JPS633627A

JPS633627A - 充電回路

Info

Publication number: JPS633627A
Application number: JP14754886A
Authority: JP
Inventors: 前川　多喜夫
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1988-01-08

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】（産業上の利用分野）本発明は、異なった入力電源に対応して充電できるよう
にした充電回路に関する。

（従来技術）充電式の電気カミソリのような小型電気器具は交流電源
により充電されるが、海外旅行等に携帯された場合、各
国の交流電源の電源電圧が異なるため、各国の電源電圧
に対応したアダプタが必要となり、また電圧使用を間違
えて接続してしまう問題がある。

これに対処するため、各電圧に対応して切換える自動電
圧切換式の充電器が提供されている（例えば特開昭５６
−１１５１４１号公報参照）が、かかる従来のものは充
１ｍ流を一定とするための制御回路の構成が複雑であり
、コストも高いといった問題を有していた。

（発明の目的）本発明は、上記問題点を解消するもので、簡単な構成で
異なった入力電源でも適確に充電を行なうことができる
充電回路を提供することを目的とする。

（発明の構成）本発明は、交流電源を整流して得られた直流を駆１７１
電源としてブロッキング発振動作するｔｌｌ　ｍ半導体
スイッチと発振トランスを有し、この発振トランスの出
力により蓄電池を充電するようにした充電回路において
、発振トランスの１次巻線は前記制御半導体スイッチの
順方向路に接続し、前記発振トランスの２次巻線には蓄
電池を充電する方向に第１の整流素子と蓄電池を接続し
、かつ前記第１の整流素子と並列に、蓄電池を放電する
方向に第２の整流素子、放電を制御するスイッチおよび
放電電流υ１限抵抗を接続したものである。

この構成により、交流電源の電源電圧が高い場合には放
電を制御するスイッチを閉路して結果的に蓄電池への充
電電流を一定に保つものである。

（実施例）第１図は本発明一実施例の回路図を示す。

同図において、交流電源ｅを入力電源整流用ダイオード
Ｄ１により整流して得られた直流端に入力電圧検知回路
１が設けられ、この入力電圧検知回路１は抵抗Ｒ１，Ｒ
２の直列枝路と、抵抗Ｒ２に並列接続されたコンデンサ
Ｃ２と、抵抗Ｒ１。

Ｒ２の接続点にベースが接続されたトランジスタＱ２と
、このトランジスタＱ２のコレクタに接続されたリレー
コイルＬ４から構成されている。このリレーコイルＬ４
は後記放電を制御するスイッチＳＷ＋を駆動するもので
ある。また、前記整流して得られた直流を駆動電源とし
てブロッキング発振動作する発振回路が、制御半導体ス
イッチとしての発振用トランジスタＱ１と発振トランス
Ｔと抵抗Ｒ３、Ｒ４およびコンデンサＣ１により構成さ
机でいる。そしてこの発成トランス丁の１次巻線Ｌ１は
、発振用トランジスタＱ１のコレクタ側に順方向路に接
続され、３次巻線［３が発振用　　　゛トランジスタＱ
１のベース側に接続されている。

さらに、前記発振トランスＴの２次巻ｒＡＬ２には蓄電
池Ｂを充電する方向に２次巻線出力整流用のダイオード
（第１の整流素子）Ｄ２と蓄電池Ｂが接続され、かつ前
記ダイオードＤ２と並列に蓄電池Ｂを放電する方向に、
蓄電池放電用のダイオード（第２の整流素子）Ｄ３と前
記リレーコイルＬ４に連動した放電を制御するスイッチ
ＳＷ１と放電電流を制限する抵抗Ｒ５の直列枝路が接続
されている。

上記構成の作用を説明する。

いま、交流電′ｒＡｅによる入力電源をダイオードＤ１
にて整流し、起動抵抗Ｒ３を通して発成用トランジスタ
Ｑ１のベースにベース電流ＩＢが供給されると、このト
ランジスタＱ１はオンし始め、コレクタ電流ＩＣが流れ
始める。発振トランスＴの各巻線Ｌ１．Ｌ２　、Ｌ３を
図示の楊性に結線しておくことにより、１次巻線Ｌ１で
発生する電圧は３次巻ＩＬ３にトランジスタＱ１を順バ
イアスするように発生し、トランジスタＱ１はターンオ
ンする。そして、コレクタ電流ＩＣは次第に増加して行
ぎ、トランジスタＱ１の増幅率をｈ　　とＥすれば、Ｉ　ｃ　＝　Ｉ　ｓ　Ｘ　ｈ　Ｆ　Ｅまでコレ
クタ電流は増加し、その時点でコレクタＮ流Ｉｃの増加
が停止する。すると、今度は３次巻線し３にトランジス
タＱ１を逆バイアスするように電圧が発生し、そのため
、トランジスタＱ１はターンオフする。

そしてこの時に１次巻線Ｌ１に蓄えたエネルギーを２次
巻線し２に誘起させてダイオードＤ２で整流し、充電電
流１１が蓄電池Ｂに流れ、蓄電池Ｂを充電することがで
きる。

上記の繰り返しでトランジスタＱ１は発振して蓄電池Ｂ
を充電することになるが、入力電圧検知回路１により入
力電源の高低に応じて次のようにｔｉｌ制御される。

すなわち、入力電圧検知回路１において入力電圧は抵抗
Ｒ１，Ｒ２で分圧され、コンデンサＣ２で平滑されてい
るが、いま入力電源の低い時の分圧電圧■Ｒ４，Ｒ２を
トランジスタＱ２のベース−エミッタ電圧Ｖ　　より低
くなるように設定しＥておけば、トランジスタＱ２はオフでリレーコイルし４
には通電されず、従ってそのスイッチＳＷ１は開路状態
となり、従って蓄電池Ｂには１１で示す充電電流が流机
る。

一方、入力電圧が高くなると必然的にトランスＴの１次
巻線Ｌ１での蓄積エネルギーが大ぎくなり、このままで
は蓄電池Ｂを過充電してしまうことになる。これを避け
るため、入力電圧が−定値以上になると分圧電圧■Ｒ１
，Ｒ２がトランジスタＱ２のペースエミッタ電圧ＶＢＥ
よりも大きくなり、トランジスタＱ２がオンし、リレー
コイルし４に通電され、そのスイッチＳＷ１が閉路する
ようになっている。

このスイッチＳＷ１が閉路することにより、トランスＴ
の２次巻線Ｌ２の両端の電圧が、蓄電池Ｂを充電する時
と逆極性になったときに蓄電池ＢからダイオードＤ３、
スイッチＳＷ１、抵抗Ｒ５を通してｔｌｉ電電流■２が
流れることになる。この時の２次巻線Ｌ２の電圧を■　
　、ダイオードＤし２３の順方内路電圧を■ｆＤ３、蓄電池Ｂの電圧をＶｓ、
抵抗Ｒ５の抵抗値をＲ５とすれば、放電電流は、（Ｖ　　　＋ＶＢ−ＶｆＤ３）／Ｒ５−１２し２で示され、この放電電流制限抵抗Ｒ５の値を適当に設定
すれば入力電圧が増大して蓄電池日への充電電流１１が
増加しても同時に放電電流Ｉ２も増加することになり、
蓄電池Ｂが過充電されるといったことがなくなる。

第２図は上記動作を行なったときの電流波形を示し、同
図　（ａ）はトランジスタＱ１のコレクタ電流１　　　
　（ｂ）は充電電流１１、（ｃ）は放電電流ＩＣ゛２をそれぞれ示す。

第３図は本発明の池の実施例による回路図を示し、この
実施例では前記実施例の如く入力電圧が異なっても、適
確に蓄電池に充電できるようにした上に、さらに蓄電池
の容量がなくなった時に交流電源を入力すれば、蓄電池
への充電が完了しなくとも蓄電池に接続された負荷に直
ちに電源を供給することができるようにしたものである
。

第３図において、前記実施例と相違する点は、放電を制
御するスイッチＳＷ１と相反する開開動作を行ない負荷
しに電源の供給をオン、オフするスイッチＳ　Ｗ　２を
有し、このスイッチＳＷ２を介して負荷しがＭ電池Ｂに
接続されている点である。

また、ダイオードＤ２と直列に充電電流を調整するため
の抵抗Ｒ６が挿入されている。

本実施例の動作を次に説明する。

交流電源ｅが投入されると、トランスＴによって１次、
２次巻線の巻数比に応じて２次側に交流電圧が発生する
。この電圧をＶＬ２とすると、ダイオードＤ１のアノー
ド側か十極性になった場合、このダイオード順方内路電
圧を■、Ｄ４、蓄電池Ｂの電圧をＶＢ、充電電流調整抵
抗Ｒ６の抵抗値をＲ６、蓄電池Ｂに流れる充電電流を１
１とすれば、１１＝（Ｖ　　　　−Ｖ　　　　　−Ｖ　　　）／Ｒθ
Ｌ２　　　ｆＤｌ　　Ｂ・・・・・・■ となる。

そして次にトランスＴの２次側出力電圧の極性が反転す
ると、上記充電電流１１は流れなくなり、今度は蓄電池
Ｂから電流が放電される方向に１２の電流が流れる。放
電用のダイオードＤ３の順方向電圧を■　　　、放電電
流調整抵抗の抵抗値をＤ３Ｒ５とすれば、１２　＝　（ＶＬ。＋ＶＢ−■ｆＤ３　）／Ｒ５・・・
・・・■ なる放電電流が流れる。この時スイッチＳＷ１はオン、
スイッチＳＷ２はオフの状態である。そして、蓄電池Ｂ
に流れる平均充電電流をＩＯとすれば、１ｏ　　＝　１１−１２　　　　　　　　　　　　　　
−−■となる。

そして、交流電源ｅをオフして充電された蓄電池Ｂをス
イッチＳＷ２をオンさせて、負荷しに通電したことによ
り、蓄電池Ｂの容量がなくなってしまった時に交流電源
ｅを再度投入すれば、その時にはスイッチＳＷ１はオフ
、スイッチＳＷ２はオンとなり、前記の放電電流Ｉ２は
流れなくなり、電流■１が負荷しに供給されることにな
る。そしてこの電流１１が負荷りを駆動するのに必要な
電流となるように前記０式の抵抗値Ｒ６を設定すれば蓄
電池Ｂの容量がなくても交流電源ｅを投入してスイッチ
ＳＷ２をオンすれば負荷Ｌ１．：電源が供給されること
になる。負荷しの使用が終わって蓄電池Ｂに充電する場
合には蓄電池Ｂが過充電にならないような充電電流にす
る必要があり、従って前記０式の抵抗Ｎ１Ｒ５の値を適
切に設定することで、前記０式の平均充電電流１ｏを適
切に設定することができる。

以上のように蓄電池Ｂに充電する時は、スイッチＳＷ１
をオン、スイッチＳＷ２をオフとし、前記０式で示され
る充電電流１ｏにより充電され、蓄電池Ｂの容量のない
時には交流電源ｅを投入し、スイッチＳＷ１をオフ、ス
イッチＳ　Ｗ　２をオンとし、前記０式で示される電流
１１により高出力が負荷しに供給されることになる。第
４図は上記動作を行なった時の電流波形を示し、同図（
ａ）は充電電流１１、（ｂ）は放電電流Ｉ２、（Ｃ）は
前記電流１１と電流Ｉ２の差の平均充電電流Ｉを示す。

この第２の実施例によれば構成簡単で小型軽石、かつ−
安価なＡＣドライブ付の充電器を提供することができる
。

（発明の効果）以上のように本発明によれば、発振トランスの２次巻線
に蓄電池を充電する方向に接続された第１の整流素子と
並列に、蓄電池を放電する方向に第２の整流素子と、放
電を制御するスイッチと、放電電流制限抵抗を接続した
ことにより、従来のように異なった入力電圧に対応して
充電電流を一定とするための複雑な制御回路を用いるこ
となく、簡単な構成で安価に充電器を作成することがで
き、しかも異なった入力電圧に対して遺贈かつ安全に充
電を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の充電回路の一実施例による回路図、第
２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は前記回路の各部に流れる
電流波形図、第３図は本発明の充電回路の他の実施例に
よる回路図、第４図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は前記回路
の各部を流れる電流の波形図である。ｅ・・−交流電源、Ｄｌ・・・ダイオード、Ｑｌ・・・
発振用トランジスタ（制御半導体スイッチ）、Ｔ・・・
発振トランス、し１・・・１次巻線、し２・・・２次巻
線、Ｄ２・・・ダイオード（第１の整流素子）、Ｄ３・
・・ダイオード（第２の整流素子）、ＳＷｌ・・・放電
をυ制御するスイッチ、Ｒ５・・・放電電流制限抵抗、
Ｂ・・・蓄電池。

Claims

【特許請求の範囲】

１、交流電源を整流して得られた直流を駆動電源として
ブロッキング発振動作する制御半導体スイッチと発振ト
ランスを有し、この発振トランスの出力により蓄電池を
充電するようにした充電回路において、発振トランスの
１次巻線は前記制御半導体スイッチの順方向路に接続し
、前記発振トランスの２次巻線には蓄電池を充電する方
向に第１の整流素子と蓄電池を接続し、かつ前記第１の
整流素子と並列に、蓄電池を放電する方向に第２の整流
素子、放電を制御するスイッチおよび放電電流制限抵抗
を接続したことを特徴とする充電回路。