JPS63140628A - 急速充電器 - 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】 〔概要〕 ニッケル／カドミウム電池を充電する急速充電器のＬＥ
Ｄ表示の改善回路であって、使用トランジスタの直流特
性のバラツキに関係なく、電池充電中は表示素子のＬＥ
Ｄを確実に点灯させ、充電終了時には表示しＥＤを確実
に消灯させる回路。

〔産業上の利用分野〕

本発明はニッケル／カドミウム電池の急速充電器に係り
、特に急速充電器の表示回路の改善に関する。

急速充電器の表示回路としては、充電中はこれを知らせ
るための表示素子のＬＥＤ　　（発光ダイオード）を確
実に点灯させ、充電終了後は充電終了を知らせるために
該ＬＥＤを確実に消灯させるもので、而も使用トランジ
スタの電流増幅率ｈｆｅのバラツキに関係なく、製造時
の試験調整工数の少ないことが望まれている。

〔従来の技術〕

従来の急速充電器の構成を示す回路図の一例を第３図に
示す。

交流入力のＡＣ１００Ｖは変圧器Ｔで適当な電圧に変圧
されたのち整流ダイオードＤ１に印加され、平滑コンデ
ンサＣ１の両端に充電用直流電圧を生ずる。

この直流電圧が充電式電池１０１に接続されると、サイ
リスタ回路のコンデンサＣ２が初期チャージされ、放電
抵抗Ｒ４，ゲート抵抗Ｒ５、ツェナーダイオードＺＤが
適当に選ばれてサイリスタＳＣＲがターンオンする。

また、電池１０１に直列接続された温度スイッチＴＳは
、電池１０１の表面温度を感知して動作するが、最初は
表面温度が低くオン状態なので、充電電流Ｉｏが整流ダ
イオードＤ１の子端、電池１ｏ１、温度スイッチＴＳ、
サイリスタＳＣＲ、ダイオードＤ１の一端の方向に流れ
電池１０１を急速充電する。

一方、充電器の充電確認のための表示回路は、トランジ
スタＴｒのエミッタが充電用直流電源の整流ダイオード
Ｄ１の交流入力端に接続され、ベースが抵抗Ｒ１を介し
てダイオードＤ１の直流出力の子端に接続され、コレク
タが抵抗Ｒ２と表示ダイオ−、ドＬＥＤの直列回路を介
してダイオードＤ１の直流出力の一端に接続されている
。従って、上記の電池１０１の急速充電時には、充電確
認回路のトランジスタＴｒは、ダイオードＤ１の順方向
電圧降下ＶＤＩによりベース電流を抵抗Ｒ１を通して流
し、したがって、コレクタ電流の導通がオンとなって表
示ダイオードＬＥＤを発光させる。

電池１０１の充電が終了して満充電状態になると、電池
１０１の表面温度が上がるので温度スイッチＴＳがオフ
状態となりサイリスタＳＣＲをオフにする。

電池１０１を通る電流ＩｏはダイオードＤ２、抵抗Ｒ３
、ツェナーダイオードＺＤ、抵抗Ｒ４、抵抗Ｒ５の方向
に流れ減少する。従って、充電用直流電源の整流ダイオ
ードＤ１の順方向電圧降下ＶＤＩも減少して抵抗Ｒ１を
流れるトランジスタＴｒのベース電流が少くなり、従っ
てコレクタ電流も大幅に減少して表示素子ＬＥＤの発光
が停止され消灯される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の充電器の充電確認の表示回路は、上述のごとく、
急速充電時にはトランジスタＴｒのコレクタ電流がオン
となり表示素子ＬＥＤが発光し、満充電時にはトランジ
スタＴｒのコレクタ電流がオフされて素子ＬＥＤが消灯
するが、■トランジスタＴｒのｈｆｅ（電流増幅率）が
高い場合は、電池１０１が満充電になって充電用直流電
源の整流ダイオードＤ１の順方向電圧降下ＶＤＩが減っ
てベース電流が滅少しても、トランジスタＴｒのコレク
タ電流があまり減少せず素子ＬＥＤが消灯しない。■ト
ランジスタＴｒのベース・エミッタ間電圧ＶＢＥが整流
ダイオードＤ１の順方向電圧降下ＶＤＩより大きい場合
は、充電中でもトランジスタＴｒが導通状態にならない
為、ＬＥＤが点灯しない。■上記の■■を解決するため
トランジスタＴｒを選別することになり余分の試験調整
工数を必要とする。■トランジスタＴｒのベース・エミ
ッタ間の逆耐電圧は最低、変圧器Ｔの交流出力のＰ−Ｐ
値分を必要とするのでトランジスタＴｒがコストアップ
するといった問題がある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の問題点は、第１図の本発明の第１の実施例の回路
図に示すごとく、第３図の従来回路に加えて、充電用直
流電源１００の整流ダイオードＤ１の子端と電池１０１
の子端との間に第１の抵抗Ｒ６を挿入し、充電確認回路
のトランジスタＴｒのベースと前記第１抵抗Ｒ６の出力
端との間に、第２抵抗Ｒ１と直列接続のダイオードＤ３
をトランジスタＴｒのベース電流に順方向に挿入する本
発明の第１発明によって解決される。

または、第２図の本発明の第２の実施例の回路図に示す
ごとく、電池１０１と電池１０１の表面温度を感知して
動作する温度スイッチＴＳの間に、前記電池１０１の充
電電流Ｉｏに対して順方向であって、トランジスタＴｒ
のベース電流に対して逆方向となるダイオードＤ＃−を
挿入し、また、トランジスタＴｒのエミッタは充電用直
流電源１００の直流出力の整流ダイオードＤ１の子端に
接続する本発明の第２発明によって解決される。

〔作用〕

本発明の第１発明においては、電池１０１の充電電流■
０による第１抵抗Ｒ６の電圧降下Ｒ６１ｏが、整流ダイ
オードＤ１の順方向電圧降下ＶＤＩに加わり、且つ電圧
降下Ｒ６Ｉｏが支配的になるので、電池１０１の急速充
電時には、充電確認回路のトランジスタＴｒのベース電
流が確実に流れる。

従って、該トランジスタＴｒのコレクタ電流は確実にオ
ンとなり表示素子ＬＥＤは確実に点灯する。

また、電池１０１の充電が終了して満充電状態になると
電池１０１の表面温度が上がるので温度スイッチＴＳが
オフ状態となりサイリスタＳＣＲをオフにするため、充
電電流Ｉｏが減少し、抵抗Ｒ６の電圧降下Ｒ６Ｉｏが小
さくなり、トランジスタＴｒはオフとなる。

従って、トランジスタＴｒのコレクタ電流は確実にオフ
となり素子ＬＥＤは確実に消灯する。

つまり、トランジスタＴｒの電流増幅率ｈｆｅに依存す
ることなく、充電確認回路の表示素子ＬＥＤが電池１０
１の急速充電時には確実に点灯し、充電終了時には確実
に消灯する。

また、ダイオードＤ３がトランジスタＴｒのベース・エ
ミッタ間の逆耐電圧を増加することになるので、トラン
ジスタＴｒとして特に耐圧の大きい高価なトランジスタ
を用いる必要がなくなる。

本発明の第２発明においては、ダイオードＤ４が電池１
０１と電池１０１の表面温度を感知して動作する温度ス
イッチＴＳＯ間に、電池１０１の充電電流Ｉｏに対して
順方向に設けられ、ダイオードＤ４はトランジスタＴｒ
のベース電流に対しては逆方向に設けられているので、
ベース電流に対して高抵抗を呈する。

電池１０１の急速充電中は、トランジスタＴｒのベース
は、電池１０１の電圧ＶＢにダイオードＤ４の順方向電
圧降下Ｖ　Ｄ４を加えた分だけ、エミッタの電位より低
くなるため、ベース電流が確実に流れ、トランジスタＴ
ｒの導通はオンになる。従って、表示素子ＬＥＤは確実
に点灯する。

また、電池１０１が終了して満充電状態になると電池１
０１の表面温度が上がるので温度スイッチＴＳがオフ状
態となりサイリスタＳＣＲをオフにするため充電電流１
ｏが減少し、ダイオードＤ４の順方向電圧降下Ｖ　Ｄ４
が減少し、Ｄ４はベース電流に対しては逆方向で高抵抗
を示すので、トランジスタＴｒはオフとなる。従って、
素子ＬＥＤは確実に消灯する。

従って、本発明の充′を確認回路の素子ＬＥＤは、トラ
ンジスタＴｒの電流増幅率ｈｆｅに依存することな（、
電池１０１の急速充電時には確実に点灯し、充電終了時
には確実に消灯する。

〔実施例〕

第１図は本発明の急速充電器の表示回路の第１の実施例
の回路図である。

第１図において、１００の充電用直流電源の整流用ダイ
オードＤ１の子端と、充電式電池１０１の＋端との間に
第１抵抗のＲ６が挿入され、充電確認回路のトランジス
タＴｒのベースと前記抵抗Ｒ６の出力端との間に、第２
抵抗のＲ１とベース電流に順方向のダイオードＤ３の直
列回路を挿入する。

電池１０１の充電電流Ｉｏによる抵抗Ｒ６の電圧降下Ｒ
６Ｉｏは、整流ダイオードＤ１の順方向電圧降下ＶＤＩ
に加わり、かつ抵抗Ｒ６の電圧降下Ｒ６Ｉｏが支配的に
なるよう抵抗Ｒ６が選ばれる。

従って、電池１０１の急速充電時には、（Ｄ　１の順方
向電圧降下ＶＤＩ　＋　Ｒ６’Ｉｏ）　＞（Ｔｒのベー
ス・エミッタ間電圧ＶＢＥ＋０３の順電圧ＶＤ３） の関係が確実に保たれるので、充電確認回路のトランジ
スタＴｒのベース電流が確実に流れ、従って、トランジ
スタＴｒのコレクタ電流は確実にオンとなり、表示素子
ＬＥＤは確実に点灯する。

電池１０１の充電が終了して満充電状態になると、電池
１０１の表面温度が上がるので温度スイッチＴＳがオフ
状態となりサイリスタＳＣＲをオフにするため充電電流
Ｉｏが減少し、抵抗Ｒ６の電圧降下Ｒ６１ｏが小さくな
り、トランジスタＴｒはオフとなる。

従って、トランジスタＴｒのコレクタ電流は確実にオフ
となり素子ＬＥＤは確実に消灯する。

つまり、充電確認回路の表示素子ＬＥＤが、トランジス
タＴｒの電流増幅率ｈｆｅに依存することなく、電池１
０１の急速充電時には確実に点灯し、充電終了時には確
実に消灯する。

従って、充電確認回路のトランジスタＴｒをｈｆｅによ
り選別する必要がなくなるので、該回路の試験調整工数
を大幅に低減できる。

また、ダイオードＤ３が、トランジスタＴｒのベースと
抵抗Ｒ１の間にベース電流に順方向に挿入されているの
で、ダイオードＤ３がトランジスタＴｒのベース・エミ
ｊツタ間の耐電圧を増加することになる。従って、トラ
ンジスタＴｒとして特に逆耐圧の高い高価なトランジス
タを用いる必要がな（なりコストダウンがはかれる。

第２図は本発明の第２の実施例の回路図である。

第２図において、充電式電池１０１と該電池１０１の表
面温度を感知して動作する温度スイッチＴＳＯ間に、ダ
イオードＤ４が挿入され、ダイオードＤ４は、その陰極
が電池１０１の一端に接続され、その陽極が第３の抵抗
Ｒ７を介してトランジスタＴｒのベースに接続されてい
るので、ダイオードＤ４は、電池１０１の充電電流■０
に対しては順方向であり、トランジスタＴｒのベース電
流に対しては逆極性の接続となる。

ダイオードＤ４はトランジスタＴｒのベース電流に対し
て逆極性となっテ＃イいるので、ベース電流に対して高
抵抗を呈する。

電池１０１の急速充電中は、規定の充電電流Ｉｏが電池
１０１、ダイオードＤ４に流れるので、トランジスタＴ
ｒのベース電位は、電池１０１の電圧ＶＢにダイオード
Ｄ４の順方向電圧降下Ｖ　Ｄ４を加えた分だけ、エミッ
タ電位より低（なる。つまり、トランジスタＴｒのベー
ス・エミッタ電圧ＶＢＥが（電池電圧ＶＢ＋ダイオード
Ｄ４の電圧降下Ｖ　Ｄ４　）より小となるためベース電
流が流れ、トランジスタＴｒの導通はオンになる。従っ
て、表示素子しＨＤは確実に点灯する。

また、電池１０１の充電が終了して満充電状態になると
、電池１０１の表面温度が上がるので温度スイッチＴＳ
がオフ状態となりサイリスタＳＣＲをオフにするため充
電電流Ｉｏが減少し、ダイオードＤ４の順方向電圧降下
Ｖ　Ｄ４が減少し、Ｄ４はベース電流に対しては逆方向
で高抵抗を示すので、トランジスタＴｒはオフとなる。

従って、素子ＬＥＤは確実に消灯する。

従って、本発明の充電確認回路の表示ＬＥＤは、トラン
ジスタＴｒの電流増幅率ｈｆｅに依存することなく、電
池１０１の急速充電時には確実に点灯し、充電終了時に
は確実に消灯する。

従って、充電確認回路に使用するトランジスタＴｒをｈ
ｆｅにより選別する必要がなくなるので、該回路の試験
調整工数を大幅に低減できる。

また、トランジスタＴｒのベース電位は、エミッタ電位
より、電池１０１の電圧ＶＢとダイオードＤ４の順方向
電圧降下Ｖ　Ｄ４の和だけ低く保たれているので、ベー
ス電流を流すために整流ダイオードＤ１の電圧降下を利
用する必要がなくなり、従って、トランジスタＴｒのエ
ミッタを整流ダイオードＤ１の子端に接続すればよいこ
とになる。これはトランジスタＴｒのエミッタ・ベース
間の耐圧が低（てよいことになり、トランジスタＴｒの
コストダウンになる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、充電確認回路の表
示素子ＬＥＤが、回路に使用するトランジスタＴｒの電
流増幅率ｈｆｅに依存することなく、電池の急速充電時
には確実に点灯し、充電終了時には確実に消灯する。

また、回路のトランジスタＴｒをｈｆｅにより選別する
必要がなくなるので、回路の試験調整工数を大幅に低減
できる効果が得られる。

また、トランジスタＴｒのエミッタ・ベース間の耐圧が
低（てよいことになりトランジスタＴｒのコストダウン
がはかれる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の急速充電器の構成を示
す回路図、 第２図は本発明の第２の実施例の急速充電器の構成を示
す回路図、 第３図は従来例の急速充電器の構成を示す回路図である
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕、充電用直流電源（１００）に充電式電池（１０
   １）と直列に接続されたサイリスタ（１０３）を、電源
   投入時におけるコンデンサＣ２の初期充電電流によって
   トリガして前記充電式電池（１０１）の充電を開始させ
   るとともに、前記充電式電池（１０１）の充電完了によ
   る温度上昇によって、前記サイリスタ（１０３）と直列
   に接続した温度スイッチＴＳをオフにして前記充電式電
   池（１０１）の充電を自動的に終了させる急速充電器に
   おいて、 前記充電用直流電源（１００）の整流素子Ｄ１に流れる
   電流による順方向電圧によって導通状態になるトランジ
   スタＴｒを介して発光ダイオードＬＥＤを点灯させる充
   電確認回路であって、 前記充電用直流電源（１００）の直流出力端と前記充電
   式電池（１０１）の入力端の間に第１抵抗（Ｒ６）を挿
   入し、 前記トランジスタＴｒのエミッタｅを前記充電用直流電
   源（１００）の交流出力端に接続し、前記トランジスタ
   Ｔｒのベースｂにダイオード（Ｄ３）と第２抵抗（Ｒ１
   ）の直列回路の一端を接続し他端を前記第１抵抗（Ｒ６
   ）と前記充電式電池（１０１）の入力端との接続点に接
   続して成ることを特徴とした急速充電器。 〔２〕、充電用直流電源（１００）に充電式電池（１０
   １）と直列に接続されたサイリスタ（１０３）を、電源
   投入時におけるコンデンサＣ２の初期充電電流によって
   トリガして前記充電式電池（１０１）の充電を開始させ
   るとともに、前記充電式電池（１０１）の充電完了によ
   る温度上昇によって、前記サイリスタ（１０３）と直列
   に接続した温度スイッチＴＳをオフにして前記充電式電
   池（１０１）の充電を自動的に終了させる急速充電器に
   おいて、 前記充電用直流電源（１００）の直流出力の正負両端間
   に接続され、前記充電式電池（１０１）の充電電流の大
   きさによって導通状態になるトランジスタＴｒを介して
   発光ダイオードＬＥＤを点灯させる充電確認回路であっ
   て、 前記充電式電池（１０１）と温度スイッチＴＳの間に充
   電電流Ｉｏに対して順極性で接続されるダイオード（Ｄ
   ４）を挿入し、 前記ダイオード（Ｄ４）の陽極を第３抵抗（Ｒ７）を介
   してトランジスタＴｒのベースに接続して成ることを特
   徴とした急速充電器。