/A変換器33の出力によりスイ
ッチングレギュレータ17の状態を徐々に制御し、指定
した出力電圧を超えたときのD/A変換器33へのデー
タまたは前の値を記憶し、基準電流から出力に必要な電
流をD/A変換器33へのデータを加減し制御するよう
にしたものを基準電流を得るためにD/A変換器33の
出力により、スイッチングレギュレータ17の状態をあ
る出力電圧までは速く変化し、その後は徐々に制御し、
指定した出力電圧を超えたときのD/A変換器33のデ
ータ値から1ステップ戻した値、または一定時間経過し
た後その前後の状態のA/D変換器25のデータが指定
した出力電圧のどちらかに近いかを選択して記憶し、基
準電流から出力に必要な電流をD/A変換器33へのデ
ータを加減し制御するようにしたものである。他の構成
は上記実施例1と同じである。
The control means 26 shown in FIG. 1 of the first embodiment gradually controls the state of the switching regulator 17 by the output of the D / A converter 33 in order to obtain the reference current, and when the specified output voltage is exceeded. The data or previous value of the D / A converter 33 is stored, and the reference current is obtained by controlling the current required for output from the reference current by adjusting the data to the D / A converter 33. Therefore, the output of the D / A converter 33 causes the state of the switching regulator 17 to change rapidly up to an output voltage, and then gradually controlled,
A value obtained by returning one step from the data value of the D / A converter 33 when the output voltage exceeds the specified output voltage or the data of the A / D converter 25 in the state before and after the elapse of a certain time, One of the two is selected and stored, and the current required for output from the reference current is controlled by adjusting the data to the D / A converter 33. The other structure is the same as that of the first embodiment.

【0029】上記構成において、図5を参照しながら動
作を説明すると、基準電流Isの精度を向上するには、
そのときの2次側出力電圧Vcc(7V=D/A変換器
データX0)の検出精度を上げる必要がある。図5のオ
フセット補正スタート後のステップaからステップgま
での処理は上記実施例と同一であるので説明を省略す
る。
The operation of the above structure will be described with reference to FIG. 5. To improve the accuracy of the reference current Is,
It is necessary to increase the detection accuracy of the secondary side output voltage Vcc (7V = D / A converter data X0) at that time. The processing from step a to step g after the start of the offset correction in FIG. 5 is the same as that of the above-mentioned embodiment, so the description thereof is omitted.

【0030】ステップgで、データXが2次側出力電圧
で7V以下であるとステップmに進み、ステップmで、
タイマーで2次側出力電圧Vccが安定する時間まで待
ち、その後、ステップnで2次側出力電圧をA/D変換
器25でデータX1に変換し、記憶する。そして、ステ
ップoでY2=Y−1としてY値を1ステップ戻し、D
/A変換器33へデータを入力する。そして、ステップ
pで、再度タイマーで2次側出力電圧Vccが安定する
時間まで待ち、その後、ステップqで2次側出力電圧を
A/D変換器25でデータX2に変換し、記憶する。
In step g, if the data X is 7 V or less in the secondary side output voltage, the process proceeds to step m, and in step m,
The timer waits until the secondary output voltage Vcc stabilizes, and then in step n, the secondary output voltage is converted into data X1 by the A / D converter 25 and stored. Then, in step o, Y2 = Y-1, and the Y value is returned by one step, and D
Input data to the / A converter 33. Then, in step p, the timer again waits until the secondary side output voltage Vcc stabilizes, and then in step q, the secondary side output voltage is converted into data X2 by the A / D converter 25 and stored.

【0031】つぎに、ステップrにて、X2−X0<X
0−X1で2次側出力電圧Vcc=7VのA/D変換器
25のデータX0に近い値を選択し、ステップsまたは
ステップtへ進み、その結果に対応するY2値かY値か
を決定して記憶する。このときのY値(Y0とする)が
オフセット補正値で、基準電流Isが得られる。そし
て、ステップuへ進み、トランジスタ39をオフしオフ
セット補正を完了する。
Next, in step r, X2-X0 <X
The value close to the data X0 of the A / D converter 25 having the secondary side output voltage Vcc = 7V is selected by 0-X1, and the process proceeds to step s or step t, and it is determined whether it is the Y2 value or the Y value corresponding to the result. And remember. The Y value (denoted as Y0) at this time is the offset correction value, and the reference current Is is obtained. Then, the process proceeds to step u to turn off the transistor 39 and complete the offset correction.

【0032】つぎに、バッテリー12に0.1Aの定電
流を流す場合は、ステップvでY=Y0−y(0.1
A)とする。ここで、y(0.1A)はD/A変換器3
3の基準電源と抵抗35,36と抵抗29,30と電流
検出抵抗14で決定される値で図4に示している。そし
て、ステップwでトランジスタ10をオンにしてバッテ
リー12への充電を開始する。
Next, when a constant current of 0.1 A is applied to the battery 12, Y = Y0-y (0.1
A). Here, y (0.1 A) is the D / A converter 3
The values determined by the reference power supply No. 3, the resistors 35 and 36, the resistors 29 and 30, and the current detection resistor 14 are shown in FIG. Then, in step w, the transistor 10 is turned on to start charging the battery 12.

【0033】以上の処理により、2次側出力電圧Vcc
(7V=D/A変換器データX0)の検出精度が約2倍
となり、基準電流Isの精度も約2に向上する。そし
て、充電が完了したバッテリー12の自己放電の補充と
して0.1A程度の充電電流を流す場合、図4のからY
=Y0−y(0.1)とy(0.1)を減算すればよ
く、基準電流に近いだけ精度も向上する。これはD/A
変換器33や出力電流制御回路19などのすべての回路
が線形であり、D/A変換器33のデータを決めれば、
一義的に充電電流が決まる特徴を持ち、たとえば0.0
1Aから1Aまで高精度の充電電流制御を自由にプログ
ラムできる。
By the above processing, the secondary output voltage Vcc
The detection accuracy of (7V = D / A converter data X0) is approximately doubled, and the accuracy of the reference current Is is also improved to approximately 2. When a charging current of about 0.1 A is supplied as a supplement to the self-discharge of the battery 12 that has been charged, when Y of FIG.
= Y0−y (0.1) and y (0.1) may be subtracted, and the accuracy is improved as much as it is closer to the reference current. This is D / A
All the circuits such as the converter 33 and the output current control circuit 19 are linear, and if the data of the D / A converter 33 is determined,
It has the characteristic that the charging current is uniquely determined, for example 0.0
Highly accurate charge current control from 1A to 1A can be freely programmed.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
によれば、基準出力電流を得るためにD/A変換手段の
出力によりスイッチングレギュレータの状態を徐々に制
御し、指定した出力電圧を超えたときの前記D/A変換
手段へのデータまたは前の値を記憶し、基準出力電流か
ら出力に必要な電流を、前記D/A変換手段へのデータ
を加減し制御するようにしたから、スイッチングレギュ
レータの出力電流を検出する点に、D/A変換した電圧
を制御手段により加減制御し、A/D変換手段で出力電
圧を精度よく検出制御し、スイッチングレギュレータの
出力電流制御回路のオペアンプのオフセット等をキャン
セルし、出力電流制御回路のオペアンプの入力オフセッ
ト電圧や出力電流検出部の各抵抗の精度をあまり必要と
することなく精度のよいバッテリー充電ができる。ま
た、ボリュウムをなくすることができて製造工程の時間
短縮や信頼性の向上が図れ、しかも1ステップICにす
ることができて安価にできる。
As is apparent from the above embodiments, according to the present invention, in order to obtain the reference output current, the state of the switching regulator is gradually controlled by the output of the D / A conversion means, and the designated output voltage is changed. Since the data or the previous value to the D / A conversion means when it exceeds is stored, the current required for output from the reference output current is controlled by adjusting the data to the D / A conversion means. The output voltage of the switching regulator is detected, and the D / A converted voltage is controlled by the control means to be adjusted, and the output voltage is accurately detected and controlled by the A / D conversion means, and the operational amplifier of the output current control circuit of the switching regulator is used. The offset of the output current control circuit is canceled, and the accuracy of the input offset voltage of the operational amplifier of the output current control circuit and the resistance of each resistor of the output current detection unit is reduced It is a good battery charge. Further, since the volume can be eliminated, the manufacturing process time can be shortened and the reliability can be improved, and further, a one-step IC can be realized and the cost can be reduced.

【0035】また、基準出力電流を得るためにD/A変
換手段の出力によりスイッチングレギュレータの状態を
ある出力電圧までは速く変化しその後は徐々に制御し、
指定した出力電圧を超えたときの前記D/A変換手段の
データ値から1ステップ戻した後、または一定時間経過
した後、その前後の状態のA/D変換手段データが指定
した出力電圧のどちらに近いかを選択して記憶し、基準
出力電流から出力に必要な電流を、前記D/A変換手段
へのデータを加減し制御するようにしたから、基準出力
電流の精度を向上できて、一層精度のよいバッテリー充
電ができる。
Further, in order to obtain the reference output current, the state of the switching regulator is rapidly changed up to a certain output voltage by the output of the D / A conversion means, and then gradually controlled.
Which of the output voltages specified by the A / D conversion means data before and after the step of returning from the data value of the D / A conversion means when the output voltage exceeds the specified value by one step or after a predetermined time has elapsed Is selected and stored, and the current required for output from the reference output current is controlled by adjusting the data to the D / A conversion means, so that the accuracy of the reference output current can be improved, More accurate battery charging is possible.

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

【図1】本発明の一実施例のバッテリーチャージャーの
回路図
FIG. 1 is a circuit diagram of a battery charger according to an embodiment of the present invention.

【図2】同バッテリーチャージャーのフローチャート[Fig. 2] Flow chart of the battery charger

【図3】同バッテリーチャージャーのD/A変換手段に
対する2次側出力電圧の関係を示す図
FIG. 3 is a diagram showing a relationship of a secondary side output voltage with respect to a D / A conversion means of the battery charger.

【図4】同バッテリーチャージャーのバッテリー充電電
流に対するD/A変換出力データの関係を示す図
FIG. 4 is a diagram showing a relationship of D / A conversion output data with respect to a battery charging current of the battery charger.

【図5】本発明の他の実施例のバッテリーチャージャー
のフローチャート
FIG. 5 is a flowchart of a battery charger according to another embodiment of the present invention.

【図6】従来のバッテリーチャージャーのブロック図FIG. 6 is a block diagram of a conventional battery charger.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

3 トランス 4 コンバータ回路 17 スイッチングレギュレータ 25 A/D変換器(A/D変換手段) 26 制御手段 28 出力電流検出部 33 D/A変換器(D/A変換手段) 34 状態制御手段 39 トランジスタ(基準電流通電手段) 3 transformer 4 converter circuit 17 switching regulator 25 A / D converter (A / D conversion means) 26 control means 28 output current detection unit 33 D / A converter (D / A conversion means) 34 state control means 39 transistor (reference) Current energizing means)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 直流電圧をスイッチング動作するコンバ
ータ回路を介してトランスの1次巻線に加え、このトラ
ンスの2次巻線電圧を整流した出力直流電圧または電流
を検出し前記コンバータのスイッチングパルス幅を制御
して2次側出力電圧または電流を一定に制御するスイッ
チングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータ
の出力電圧より基準電流を流す基準電流通電手段と、前
記スイッチングレギュレータの出力電圧を検出しA/D
変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段により
A/D変換したデータ値によりD/A変換手段に送るデ
ータを制御する制御手段と、前記D/A変換手段の出力
により前記出力直流電流を検出する出力電流検出部を制
御して前記スイッチングレギュレータの状態を制御する
状態制御手段とを備え、前記制御手段は、前記基準電流
を得るために前記D/A変換手段の出力により前記スイ
ッチングレギュレータの状態を徐々に制御し、指定した
出力電圧を超えたときの前記D/A変換手段へのデータ
または前の値を記憶し、基準電流から出力に必要な電流
を、前記D/A変換手段へのデータを加減し制御するよ
うにしたバッテリーチャージャー。
1. A switching pulse width of the converter, which detects the output DC voltage or current obtained by applying a DC voltage to a primary winding of a transformer through a converter circuit that performs a switching operation, and rectifying a secondary winding voltage of the transformer. To regulate the secondary side output voltage or current to a constant value, reference current conducting means for flowing a reference current from the output voltage of the switching regulator, and A / D for detecting the output voltage of the switching regulator.
A / D conversion means for converting, control means for controlling data sent to the D / A conversion means by the data value A / D converted by the A / D conversion means, and output by the output of the D / A conversion means A state control means for controlling an output current detection section for detecting a direct current to control a state of the switching regulator, wherein the control means uses the output of the D / A conversion means to obtain the reference current. The state of the switching regulator is gradually controlled, and the data or the previous value to the D / A conversion means when the specified output voltage is exceeded is stored, and the current required for output from the reference current is changed to the D / A. A battery charger that controls the data to the conversion means.
【請求項2】 制御手段は、基準電流を得るためにD/
A変換手段の出力によりスイッチングレギュレータの状
態をある出力電圧までは速く変化しその後は徐々に制御
し、指定した出力電圧を超えたときの前記D/A変換手
段へのデータ値から1ステップ戻した値、または一定時
間経過した後その前後の状態のA/D変換手段データが
指定した出力電圧のどちらに近いかを選択して記憶し、
基準電流から出力に必要な電流を、前記D/A変換手段
へのデータを加減し制御するようにした請求項1記載の
バッテリーチャージャー。
2. The control means D / for obtaining a reference current
The state of the switching regulator is quickly changed to a certain output voltage by the output of the A conversion means and then gradually controlled, and one step is returned from the data value to the D / A conversion means when the specified output voltage is exceeded. A value, or which of the output voltages specified by the A / D conversion means data before and after that after a certain time has elapsed is selected and stored,
2. The battery charger according to claim 1, wherein the current required for output from the reference current is controlled by adjusting the data to the D / A conversion means.
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