JPS5886832A - 急速充電回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプＯツ中：／グ発振回路を用−て蓄電池を急速
に充電する急速充電回路に関するものであり、その目的
とすゐところは発振周波数を高くした場合における発振
用トランジスタのスイッチンクロスを低減して効率の良
い急速充電回路を提供することにある。

以下、実施例にりいて図を用いて説明する。第１図は本
発明一実施例の回路図を示すもので、（ＤＢ）は商用交
流電源（ＡＣ）を全波整流するタイオードブリッジ、（
Ｑｌ）は発振用トラ：／Ｐ；スタ、（Ｔ）は発振トラシ
スであシ、発振トランス（Ｔ）はトランジスタ（（ｂ）
のコレクタに挿入されるコレクタ巻ＩＬ（Ｌｘ）と、ベ
ースに印加される正帰還電圧を発生するベース巻線（Ｌ
ｍ）と、出力巻線（Ｌ意）を同一コアに巻装して形成さ
れている。（Ｒｍ）は抵抗、（Ｃ１）はコンデンサであ
シ、抵抗（Ｒ１）およびコンデンサ（Ｃｍ）の直列回路
はベース巻線（Ｌｌ）とトランジスｉ′（Ｑｓ）のベー
スとの間に接続され、帰還電圧の位相を設定するように
なっている。（Ｄｌ）は接合容量が小さいファーストリ
カバリーｍタイオードであり、トランジスタ（Ｑ、）の
ベースエミッタ間に並列接続され、トランジスタ（Ｑｌ
）の逆バイアス時に順方向電流が流れるようになって−
る。図中（Ｒθは起動抵抗、抵抗（Ｒｍ）およびコシダ
シサ（Ｃｍ）の直列回路はスパイク電圧吸収用回路、（
Ｄｍ）は発振出力を整流する整流用タイオ−−ド、（Ｂ
）はＮ１−ｃｄ電池などの蓄電池である。

以下、実施例のプ０ツ中シタ発振動作にりいて第２図を
用いて説明する。Ｖｈま、交流電源（ＡＣ）を余波整流
した整流電源が上記づ０ツ中シタ発振回路に印加される
と、起動抵抗（Ｒ１）を通じてトラ：ｌ！；スタ（Ｑｌ
）　Ｋベース電流（ＩＢ）が流れ、トラ：Ｉ！；スタ（
Ｑｌ）のコレクタ電流（Ｉｃ）が流れ始める。この、コ
レクタ電流（Ｉｃ）が発振トラシス（Ｔ）のコレクタ巻
線（Ｌｌ）を流れることＫよシベース巻ＩＬ　（Ｌｍ）
に正帰還電圧が発生し、抵抗（Ｒ１）およびコ′：ＩＪ
ｆ：／す（Ｃｓ）を通してトランジスタ（Ｑｌ）のベー
ス電流（！１）が流れ、トランジスタ（Ｑｌ）は急激Ｋ
ｔｙする。こ仁ば％　ＩＣ”ｈＦｌ・ＩＩとなったとき
、コレクタ巻線（１１）に流れるコレクタ電流（Ｉｃ）
の変化がなくなってコレクタ巻線（Ｌｌ）の両端電圧が
逆転し、同時にベース巻線（Ｌ４）両端の正帰還電圧の
極性も逆転する。したがって、トラーＪジスタ（Ｑｌ）
は逆バイアスされ石ととになってカットオフし、このと
き、第２図（ｂ）に示すような充電々流（！０）が流れ
る。ところで、この場合、コシヂンサ（ＣＩ）はトラー
Ｊ！；スタ（Ｑｌ）が逆バイアスされるような極性に充
電されてオリ、トランジスタ（Ｑｌ）のベースエ！ツタ
電圧（Ｖ■）は＄２図（ｏ）に示すよう゛に負の値とな
る。このコシヂシサ（Ｃ１）の電荷は抵抗（Ｒ１入ベー
ス巻線（Ｌｌ）およびタイオード（Ｄｌ）を通して放電
された後、正帰還電圧（ベース巻線（Ｌｓ）に蓄えられ
ているエネル甲−）によって逆極性に充電されることに
より、トうシジスタ（Ｑｌ）は再び順方向にバイアスさ
れ、トランジスタ（Ｑｌ）はベースエ三ツタ電圧（Ｖｎ
ｚ）がしきい値電圧を越えた時点でオンし、第２図（ｄ
ｌに示すように再びコレクタ電流（Ｉｃ）が流れ出す。

以下同様のくり返しでづ０ツ牛−Ｊり発振を継続するわ
けである。ここで、タイオード（Ｄｌ）がトランジスタ
（Ｑｌ）のベースエミッタ間に並列接続されているため
、トラ：／ジスタ（Ｑｌ）をカットオフさせるときのベ
ースエ三ツタ電圧（Ｙａｗｌが一定化され、また、タイ
オード（Ｄｌ）が非線形抵抗特性を有して６るので、す
早くトラーＪジスタ（Ｑ、）をカットオフさせることが
できるようになってｈる。ところで、トランジスタ（Ｑ
、）をカットオフさせた後、コシインサ（Ｃ１）の電荷
は抵抗（Ｒ８）、ベース巻線（Ｌｓ）およびタイオード
（Ｄりを通してさらに放電されるわけであるが、タイオ
ード（Ｄｉ）　Ｋは接合容量（ＣＤ）が存在するため、
フン４ニア寸（Ｃ１）の電荷が放電され、続いてベース
巻［（Ｌｓ）のエネシｆ’−Ｋ”よって充電され石とき
、充電々流（ＩＤ）は第３図Ｋ、示すようにタイオード
（Ｄ、）のアノードからｈソードに向って流れ、このと
き接合容量（ＣＤ）は図示極性に充電される。したがっ
て、フシヂシサ（Ｃ１）の電位がトランジスタ（Ｑｌ）
を順バイアスできる電位になった時点において、コ−Ｊ
４−Ｊす（Ｃ１）の電流は、まず最初にタイオード（Ｄ
ｌ）の接合容量（ＣＤ）に流れ、接合容量（ＣＤ　）の
電荷を打消すまではトラ：／ジスタ（Ｑｌ）のベース電
流（Ｉｓ）が流れなくなるという現象が発生すゐ。この
現象によシトランジスタ（Ｑｓ）のコレクタエミッタ電
圧（ＶＣＫ）の立下がりが１１！２図（ａ）に点線で示
すようＫｆＸまることになり、発振同波数を高くした場
合にはスイッチシジＯスが大きくなるという不都合が発
生することＫなる。ここに１実施例にあっては、ダイオ
ード（Ｄｌ）として接合容量（ＣＤ）のきわめて小さい
ファーストリカバリ型のものすなわち逆回復時間の速い
ものを用いており、コーＪ４シサ（Ｃｕ）よりの電流が
タイオード（Ｄｌ）にてノｊイ式スされる時間がきわめ
て短くなり、発振周波数を高くした場合にありてもスイ
ッチ−Ｊジ０スを小さくすることができ、効率の良−充
電回路が得られるととＫなる。

１１４図は他の実施例を示すもので、トランジスタ（Ｑ
ｌ）のニー！ツタにコレクタ電流（Ｉｃ）を検出する抵
抗切換ブロック（Ｒｖ　）を直列に挿入し、抵抗ブロッ
ク（ＲＹ）の両端電圧にてトランジスタ（Ｑｌ）のベー
スエ！ツタ間に並列接続されたトうン″ジスタ（Ｑｌ）
を制御するようＫしたもので、抵抗切換ブロック（ＲＶ
）の抵抗値を切、換えることによって交流電源ｔ′（Ａ
Ｃ）の電諒電圧（ＶＡＣ）が変化しても充電々流（Ｉｃ
）を一定にすふようにしたものである。第５図（ａ）　
（ｂ）は抵抗切換ブロック（Ｒｖ）の構成例を示すもの
で、同図（ａｌは固定抵抗（Ｒ４）　（Ｒ１）と切替ス
イッチ（ＳＷ）とで構成したもので、同図（ｂ）はボリ
ウム（ＶＲ）Ｋて構成したものである。

以下、第４図実施例の動作について第６図および第７図
を用いて説明すふ。いま、コレクタ巻線（Ｌりと出力巻
着（Ｌ２）の巻線比をｎ１／ｎｌ、コレクタ電流（Ｉｃ
）のピーク値をＩＣＰ、）ラシジスタ（Ｑｌ）のオシ期
間をｔＯｎｓオフ期間を’Ｏｆｆ％充電々流（Ｌｍ）の
ピーク値をＩＯＰ％蓄電池（至）の端子電圧をＶ烏とす
れば、ＩＣＰ％　ＩＯＰおよびｒｏ　　は次式のように
なる。但し以下Ｌｘ、Ｌｍはコレクタ巻ＩＬ　（Ｌｍ）
および出力巻線ａ、ｉ）のインタフタシスを表す＠ＩＣ
Ｐ−Ｔ：ＶＶＡｃ　　ｔｏｎ”””””曲−”＠’＋＋
＋呻ｅ−綱、、。

ｘ　　　ｌ ｌ０Ｐ−−ＩＣＰ　ｗ　−−ＶＡＣｔ６ｎ６ｍ１２＋”
＊　　　　　　　ｎｍ　　Ｌｍ ココに、１ｍ）弐Ｋ　１２１１３１１４１式を代入する
と、ところで、（６１′式において、Ｉｏ　＃　’ｎｔ
　ｅ　ｎｆｉ　＠　Ｌｔ　＃　Ｌｍ　＃ｖｌは定数であ
シ、例えばＶＡＣ”　１００　Ｖ　％＋ｌ　ｇ　■５０
０ｍＡ　　としたときのＩＣＰが容易に算出されるとと
Ｋなる。そこで、このＩＣＩＦが流れたときに、スイッ
チ（ＳＷ）がａ側に切換えられた抵抗切換ブロック（Ｒ
Ｖ）の両端電圧でトランジスタ（Ｑｌ）がオシするトラ
ンジスタ（Ｑ　ｍ）がオンしてトランジスタ（Ｑ、）　
ｔ−オフさせることができることになる。このときの平
均充電々流（Ｉｏ）は５００因ｍＡＫなる。

次Ｋ　ＶＡＣ＝　２００Ｖ％　ｉｏ＝　ｓ　ｏ　ＯｍＡ
としたと１０ＩＣＰを（６）２式によって算出し、との
ＩＣＰが流れることくよる抵抗切換ブロック（ＲＶ）の
両端電圧（スイッチ（Ｓ＊）はｂ側に切換えておく）Ｋ
よってトランジスタ（Ｑｊがオンするように抵抗（Ｒｉ
）の値を設定すれば、上述した動作と・全く同様にして
充電々流（Ｉｏ）は５００ｍＡになる。この場合、電源
電圧（ＶＡＣ）が２倍になると、第６図および１１７因
から明らかなように発振周波数は高くなる。以上のよう
にこの実施例にあグては電源電圧（ＶＡＣ）が置りた場
合にお−いて、抵抗切換ブロック（ＲＶ　）の抵抗値を
スイッチ（ＳＷ）あるｉはポリウム（ＶＲ）のつまみに
て切換えるだけで充電々流（Ｉｏ）を一定にでき、構成
が簡単でかつ操作が容易になる。

本発明は上述めようＫｍ成されておシ、プ０ツ十シク発
振回路を構成する発振用トランジスタのベースエミッタ
間に並列接続されるタイオードを接合容量が小さいファ
ーストリカバリー塁タイオードとしたので、トランジス
タのスイッチングａλが低減され、効率の良い急速充電
回路を提供できるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

１１１図は本発明一実施例の回路図、１１１２図および
ＩＫ３１ｉ！Ｈは同上の動作説明図、第４図は他の実施
例の回路図、第５図は同上の要部具体回路例を示す図、
ＩＮ６図および１１７図は同上の動作説明図である。 （ＡＣ）は交流電源、（ＤＢ）はブリッジダイオード、
（Ｂ）は蓄電池、（Ｑｌ）はトランジスタ、（Ｌｌ）は
コレクタ巻線、（Ｌ嘗）は出力巻線、ＣＬｓ’）はベー
ス巻線、（Ｔ）は発振トランス、（ｃｌ）はコンデンサ
、（Ｒｍ）は抵抗、（Ｄｌ）ハタイオード、（ＣＤ）は
接合容量である。 代理人　弁、埋土　　石　１）長　七 第２図 第５１１ 第３図 第４ａｌｌ 第６１！ｌｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （り交流電源を全波整流した整流電源にてプ０ツ中シク
   発振回路を駆動し、上記プ０ツ中シク発振回路の発振出
   力を整流して蓄電池を急速に充電するようＫした急速充
   電回路において、発振用トラ：／！；スタと、上記トう
   シジスタのコレクタに挿入されるコレクタ巻線、ベース
   に甲加される正帰還電圧を発生するベース巻線および出
   力巻線が同一コアに巻装された発振トランスと、ベース
   巻線と上記トランジスタのベースとの間に挿入されるコ
   ンイシ”すおよび抵抗の直列回路と、上記トランジスタ
   の逆バイアス時に順方向電流が流れるようにトランジス
   タのベースエ＝ツタ関に並列接続され九ダイオードとで
   プロツ中シタ発振回路を構成し、上記タイオードを接合
   容量が小さいファーストリカノ３り一型タイオードとし
   九ことを特徴とする急速充電回路。