JPS5845266B2 - ジユウデンカイロ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は充電回路に関するものであり、被充電電池の短
絡時に充電されるのを防止すると共に異常状態で使用さ
れて充電回路温度上昇が著しい場合にも回路動作を停止
して安全に動作するようにした充電回路を提供すること
を目的とするものである。

従来の充電回路は第２図のように構成され、被充電電池
（以下単に電池と略す）Ｂが内部短絡状態、低抵抗負荷
の接続状態等によって短絡状態にある場合、充電制御回
路Ｓ′が働かず、トランジスタＱ１による発振回路が発
振を続けて充電が続けられ、又第２図の回路部品を一枚
のプリント基板に配置した回路ブロックが断熱状態で使
用される場合、過熱状態になって回路ブロックを収納し
たプラスチックケースが変形するという欠点があった。

また電池Ｂが短絡されていなくても比較的軽負荷（充電
制御回路が働かず、フル充電されているときの充電電流
値の１／３〜２／３程度の放電電流値となる負荷）が電
池Ｂに接続されていて、断熱状態で充電がつづけられる
場合にも充電回路ブロックが過熱状態になって収納プラ
スチックケースが変形するという欠点を有していた。

本発明はかかる点に鑑みてなされたもので、以下実施例
により詳細に説明する。

第１図において、■は交流電源、Ｒ２はヒユーズ抵抗で
、回路に異常が生じて入力電流値が一定値以上になると
焼損して断線状態になるものである。

コンデンサＣ２とコイルＬ４は雑音防止用のローパスフ
ィルタを構成している。

Ｄｌは充電回路に脈流直流電圧を与えるダイオード、破
線内の制御回路Ｓは充電制御のためのもので、電池Ｂの
端子間電圧を検出し、一定レベル以上に対してトランジ
スタＱ３が導通状態となり、トランジスタＱ０のバイア
ス電流を側路してトランジスタＱ１による発振回路の発
振を停止させ、電池Ｂ・＼の充電電流を停止させる。

又、充電制御の機能の他に電池Ｂが短絡の場合および回
路が過熱したときにトランジスタＱ３が導通して充電を
停止させるという機能を付加している。

ＤＺは基準電圧を提供する定電圧素子である。

トランジスタＱ４のペースエミッタ間はダイオードＤ９
、Ｄｌｏを介して抵抗Ｒ６の両端に接続されている。

しかして電池Ｂが短絡されて抵抗Ｒ６の電圧降下値が一
定レベルを越えると、トランジスタＱ４がオンするよう
になっている。

トランジスタＱ４がオンすると、トランジスタＱ５がオ
ンになり、トランジスタＱ２のベース電圧がほぼＯにな
るのでトランジスタＱ２がオフになり、トランジスタＱ
３はオンになる。

したがって電池Ｂが短絡したときにはトランジスタＱ１
のバイアス電流がトランジスタＱ３に側路されて、トラ
ンジスタＱ１による発振回路の発振が停止するものであ
る。

また断熱状態で充電がつつけられて、充電回路ブロック
が過熱状態になったときにはダイオードＤ３〜Ｄ８の順
方向降下電圧が低下する゛から、抵抗Ｒ６の両端電圧が
上昇し、トランジスタＱ４ 、Ｑ５が導通してトランジ
スタＱ２のベース電位が下がるから、上述の短絡時の場
合と同様にトランジスタＱ２がオフ、トランジスタＱ３
がオンとなり、トランジスタＱ１による発振回路は発振
を停止するものである。

ここで断熱状態とは、充電回路を内蔵した電気かみそり
にふとんをかぶせた場合のように、充電回路ブロックか
ら発生する熱が外部に逃げにくい状態、換言すれば放熱
が悪い状態を言うものであり、かかる断熱状態で充電を
長時間続けると、充電回路ブロックには熱がたまる一方
になるので、充電回路ブロックは過熱状態となるもので
ある。

反対に、過熱状態でなく、しかも電池が短絡していない
ときは、トランジスタＱ４は遮断していて、第２図の制
御回路Ｓ′と同じ働きをする。

トランジスタＱ、はトランジスタＱ４が導通したとき正
帰還作用を生じ、トランジスタＱ４．Ｑ５ 自体の導通
状態を確実にするものである。

ダイオードＤ６．Ｄ７．Ｄ８の電圧からトランジスタＱ
２のベースエミッタ間電圧を引いたものは電池Ｂの電圧
と比較され、電池Ｂの電圧が低く（但し、短絡状態程低
くなく、通常０．６５〜１．３■）充電未完了のときで
、且つ過熱状態でない場合、トランジスタＱ２が導通し
、トランジスタＱ３がオフとなり、トランジスタＱ１は
正常にバイアスが与えられて発振が起り、充電が行なわ
れる。

ダイオードＤ３ 、Ｄ４ 、Ｄ、はダイオードＤ６ 、
Ｄ７ 、Ｄ８およびトランジスタＱ２のベースエミッタ
間、さらには定電圧素子ＤＺの温度依存性と相まって充
電終止電圧の温度依存性を適正な値にするためのもので
ある。

抵抗Ｒ６は上述のように短絡電流を検出するほか、ダイ
オードＤ６゜Ｄ７．Ｄ８の順方向電圧降下値を調整する
ことにより充電終止電圧を調整するものである。

トランジスタＱ３はトランジスタＱ２のコレクタエミッ
タ間の導電性の変化に感応してスイッチングを行ない、
トランジスタＱ１のベースバイアス電流の側路となるも
のである。

抵抗Ｒ３、Ｒ，はトランジスタＱ１にバイアスを与える
もので、コンデンサＣ３はトランジスタＱ１のベースド
ライブ電流のうち、交流分を通し、トランジスタＱ１の
スイッチング損失を少くするものである。

Ｌｌ 、Ｌ２ 、Ｌ３は同一磁心に巻かれた発振トラン
スの巻線で、それぞれ１次巻線、出力巻線、帰還巻線で
あり、トランジスタＱ１ と共にリンギングチョーク形
のトランジスタコンバータを形成している。

Ｒ１，Ｃ１はトランジスタＱ１のスイッチング時に１次
巻線Ｌ１に生じるスパイク電圧を吸収するもので、Ｒｏ
はトランジスタＱ１の特性、特にｈＦＥのばらつきによ
り充電電流がばらつくのを防止するための負帰還用抵抗
である。

Ｄ２はコンバータの出力整流用ダイオード、ＰＬはトラ
ンジスタＱ１の発振状態を表示することにより充電表示
（点灯）、充電完了表示（消灯又はちらつき）異常（電
池短絡又は非常に低抵抗の負荷接続）表示（消灯）の機
能を備えている。

今、電池Ｂが短絡している場合、商用電源■の毎半サイ
クルに定電圧素子ＤＺの端子間に定電圧が与えられる。

その電圧を抵抗Ｒ６，ダイオードＤ３ 、Ｄ４ 、Ｄ５
およびトランジスタＱ２のベースエミッタ間電圧（電池
Ｂが短絡のためトランジスタＱ２のエミッタとダイオー
ドＤ８のカソードは同電位）で分圧した電圧の抵抗Ｒ６
の端子間の値は、トランジスタＱ４のエミッタ、ダイオ
ードＤ９ Ｉ）ｔｏに順方向電流を流すに必要な電圧
以上で、トランジスタＱ４は導通し、トランジスタＱ５
も導通するので、トランジスタＱ２はオフ、Ｑ３はオン
となり、トランジスタＱ１には起動に必要なバイアスが
与えられず、発振が起らないため、電池Ｂには充電され
ない。

つぎに、電池Ｂの電圧が１．１〜１．２ Ｖ （過放電
状態である電池でも無負荷状態で時間が経過すると１．
１〜１．２■に回復する）の場合には、電池電圧Ｖ８＝
１．１〜１．２■に対応する分だけ抵抗Ｒ６での電圧降
下が低くなっており、トランジスタＱ４は導通し得す、
トランジスタＱ５も遮断していて第２図と同じ状態にな
り、電池電圧■８が充電終止電圧に達するまで充電が行
なわれ、充電終止電圧に達した所でトランジスタＱ２が
オフ、Ｑ３がオンとなり、トランジスタＱ１のバイアス
電流がトランジスタＱ３に側路されるので少なくとも充
電終止電圧に達した次の半サイクルより充電が止まり、
正常な充電回路として動作する。

つぎに、電池Ｂが短絡されておらず、軽負荷が接続され
ている場合には、電池電圧が充電終止電圧に達するまで
充電が続けられるが、負荷を通じて放電される電流はイ
ンバータからの出力により補充されるものである。

なお本発明の第１図実施例にあっては、トランジスタＱ
４のベースと抵抗Ｒ６との間にダイオードＤｇ ＋
Ｄｌｏが直列に接続されており、異常温度上昇時にはこ
のダイオードＤ９ 、Ｄｌｏの順方向降下電圧が低下す
る。

またかかる異常温度上昇時には上述のように、ダイオー
ドＤ３〜Ｄ８の順方向降下電圧の低下によって抵抗Ｒ６
の両端電圧が上昇するから、結局異常温度上昇時にはダ
イオードＤ０．Ｄ１ｏの順方向降下電圧の低下と抵抗Ｒ
６の両端電圧の上昇とによりトランジスタＱ４のベース
エミッタ間電圧が上昇するものであり、このようにダイ
オードＤ０．Ｄ１ｏを付加することによって異常温度上
昇の検出を容易にしているものである。

取上のように本発明は、複数個のダイオードを同じ方向
に直列に接続してなる第１および第２のダイオード列を
同じ方向に直列に接続した回路に、各ダイオードの順方
向降下電圧の和よりも大きい基準電圧を電流検出抵抗を
介して順方向に印加し、第１のダイオード列の両端に、
トランジスタのペースエミッタ間を介して、被充電電池
を接続し、電池電圧が第１のダイオード列の両端電圧に
比べて低く、かつ電池電圧と第１のダイオード列の両端
電圧との電圧差により前記トランジスタのペースエミッ
タ間に順方向電流が流れたときに前記トランジスタがオ
ンするようにして、このトランジスタのオフ時には充電
電流を遮断するようにした充電回路において、電流検出
抵抗の両端電圧が所定の基準値以上のときに第１のダイ
オード列の両端を短絡する手段を設けたものであるから
、被充電電池が内部短絡状態になったり、低抵抗負荷の
接続状態等によって短絡状態になったときには、電流検
出抵抗の電圧降下が増大して、第１のダイオード列の両
端が短絡され、トランジスタがオフになって充電電流が
遮断されるので、装置が過熱することがなく、安全性が
向上するという利点を有するものである。

また雰囲気温度が異常に上昇したときには、第１および
第２のダイオード列における順方向降下電圧が低下する
ので、電圧検出抵抗の電圧降下が増大し、上述の電池短
絡時の場合と同様に、充電電流が遮断され、温度ヒユー
ズを設けたのと同様の効果を得ることができるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は従来例の
回路図である。 Ｂは被充電電池、Ｄ３〜Ｄ８はダイオード、Ｑ２＋Ｑ５
はトランジスタ、ＤＺは定電圧素子、Ｒ６は抵抗である
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数個のダイオードを同じ方向に直列に接続してな
   る第１および第２のダイオード列を同じ方向に直列に接
   続した回路に、各ダイオードの１＠方向降下電圧の和よ
   りも大きい基準電圧を電流検出抵抗を介して順方向に印
   加し、第１のダイオード列の両端に、トランジスタのペ
   ースエミッタ間を介して、被充電電池を接続し、電池電
   圧が第１のダイオード列の両端電圧に比べて低く、かつ
   電池電圧と第１のダイオード列の両端電圧との電圧差に
   より前記トランジスタのペースエミッタ間に順方向電流
   が流れたときに前記トランジスタがオンするようにして
   、このトランジスタのオフ時には充電電流を遮断するよ
   うにした充電回路において、電流検出抵抗の両端電圧が
   所定の基準値以上のときに第１のダイオード列の両端を
   短絡する手段を設けて戒ることを特徴とする充電回路。