JPS6098832A - 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】 〔技術分野〕 本発明は、充電回路に関するものである。

〔背景技術〕

従来の充電回路は、充電が完了した後に電池からの充電
器に逆流出する電流？防止するために。

逆流防止用タイオードが設けられているが、そのタイオ
ードは電池と直列に設けられている之め、大電流が流れ
、損失が大きいという問題があった。光電々流？■囚、
タイオードの両端電圧？ＶＦωとすると、損失Ｐは次式
で示される。

Ｐ＝ＩＸＶＦＣワット〕 となり、熱として放出される。また、この熱を効率良く
放出するためＫは放熱板も必怪となり間！ｉ！八があっ
た。

第１図は従来の具体回路図？示すものであり。

トランス（３）、整流用タイオードＤ１Ｄ、により降圧
。

整流した′改＃を光電制御回ＷＪｆｌ１通して電池（２
）に印加し、電池（２１を充電していた。ここで、充電
が完了し、ＡＣ電電源オフして、電池（２１を充電制御
量＠　１１１　Ｋ接続したままにしていると、端子（２
ｂ）から抵抗Ｒ１〜Ｒ３’ｅ通して５Ｉｃｆ８ｉの端子
■、ＩＣ（８ｉの内部、さらにＩＣ（８１の端子■？経
由して、電池（２）のマイナス端子（２ｃ）に逆流電流
が流れようとするが、これ？防止するために電池（２）
のマイナス端子（２ｃ）と直列に逆流防！ヒタイオード
Ｄ、が接続されている。しかし、充電時には、トラシス
（３）％　ダイオードＤ１Ｄ２、電池（２１，タイオー
ドＤい　トラシジスタＴｒ、全直列接続して構成される
充電回路に、大きな充電々流が流れ、タイオードＤ、に
は上述のように損失が発生していた。

この充電時の損失と発熱と？防出するようにした充電回
路が第２図に示す１回路図であり、図中（２１は第１図
と同様に波光゛漕甲の電池であり、この電池（２１け光
゛市制御回Ｉ洛（１）にエリ光電制Ｄ１４１される。（
３）は交流電池ＡＣの電Ｆ−Ｅを必要′ｆ！田まで降圧
するトランスで、このトランス（３）の２次出力はタイ
オードＤ１Ｄ２．コンデンサＣ１等で構成される整流平
滑回路洛１５１ｖｃより、全波整流されて平滑される。

（６）は電池（２１の電圧？検出する電圧検出回路で、
抵抗Ｒ１〜Ｒ３で構成されている。（６ａ）は電圧検出
回路（６）の出力端子である。整流平滑回路（５）のプ
ラス、マイナス間には、電池（２１お工びトラ：７ジス
タＴｒ□の直列回路を接続して充電上回ｆｆ’に構成し
ている。電池（２）の陽極側ｖｃＮ圧検出回路（６）？
接続し、さらに電圧検出回路（６）の出力端子（６ａ）
は、電池（２）を充電制御するべくＩＣ［８ｉの端子■
に接続している。−またｂＩｃ［８ｉの端子■には基準
電圧発生用のツェナータイオードＤ３が接続され、端子
■にけタイマー回路の定数設定用コンデ−ＪせＣ２、寸
−ミスタＲ４、抵抗Ｒ５Ｒ６が夫々接続され、上記各部
品の他端は整流平滑回路（５）のマイナスｌ１ｌｌＶｃ
接続されている。ＩＣ（８）の出力端子Ｏは抵抗Ｒ８に
介して前記トランジスタＴｒ１のベースに接続されてい
る。また、トランジスタＴｒｌのコレクタ・１三ツタ間
ＶＣは抵抗Ｒ２が接続しである。（９）は充電表示回路
？構成する発光タイオードであり、光重中点灯表示する
ものである。トランス（３）の２次側と、タイオードＤ
□間にタイオードＤ、とコンデンサＣ１とからなる整流
平滑回路と、抵抗＆＋ｆ介して、スイッチング素子たる
トランジスタＴｒｙが接続されている。このトランジス
タＴｒ２のコレクタは電池（２）の陽極端子（２ｂ）に
、ｌ：ツタは電圧検出回路（６）や電源となる充電制御
回路（１）の陽極側の゛市原端子＠に夫々接続されてい
る。第２図においては、スイッチング素子としてトラン
ジスタＴｒｚ　牙用いているが、他にリレー。

サイリスタでも良い。尚、上記タイオードＤ、コンデン
サＣ４ｈ抵抗Ｒ９等で駆動回路が構成さｆ′Ｌる。

第３図は、第２図の機能ブロック図を示し、ＩＣ・（８
）は主に電圧スイッチとＶ−Ｉ変換部等から構成されて
いる。図中のコンデンサタイマはコンデンサＣ２１寸−
ミスタＲい抵抗Ｒ５Ｒ，からｂｔす、電流側ｍｅ、けト
ランジスタＴｒ１と抵抗班から成るものである。電圧ス
イッチは、電圧検出回１洛の出力電圧とツェナーダイオ
ードＤ、のツェナー電圧と？比較するものであり、ツェ
ナー電圧の方が高いと、電圧スイッチによりコンデシ寸
Ｃ２？充電し％Ｖ−Ｉｆ換都からは］ンデン寸Ｃ２の光
電々圧に比例した電流信号が電流制御部のトラ：７ジス
タＴｒ□へ出力されるものである。また、後述するよう
に、電池（２）が充電されて、電圧検出回路（６）の電
圧の方がツェナー電圧より高くなると、コンデンサＣ２
の電荷は放電され、それに比例してＶ−Ｉｆ換部からの
出力電流は減少する。

次ｖｃ、動作を説明する。ＡＣＣ電源ヒトランス３）に
供給すると、タイオードＤ、％抵抗Ｒ０を通じて、スイ
ッチング素子であるトランジスタＴｒ２のベースに°電
流が流れ、トうンジスタＴｒ２がオンし１電池（２）の
陽極端子（２ｂ）エリＩＣ（８１に電流が流れ、ＩＣ（
８）が１作する。ＩＣ（８ｉが動作して電池（２１への
充電が００始すると１．電池（２１の電圧Ｖが第４図に
示すように５Ｉｃ（８ｉの端子■に接続されるツェナー
タイオードＤ３のツェナー電圧で設定される電圧ｖ１よ
り％電圧検出回路（６）で検出される電圧Ｖの方が小さ
い時は、ＩＣ（８１の端子■に接続さｈたコンデンサＣ
２け充電され、且つ端子０より電流が出力され、トラン
ジスタＴｒ１がオンとなり、゛電池（２）に充電が開始
される。この充電が進むにつれて電池電圧Ｖは上昇し、
そして、この電池電圧Ｖが設定電圧Ｖ□以上に達すると
＊　Ｉ　Ｃ（８ｉの動作によりコンデンサＣ２には光電
々流は流れなくなる。その結果、コンデンサＣ，ＶＣは
充電々流は流れなくなる。その結果、コンデンサＣ２け
寸−ミスタＲい抵抗Ｒ３Ｒ６を通じて放Ｆｌｉ　？開始
し、そして、この故旧にエリコンヂン寸Ｃ２の電圧は徐
々に低下する。また％　ＩＣｔ８ｉの１動きにより、こ
のコンデンサＣ２の電圧の低下に応じて、端子◎の出力
電流およびトランジスタＴｒ１のベース電流は漸減する
ことになり、その結果。

トランジスタＴｒ、も飽和状暢から不飽和状害になる。

コンデン＋ｆＣ２の放電が進み、その電圧が零になると
、ＩＣ（９］の端子０の出力型Ｒ，は零になり、トうン
ジスタＴｒ１けオフとなる。しがしながら。

トランジスタＴｒ、に並列に接続した抵抗烏によって決
まる低電流が流れるため、電池（２）への補充電々流を
流す。なお、ＸＡ４図に示すように、電池電圧Ｖが設定
電圧７１以上に達した時点ｔ１から光電々流が一定の微
少電流になる時点ｔ２までの時間は。

］ンデン１１Ｃ２と１寸−ミスタＲい抵抗Ｒ５Ｒａの時
定数により決まるもので、これらの任意に設定すること
により、その時間全適宜変えることができる。尚、第４
図に示すＩけ電池（２）への充電々流を示す０ ここで％電池（２）の充電が完了し、交流電源ＡＣ全オ
フするとトランス（３）の２次側型位が零となり、トラ
ンジスタＴｒ２にはベース電流が流れないので、トラン
ジスタＴｒ２はオフとなり、ＩＣ＋８１には電池（２）
からの電流は流りなくなる。つまり、トランジスタＴｒ
２等は光電主回路（陽極間＠）と並列にバイパス状に接
続されているので、充電の大電流は流れず、ＩＣ（８ｉ
に流れる微少電流が流れるだけで、損失はほぼ零であり
、発熱もないものであり、効率良く電池？光電できるも
のである。また、７塊池（２１の端子（２ａ）（２ｃ）
間［け、タイオードＤ１Ｄ。

が接続されているから、充電完了時、交流電照ＡＣ？オ
フしても電池（２）エリ逆流上流は流れない。

このように第２図に示す従来例においては、充電時の損
失と発■〜とを防止する効果が得られるが、その反面、
交流電源ＡＣの接続時で、電池（２）が充電制御回路（
１）に接続されていない詩、電流が、タイオードＤい抵
抗Ｒ９、トランジスタＴｒ２　のベース・１三ツタ、抵
抗Ｒ１ｏお工び発光タイオード（９）に流れ、その之め
、電池（２１全充電していないにも拘らず点灯し、充電
表示という本来の機能全果たさないという問題があった
。

〔発りＥｌの目的〕

本発明は上述の点に鋸みて掃供したものであって、　’
ｉ４イ池の充′市時にのみ充電表示回路？５１４成する
発光タイオードを点灯表示すること金目的とした光゛市
回路？提供するものである。

〔発明の開示〕

以下、木発り］の実施例７図ｒｆＮ　ＶＣより詳述する
。

第５図に具体回路図を示し、従来と略向様の回路？構成
し、発光タイオード（９１ｖｃスイツ千ンジ素子として
のトラ：／ジスタＴｒ３．抵抗Ｒ１２−Ｒ１３全付加し
た所に差異？有するものである。すなわち１発光タイオ
ード（９）の両端にトう−Ｊ、；スタＴｒ３のコレクタ
と１三ツタと？並列に接’ｅｆｅ　Ｌ、−光電主回路の
陽極と陰極間に抵抗艮、とＲ１３との面列回路？接続し
て光電主回路の電「Ｅを分圧するようにし、両抵抗Ｒ１
□Ｒ１３の接続部全トランジスタＴｒｓのベースに接続
している。

次に９１作を説明する。尚、電池（２１の充電時Ｖこお
けるω）作は従来と同様であるので省略する。抵抗Ｒ，
□Ｒ１３け光電主回路の陽極と陰極間の電圧を分圧して
トランジスタＴｒ３のベースに、抵抗Ｒ工２Ｒ１３の定
数により分圧された上圧？与えている。ここで、充電器
（充電器１洛）が交流電源ＡＣに接続されていて、電池
（２１が接続されていない時の充電主回路の隔置と陰極
間の電圧全ＶＡとし、電池（２１が接瞬されていない時
の電圧ヲＶＢとすると、ＶＡ＞ＶＢでなければ光【ｎで
きない。従って、このＶＡとＶＢとの電圧差は必ず存在
するものであるので、電圧ＶＡの時にトランジスタＴｒ
３のベースにかがる電圧全ＶＡ、電圧ＶＢの時にトラン
ジスタＴｒ３のベースにか才〕する工うｖｃ１抵抗Ｒ□
２Ｒ１３の定数及びトランジスタＴｒ３の定数を設定す
れば、電圧がＶＡの時。

つまり充電器が交流型＃ＡＣに接続されていて電池（２
）が接続されている時はトランジスタＴｒ、がオシする
。トランジスタＴｒ３がオンすると％タイオードＤい抵
抗１％、トランジスタＴｒ２　のベース゛工三ツタ、抵
抗Ｒ１ｏおよびトランジスタＴｒ３のコレクタ・エニツ
タを介して電流が流れろ。従って。

発光タイオード（９）には電流が流’ｈないので発光タ
イオード（９）は点灯しない。また、充電主回路の吟醸
と陰囁間の電圧がＶＢのとき、り寸り、電池（２）が接
続されているききけ、トランジスタＴｒ３がオフしてい
るので、タイオードＤ６．抵抗鳥、トランジスタＴｒ２
のベース・エミッタ、抵抗Ｒ□。およ（ド発光タイオー
ド（９）をｉｌｌじて電流が流れるので、発光タイオー
ド（９）は点灯して光′慮を表示する。

尚、充電終了後の発光タイオード（９）は、ＩＣ（８）
内部の表示制御回路によって、光電々流が一定電流以下
になった時に消灯する。また、交流電源ＡＣが光電器に
接続されておらず、電池（２１が接続されていない時は
トランジスタＴｒ２が才）になるので、発光タイオード
（９）は点灯しない。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように元型回１洛において、充電制御回
路内の電池の充電時に充電表示全行なう九ｍ表示１す１
；洛に第２のスイッチング素子？並列に接続し、光電制
御回路に電池全接続したときと接続していないときの電
圧に工す第２のスイッチング素子をオンオフする制御手
段を設けたものであるから、充電制御回路にｇｔ電池全
接続ていない時には、制御手段により第２のスイッチン
グ素子をオンさせて、充電表示回路に流れる電流？笈２
のスイッチング素子にてバイパスさせることで、充電表
示回路に蝶電流を流さずに点灯表示することがなく、従
来のように電池が接続されていないときに光電表示をす
ることがない効果？奏し、また、電池が接続されていて
電池を充電する場合には、第２のスイ・シ千ンク素子は
制御手段にてオフとなって、充電表示回路に電流を流し
て点灯表示するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例の具体回路図、第２図は他の従来例の具
体回路図、＠３図は向上の機能ブロック図、第４図は同
上の動作説明図、第５図は本発明の実施例の具体回路図
である。 ＩＩＩけ光電制御回路、１２）は電池、　Ｔｒｙけ第１
のスイッチング素子であるトランジスタｈ　Ｔｇけ＠２
のスイッチング素子であるトランジスタ、ＡＣけ交流電
源を示す。 代理人　が埋土　石　１）長　七

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＋１１交流電源に整流回路と被充電用電池とを接続して
   元型土間Ｃを形成し、電池を充電制御する充電制御回路
   を形成し、電池の陽碌側と元型制御回路の陽極側との間
   に第１のスイッチシジ素子を挿入接続し、充電時に第１
   のスイッチンジ素子を駆動し前記交流電源により駆動さ
   れる駆動回路？設けて成る充電回路において、充電制御
   回路内の電池の充電時に充電表示を行なう充電表示回路
   に第２のスイッチンク素子をオンオフする制御手段を設
   けて成ることを特徴とする充電回路。