JPS586375B2 - ジユウデンカイロコウセイ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はリンギングチョーク型のトランジスタインバー
タを用いた充電回路構成に関するものであり、その目的
とするところは電源電圧の変動を検知して一定レベル以
上の高電圧の場合にはその高電圧期間中允電回路の発振
動作を停止させて電源電圧が異なっても適正な充電電流
が得られる充電回路構成を提供するにある。

以下本発明を一実施例にて詳述する。

本発明の充電回路構成は充電回路１に所謂リンギングチ
ョーク型のトランジスタインバータを用いて、その発振
の断続により充電電流を制御せしめるようにしたもので
ある。

第１図において、充電回路１ぱ、同一コア上に図示せる
極性にて夫々巻回されたコレクタ巻線Ｌｃ、ベース帰還
巻線ＬＢ及び出力巻線ＬＯからなる発振トランスや、出
力トランジスタＴ１、被充電電池Ｂに出力巻線ＬＯを介
して並列接続され出力巻線ＬＯに発生する出力を整流し
て被充電電池Ｂに充電電流を供給するダイオードＤ２、
スパイク除去用コンデンサＣ３及び抵抗Ｒ１ｏ、バイア
ス用抵抗Ｒ５及びＲ８、スピードアップコンデンサＣ２
等にてインバータ回路を構成している。

またダイオードＤ１で整流電源を構成しており、交流電
源を半波整流するようになっている。

しかして今、被充電電池Ｂが未充電で両端電圧が低い状
態で、例えば１００ｖの交流電源が投入されると、ダイ
オードＤ１から出力する脈流電圧が充電回路１の電源入
力端に印加され所定電圧に上昇すると抵抗Ｒ，、ベース
帰還巻線ＬＢを介して出力トランジスタＴ１のベースに
起動電流が流れる。

このため出力トランジスタＴ１はスイッチング動作し、
コレクタ巻線ＬＣを介してトランジスタＴ１のコレクタ
、エミッタ、抵抗Ｒ２、被充電電池Ｂの回路に電流が流
れてコレクタ巻線ＬＣにはごくわずかの電圧が印加され
、この電圧によってベース帰還巻線ＬＢに電圧が誘起さ
れ、その結果ベース電流が更に増加し、更に大きなコレ
クタ電流が出力トランジスタＴ１に流れる。

そして出力トランジスタＴ１のコレクタ電流■ｃとベー
ス電流■Ｂと直流増幅率ｈＦＥ との関係がＩＣ＝ｈＦ
Ｅ・■８となると、つまりコレクタ電流■。

が飽和するとベース帰還巻線ＬＢの帰還出力が急激に減
少して出力トランジスタＴ１はオフ方向に駆動されて出
力トランジスタＴ１はカットオフ状態となる。

このカットオフ時に発振トランスのコアに蓄えられたエ
ネルギーによって出力巻線ＬＯには出力が発生してこの
出力はダイオードＤ２を介して整流され被充電電池Ｂを
充電する。

そしてベース帰還巻ＭＬＢに発生していた出力トランジ
スタＴ１の逆バイアス方向の電王が無くなって更にコン
デンザＣ２が抵抗Ｒ５によって允電されトランジスタＴ
１が順方向にバイアスした時点で、再びトランジスタＴ
１がオン状態となりコレクタ電流が流れ出し、以下同様
の《り返しとなる。

ここで第１図中の３の第２制御回路は上述の充電回路１
に供給しているダイオードＤ１による半波整流電源の電
圧を検知し、出力トランジスタＴ１へのバイアス電流を
バイパスせしめて充電回路１を制御するようになってい
る。

即ちトランジスタＴ４Ｔ５の導通開始時のペースエミツ
タ電圧を夫々ｖＢＥ４ＶＢＥ５、被充電電池Ｂの電圧な
ｖＢ、コンデンサＣ１の端子電圧（即ち電源電圧）をｖ
ｃとすると になったと きトランジスタＴ４及びＴ５ぱ導通し、充電回路１の発
振を止める。

従って、電源電圧の設定値をに 選らべばこの電圧以上の電源電圧が上昇すると、その部
分で充電を停止させることができるようになっており、
例えば上述１００Ｖの交流電源の印加時ではトランジス
タＴ４，Ｔ５がオフしないように設定しておけば、後述
の第１制御回路２が制御動作を行なうまで、出力巻線Ｌ
。

とダイオードＤ２とを介して被充電電池Ｂに流れる充電
電流■ｏは第２図ｂのようになる。

さて第１制御回路２は抵抗Ｒ２とツエナーダイオードＺ
で一定の電圧とし、この一定電圧を抵抗Ｒ３とダイオー
ドＤ３，Ｄ４，Ｄ５の直列回路とで分圧して、該分圧電
圧をトランジスタＴ３のベースに印加し、トランジスタ
Ｔ３のエミツタに直列接続された被充電電池Ｂの充電電
圧がダイオードＤ３，Ｄ４，Ｄ５の順方向降下電圧より
低いときにはトランジスタＴ２をオンし、このオンによ
って充電回路１の抵抗Ｒ８に並列接続したトランジスタ
Ｔ３をオフせしめ、逆に被充電電池Ｂの電圧が順方向降
下電圧より高くなったときにトランジスタＴ２をオフし
てトランジスタＴ３をオンし、充電回路１の出力トラン
ジスタＴ１のベース電流を遮断しその発振動作を停止せ
しめるものであり、前記順方向降下電王を被允電電池Ｂ
の允電電圧と比較する基準電圧とする。

Ｒ４はトランジスタＴ３のベース抵抗である。

しかして上述の充電が進んで被充電電池Ｂの電圧が上記
基準電圧を越えると第１制御回路２が動作して充電回路
１の出力トシンジスタＴ１のペース電流を遮断し、発振
動作を停止させる。

従ってこの後被充電電池Ｂには抵抗Ｒ，、トランジスタ
Ｔ３を介してのみ充電電流が流れるがその値は抵抗Ｒ５
によって制限され小さなものである。

そして自然放電等で被充電電池Ｂの充電電圧が低下して
上記基準電圧以下となると第１制御回路２のトランジス
タＴ２はオンとなり、トランジスタＴ３はオフとなり、
允電回路１の出力トランジスタＴ１のベースに再びベー
ス電流を流して発振動作を行なわしめ、出力巻線ＬＯに
よる充電を再び開始するのである。

このようにして満光電後は間欠的に允電回路１が発振動
作を行なって自然放電分を補允するのである。

次に交流電源が２００Ｖのように高い電圧であれば、第
２制御回路３のトランジスタＴ４，Ｔ５のオン動作可能
である電圧に脈流電圧が上昇する期間が生じ、その期間
中にトランジスタＴ，，Ｔ５がオンとなって、そのオン
期間中整流回路１の出力トランジスタＴＩのベース電流
を遮断して発振を停止させるのである。

従って交流電源の電圧が高い場合には脈流電圧がトラン
ジスタＴ４のオン動作設定電圧以上にある期間整流回路
１をオフ動作するのである。

この第２制御回路２のトランジスタＴ４，Ｔ５のオン中
は抵抗Ｒ５と、トランジスタＴ５とを介して被充電電池
Ｂに電流が流れるが抵抗Ｒ５によって制限され、その値
はわずかである。

このように被允電電池Ｂの允電電圧が上昇して所定レベ
ルに達すると、第１制御回路２のトランジスタＴ３がオ
ン動作し、トランジスタＴ３のオンによって第２制御回
路３の動作に優先して充電回路１の出力トランジスタＴ
１のベース電流を遮断し、充電回路１による充電を停止
させるのである。

そして自然放電によって被充電電池Ｂの允電電圧が低下
して第１制御回路２のトランジスタＴ３がオフすると、
第２制御回路３のトランジスタＴ５がオフ動作期間中に
おいて再び充電回路１の出力トランジスタＴ１のベース
にベース電流が流れて発振を開始するのである。

このようにして例えば電源電圧が１００ｖの場合と平均
允電電流を略同一とすることも可能となるわけである。

第２図ａはダイオード店 の出力波形で同図ａ中のイは
１００■の交流電源の場合を、口は２００ｖの交流電源
の場合を夫々示す。

同図ｂは交流電源がＩＯＯＶのときの通常充電中の允電
電流■。

を示し、同図Ｃは交流電源が２００Ｖのときの通常充電
中の充電電流■。

を示す。尚第３図ａは発振動作中の出力トランジスタＴ
１のコレクタエミツタ電圧波形を、また同図ｂはそのコ
レクタ電流■ｃの波形を、また同図ＣはダイオードＤ２
の整流電流たる充電電流■ｏを示しており、この第３図
ａの時間スケールは第２図の時間スケールに比して大き
く拡大してある。

尚第１図中Ｌ１及びＣ１は雑音防止用のチョークコイル
及びコンテンサであり、Ｒ１は回路保護ご用抵抗である
。

また第１図中の第２制御回路３の抵抗Ｒ７に並列にコン
デンサを接続してトランジスタＴ４の動作を変えてもよ
い。

本発明は上述のように構成した充電回路と、被充電電池
の充電電圧を検知して充電回路を制御せしめる第１制御
回路と、電源電圧を検知して一定電圧レベル以上になる
と充電回路を制御する第２制御回路とを設けたので、第
１制御回路によって被充電電池の過充電を防止するとと
もに、第２制御回路によって電源電圧が高電圧の場合に
は過剰充電電流が被充電電池に流れるのを防止すること
ができ、過剰電力を熱損失で消費させて制御を行なうも
のに較べて、インバータ回路からなる充電回路の発振を
制御するだけでよいから、高い電圧の部分での損失が極
めて少なく、従って放熱板等が小さくて済み装置全体の
小型化が図れるものであって、携帯用の小型の、例えば
電気かみそり等の電気機器に組込むことができ、例えば
第２制御回路の動作電圧を適当な値にすれば、日本等の
低電圧地域用とヨーロッパ等の高電圧地域用とを兼用す
ることができて旅行者などにとって大変有用であり、し
かも、異常電圧が印加されても被充電電池を破壊から防
止できるという利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の具体的回路図、第２図ａ，
ｂ，ｃぱ同上の交流電源電圧と充電電流のタイムチャー
ト、第３図ａ，ｂ，ｃは充電回路の各部のタイムチャー
トであり、１は充電回路、２は第１制御回路、３は第２
制御回路、Ｂは被充電電池である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 発振トランスのコレクタ巻線と、出力トランジスタ
   と、逆方向のダイオードと、発振トランスの出力巻線と
   の直列回路を整流電源に接続するとともに、出力巻線と
   、前記ダイオードとの直列回路に被充電電池を並列接続
   し、発振トランスのベース帰還巻線を出力トランジスタ
   のベースに接続して出力トランジスタのベース帰還巻線
   を介してベース電流を与えるようにし、出力巻線の出力
   を前記ダイオードで整流して被充電電池に流すリンギン
   グチョーク型のトランジスタインバータよりなる充電回
   路を備え、被充電電池の充電電圧と基準電圧とを比較し
   て被充電電池の充電電圧が基準電圧を越えると上記出力
   トランジスタのベースに供給されるベース電流を遮断す
   る第１制御回路と、整流電源の電源電圧を検知して一定
   電圧レベル以上になると上記出力トランジスタのベース
   供給にされるベース電流を遮断する第２制御回路とを備
   えて成ること特徴とする充電回路構成。