JP2727624B2 - Charging device - Google Patents
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- Secondary Cells (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 以下の順序で本発明を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention will be described in the following order.
A産業上の利用分野 B発明の概要 C従来の技術(第4図) D発明が解決しようとする問題点(第4図及び第5図) E問題点を解決するための手段(第1図) F作用 G実施例(第1図〜第3図) (G1)第1実施例(第1図及び第2図) (G2)第2実施例(第1図及び第3図) (G3)他の実施例 H発明の効果 A産業上の利用分野 本発明は充電装置に関し、特に充電対象となるバツテ
リを装着又は脱着(これをバツテリの装脱と呼ぶ)を自
動的に検出して充電を開始し得るようにしたものであ
る。A Industrial application field B Outline of the invention C Conventional technology (Fig. 4) D Problems to be solved by the invention (Figs. 4 and 5) E Means for solving the problems (Fig. 1) F) Action G Example (FIGS. 1 to 3) (G1) First Example (FIGS. 1 and 2) (G2) Second Example (FIGS. 1 and 3) (G3) Other Embodiments H Effects of the Invention A Industrial Field of the Invention The present invention relates to a charging device, and in particular, automatically detects when a battery to be charged is attached or detached (this is referred to as battery detachment), and performs charging. It's something you can start with.
B発明の概要 本発明は、充電装置において、スイツチングトランス
の2次巻線から得た検出電流電源に基づいてバツテリの
装脱着状態を検出するようにしたことにより、全体とし
ての構成を複雑かつ大型にすることなく高い検出感度で
バツテリを自動的に充電開始させ得る。B. Summary of the Invention In the present invention, the charging / discharging state of a battery is detected on the basis of a detected current power supply obtained from a secondary winding of a switching transformer, so that the overall configuration is complicated and complicated. Battery charging can be started automatically with high detection sensitivity without increasing the size.
C従来の技術 この種の充電装置においては、充電対象となるバツテ
リがバツテリ接続端子に接続された場合に限つて充電出
力を送出できるようにすることにより安全性を高めるよ
うな工夫がされており、従来バツテリの装脱を検出する
回路として第4図及び第5図に示す構成のものが用いら
れていた。C. Prior Art In this type of charging device, a device has been devised to enhance the safety by making it possible to output a charging output only when a battery to be charged is connected to a battery connection terminal. Conventionally, a circuit having the configuration shown in FIGS. 4 and 5 has been used as a circuit for detecting battery attachment / detachment.
第4図の充電装置1において、充電対象となるバツテ
リ2が充電装置本体3のアース端子3N(アースラインLN
に接続されている)及びバツテリ接続端子3P間に電気的
に接続されることにより装着状態になると、バツテリ接
続端子3Pからバツテリ2を通じてアース端子3Nに充電電
流ICHGを流すことによりバツテリ2を充電する。In the charging device 1 shown in FIG. 4, the battery 2 to be charged is connected to the ground terminal 3N (ground line LN) of the charging device main body 3.
Is connected to the battery connection terminal 3P, and the battery 2 is charged by flowing a charging current I CHG from the battery connection terminal 3P to the ground terminal 3N through the battery 2 when the battery 2 is mounted. I do.
この装着状態からバツテリ2が脱着されると、バツテ
リ2が端子3N及び3Pから電気的に切り離されることによ
り、端子3N及び3P間が開放され、これにより充電電流I
CHGを供給しない状態になる。When the battery 2 is detached from this mounted state, the battery 2 is electrically disconnected from the terminals 3N and 3P, so that the terminals 3N and 3P are opened, so that the charging current I
CHG is not supplied.
充電装置本体3はスイツチングレギユレータ回路部5
を有し、コネクタ6を通じて供給される商用交流電源を
フイルタ7を介して整流回路8において整流し、整流回
路8のスイツチング直流電流I1をスイツチングトランジ
スタ9によつてスイツチング制御されるスイツチングト
ランス10の1次巻線N1に供給するようになされ、スイツ
チングトランジスタ9をパルス幅制御回路起11によつて
スイツチング制御することによりスイツチングトランス
10の2次巻線N2に生ずるスイツチング出力電流I2をダイ
オード12及びコンデンサ13でなる整流回路構成の主電流
出力回路14に供給する。The charging device main body 3 is a switching regulator circuit unit 5
And a rectifying circuit 8 rectifies a commercial AC power supplied through a connector 6 through a filter 7, and controls a switching DC current I 1 of the rectifying circuit 8 by a switching transistor 9. The switching transformer 9 is supplied to the primary winding N1 of the switching circuit 10 and the switching transistor 9 is controlled by a pulse width control circuit 11 to control the switching.
10 supplies a switching-output current I 2 generated in the secondary winding N2 to the diode 12 and the main current output circuit 14 of the rectifier circuit arrangement consisting of a capacitor 13.
その結果主電流出力回路14のコンデンサ13の両端に2
次巻線N2の両端電圧V0を平均化してなる電源電圧V1をも
つ主回路電源が形成され、この主回路電源から主電流I3
をバツテリ装着検出回路15を通じてバツテリ接続端子3P
に充電電流ICHGとして供給する。As a result, two ends of the capacitor 13 of the main current output circuit 14
Main circuit power supply having a power supply voltages V 1 to the voltage across V 0 formed by averaging the winding N2 is formed, the main current I 3 from the main circuit power supply
To the battery connection terminal 3P through the battery mounting detection circuit 15.
As charging current I CHG .
第4図の場合バツテリ装着検出回路15は演算増幅回路
構成の比較回路16を有し、主電流出力回路14の出力端及
びアースラインLN間に直列に接続された分圧抵抗17、1
8、19のうち抵抗18及び19間の接続中点P1に得られる分
圧電圧を基準電位V2として比較回路16の非反転入力端に
与えると共に、抵抗17及び18間の接続中点P2を直列抵抗
20及び21を介して反転入力端子21に接続すると同時に、
抵抗20及び21の接続中点P3をバツテリ接続端子3Pに接続
する。In the case of FIG. 4, the battery mounting detection circuit 15 has a comparison circuit 16 in the form of an operational amplifier circuit, and the voltage dividing resistors 17, 1 connected in series between the output terminal of the main current output circuit 14 and the ground line LN.
Together provide the non-inverting input of the comparator circuit 16 a divided voltage obtained at the connection midpoint P1 between the resistor 18 and 19 of 8 and 19 as a reference potential V 2, the connection point P2 between the resistor 17 and 18 Series resistance
At the same time as connecting to the inverting input terminal 21 via 20 and 21,
The connection point P3 between the resistors 20 and 21 is connected to the battery connection terminal 3P.
比較回路16の識別出力信号S1は抵抗17の両端を側路す
るように設けられている主電流スイッチ回路22にオンオ
フ制御信号として与えられる。Identification output signals S 1 of the comparator circuit 16 is given as on-off control signal to the main current switch circuit 22 provided at both ends of the resistor 17 to the side passage.
第4図の構成において、抵抗20にはバツテリ2の装着
又は脱着状態に応じて装着時充電電流ICHGの一部となる
検出電流I4が流れることによりバツテリ装着検出素子と
して動作するのに対して、脱着時には電流が流れない状
態になり、これにより比較回路16の反転入力端の電位が
バツテリ2の装着又は脱着状態に応じて変化する。In the configuration of FIG. 4, the resistor 20 while operating as Batsuteri attachment detection element by flowing detected current I 4 to be part of the mounting when the charging current I CHG in response to the mounting or desorption state of Batsuteri 2 Thus, no current flows when the battery 2 is detached, so that the potential at the inverting input terminal of the comparison circuit 16 changes according to the state of attachment or detachment of the battery 2.
すなわちバツテリ2の脱着時、抵抗20には検出電流I4
が流れないことにより、比較回路16の非反転入力端及び
反転入力端の電位がほぼ等しくなることにより識別出力
信号S1として主電流スイツチ回路22をオフ動作させるよ
うな識別出力信号S1を送出する状態になつている。That is, when the battery 2 is detached, the detection current I 4
By does not flow, sends an identification output signals S 1 such as the potential of the non-inverting input terminal and inverting input terminal is off operation of the main current switch circuit 22 as an identification output signals S 1 by approximately equal comparison circuit 16 You are in a state to do.
この状態においてバツテリ2が装着されると、バツテ
リ2に充電電流ICHGが流れることによりこれに応じて抵
抗17及び20を順次通つて検出電流I4が流れる状態にな
り、このとき比較回路16の非反転入力端及び反転入力端
間の電位差が大きくなつて比較回路16のスレシヨルドを
超えるような電位差が与えられる状態になる。このとき
比較回路16から主電流スイツチ回路22をオン動作させる
ような識別出力信号S1が発生し、主電流スイツチ回路22
を通じて主電流I3が流れ出し、これによりバツテリ2に
充電電流ICHGが供給される。When the battery 2 is mounted in this state, the charging current I CHG flows through the battery 2, and accordingly, the detection current I 4 flows through the resistors 17 and 20 in response to the charging current I CHG . When the potential difference between the non-inverting input terminal and the inverting input terminal increases, a potential difference exceeding the threshold of the comparison circuit 16 is applied. In this case the discrimination output signals S 1, such as to a main current switch circuit 22 on operation from the comparator circuit 16 is generated, the main current switch circuit 22
The main current I 3 flows through the battery 2, whereby the charging current I CHG is supplied to the battery 2.
このとき抵抗20に流れる検出電流I4はほぼ主電流I3程
度に大きくなり、従つて比較回路16の動作状態、従つて
識別出力信号S1は主電流スイツチ回路22をオン動作させ
た状態を維持する。In this case the detection current I 4 flowing through the resistor 20 increases in the order of the main current I 3, the operating state of the slave connexion comparator circuit 16, a state slave connexion identification output signals S 1 is obtained by the ON operation of the main current switch circuit 22 maintain.
このようにして第4図の構成によれば、バツテリ2の
装着時これを自動的に検出して充電を開始する充電装置
1を得ることができる。Thus, according to the configuration of FIG. 4, it is possible to obtain the charging device 1 that automatically detects the battery 2 when the battery 2 is mounted and starts charging.
D発明が解決しようとする問題点 ところが第4図の構成によると、バツテリ装着検出素
子としての抵抗20を主電流I3を充電電流ICHGとして引き
出すための主回路に挿入すること避け得ないために充電
電流ICHGがバツテリ2の充電特性に起因して小さくなつ
たとき誤動作するおそれがある。D Problem to be Solved by the Invention However, according to the configuration of FIG. 4, it is unavoidable to insert the resistor 20 as the battery mounting detection element into the main circuit for extracting the main current I 3 as the charging current I CHG. In addition, when the charging current I CHG becomes small due to the charging characteristics of the battery 2, a malfunction may occur.
因に実際上バツテリ2に供給すべき充電電流ICHGは1.
0〜1.2〔A〕程度は必要となるので、抵抗20の発熱を実
用上十分に押さえると共に、抵抗20における電圧降下を
あまり大きくしないようにする観点から抵抗20の抵抗値
を大きくすることはできず、結局実用上0.05〔Ω〕程度
に選定される。Incidentally, the charging current I CHG to be actually supplied to the battery 2 is 1.
Since about 0 to 1.2 [A] is required, the resistance value of the resistor 20 can be increased from the viewpoint of sufficiently suppressing the heat generation of the resistor 20 for practical use and not increasing the voltage drop at the resistor 20 too much. Instead, it is practically selected to be about 0.05 [Ω].
このようにしたとき比較回路16のスレシヨルドレベル
に対応する検出電流(すなわち抵抗20に流れる検出電流
I4)は約0.4〔A〕程度になり、充電電流ICHGがバツテ
リ2の充電特性によつて当該スレシヨルド電流値以下に
なるとバツテリ2が装着されているにもかかわらず比較
回路16はそれを非装着状態(すなわち脱着状態)として
誤検出するおそれがある。In this case, the detection current corresponding to the threshold level of the comparison circuit 16 (that is, the detection current flowing through the resistor 20)
I 4 ) is about 0.4 [A], and when the charging current I CHG falls below the threshold current value due to the charging characteristics of the battery 2, the comparison circuit 16 determines that the battery 2 is attached even though the battery 2 is mounted. There is a possibility that it is erroneously detected as a non-attached state (ie, a detached state).
因に充電対象であるバツテリ2が古いバツテリであつ
た場合や、過放電状態又は満充電状態のバツテリを装着
した場合には、充電電流ICHGの値が0.4〔A〕以下程度
に減少する場合が生じ得る。When the battery 2 to be charged is an old battery or when a battery in an overdischarged state or a fully charged state is attached, the value of the charging current I CHG decreases to about 0.4 [A] or less. Can occur.
このような誤検出を改善する方法として従来第5図に
示すように、バツテリ装着検出回路用補助巻線N3をスイ
ツチングトランス10の3次巻線として巻装する方法が提
案されている。As a method of improving such erroneous detection, a method of winding the auxiliary winding N3 for a battery mounting detection circuit as a tertiary winding of the switching transformer 10 as shown in FIG.
第4図との対応部分に同一符号を付して示す第5図に
おいて、補助巻線N3の一端が主電流出力回路14のコンデ
ンサ13の出力端に接続されると共に、他端がダイオード
25及びコンデンサ26でなるバツテリ装着検出用電源回路
27に接続され、これによりコンデンサ26の充電電圧をバ
ツテリ装着検出回路15に電源出力として供給する。In FIG. 5, in which parts corresponding to those in FIG. 4 are assigned the same reference numerals, one end of the auxiliary winding N3 is connected to the output end of the capacitor 13 of the main current output circuit 14, and the other end is connected to a diode.
Battery mounting detection power supply circuit consisting of 25 and capacitor 26
27, thereby supplying the charging voltage of the capacitor 26 to the battery mounting detection circuit 15 as a power output.
この電源出力は分圧抵抗28及び29によつて分圧され、
抵抗28及び29の接続中点P4の電圧が比較回路16の非反転
入力端に基準電圧V2として与えられる。This power supply output is divided by the voltage dividing resistors 28 and 29,
Voltage of a connection point P4 of the resistors 28 and 29 is supplied as a reference voltage V 2 to the non-inverting input of the comparator circuit 16.
これに加えて当該電源出力は装着検出素子としての抵
抗30及び結合用ダイオード31を順次通じて充電装置本体
3のバツテリ接続端子3Pに接続されると共に、抵抗30及
びダイオード31の接続中点P5が抵抗32を通じて比較回路
16の反転入力端に接続される。In addition to this, the power output is connected to the battery connection terminal 3P of the charging device main body 3 sequentially through the resistor 30 as a mounting detection element and the coupling diode 31, and the connection midpoint P5 of the resistor 30 and the diode 31 is connected. Comparison circuit through resistor 32
Connected to 16 inverting inputs.
この場合主電流出力回路14の出力端に得られる主電流
I3は主電流スイツチ回路22、結合用ダイオード33を通じ
てバツテリ接続端子3Pに接続され、かくして識別出力信
号S1が発生して主電流スイツチ回路22がオン動作したと
き、主電流I3が充電電流ICHGとしてバツテリ2に供給さ
れる。In this case, the main current obtained at the output terminal of the main current output circuit 14
I 3 is the main current switch circuit 22 is connected to the Batsuteri connecting terminals 3P via coupling diode 33, thus when the main current switch circuit 22 identifies the output signal S 1 is generated is turned on, the main current I 3 is the charging current It is supplied to Battery 2 as I CHG .
第5図の構成においてバツテリ装着検出用電源回路27
の電源入力電圧V3は、アースラインLNを基準として出力
回路14の電源電圧V1に補助巻線N3の両端電圧V4を積み上
げた値になり、かくしてバツテリ接続端子3P及びアース
端子3Nにバツテリ2を装着したとき、当該バツテリ2に
対する充電電流ICHGが例えば0.4〔A〕程度にまで低下
したとしても、装着検出素子としての抵抗30に流す検出
電流I5の電流値はこれとは無関係に選定できる。因に、
この場合抵抗30は主電流I3をバツテリ2に供給するため
の主電流回路に挿入されていないからである。In the configuration of FIG. 5, the battery mounting detection power supply circuit 27 is used.
Batsuteri the power supply input voltage V 3, the value of piled voltage across V 4 of the power supply voltages V 1 to the auxiliary winding N3 of the output circuit 14 based on the earth line LN, thus the Batsuteri connecting terminals 3P and ground terminal 3N when wearing the 2, the even charging current I CHG for Batsuteri 2 drops example to a level 0.4 [a], the current value of the detected current I 5 flowing through the resistor 30 as a mounting detection device which the independently Can be selected. By the way,
In this case the resistor 30 is because not inserted the main current I 3 in the main current circuit for supplying the Batsuteri 2.
従つて装着検出素子30として例えば数百〔Ω〕程度に
まで格段的に大きな値に選定でき、第4図の場合の抵抗
20が0.05〔Ω〕に選定されていたのと比較して104倍程
度の抵抗値を選定できることになり、この分検出電流I5
の値を小さい値に選定できる。Accordingly, the mounting detection element 30 can be selected to have a remarkably large value of, for example, about several hundred [Ω], and the resistance in the case of FIG.
20 can be selected about 10 4 times the resistance value compared to 0.05 (Ω), and the detection current I 5
Can be selected to be a small value.
従つてバツテリ2の装着時充電電流ICHGが極端に低下
しても、実用上十分な余裕をもちながらこれに対応して
変化し得る検出電流I5を得ることができ、従つて比較回
路16を誤動作させるおそれを有効に回避し得る。Be lowered accordance connexion Batsuteri 2 during charging current I CHG is extremely worn, it is possible to obtain a detection current I 5 which may vary correspondingly while having practically sufficient margin accordance connexion comparator circuit 16 Can be effectively avoided.
ところが第5図の構成によると、スイツチングレギユ
レータ回路部5のスイツチングトランス10に補助巻線N3
を設ける必要があるため、この分スイツチングトランス
10の構成が大型かつ複雑になる問題がある。However, according to the configuration of FIG. 5, the auxiliary winding N3 is connected to the switching transformer 10 of the switching regulator circuit unit 5.
It is necessary to provide a switching transformer
There is a problem that the configuration of 10 is large and complicated.
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、主電流
回路に電源を供給するスイツチングトランスの2次巻線
からバツテリ装着検出用電源出力を得ることができるよ
うにすることにより、スイツチングトランスに補助巻線
を設ける必要性をなくした充電装置を提案しようとする
ものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above points, and has been made by making it possible to obtain a battery mounting detection power supply output from a secondary winding of a switching transformer for supplying power to a main current circuit. It is an object of the present invention to propose a charging device which eliminates the need for providing an auxiliary winding in a switching transformer.
E問題点を解決するための手段 かかる問題点を解決するため本発明においては、スイ
ツチングトランス10の2次巻線N2から得られるスイツチ
ング出力を整流して主電流I3を得、当該主電流I3によつ
てバツテリ接続端子3Pに装着されたバツテリ2を充電す
る充電装置1において、2次巻線N2から主電流I3の電位
より高い電位をもつ検出電流電源出力S13を形成し、バ
ツテリ接続端子3Pに装着されたバツテリ2を通じて検出
電流I11が流れるか否かによつてバツテリ2の装着又は
脱着を検出するバツテリ装着検出回路35と、このバツテ
リ装着検出回路35の検出出力に応じて主電流I3をバツテ
リ接続端子3Pに送出する主電流スイツチ回路22とを設け
るようにする。In the present invention for solving means above problems to solve E problems, rectifies the switching-output obtained from the secondary winding N2 of when to quenching transformer 10 to obtain the primary current I 3, the main current in the charging apparatus 1 for charging a Batsuteri 2 mounted on Yotsute Batsuteri connecting terminals 3P to I 3, to form a detection current power output S13 with a potential higher than the potential of the main current I 3 from the secondary winding N2, Batsuteri and Batsuteri mounting detection circuit 35 for detecting the mounting or detaching of the detected current I 11 I connexion Batsuteri 2 to whether flowing through the connection Batsuteri 2 attached to the terminal 3-Way, according to the detection output of the Batsuteri mounting detection circuit 35 to be provided a main current switch circuit 22 to deliver the main current I 3 to Batsuteri connection terminal 3-way.
F作用 2次巻線N2から主電流I3の電位より高い電位をもつ検
出電流電源出力S13を形成するようにしたことにより、
バツテリ2を通じて流す検出電流I3を実用上十分に小さ
くでき、その結果バツテリ2の充電特性の影響を受ける
ことなく高い精度でバツテリ2の装着又は脱着を検出す
ることができる。By the from F acts secondary winding N2 so as to form a sensing current source output S13 with a potential higher than the potential of the main current I 3,
Batsuteri the detection current I 3 can practically sufficiently small to flow through 2, it is possible to detect the mounting or detaching of Batsuteri 2 with high accuracy without being affected by the charging characteristics of the resulting Batsuteri 2.
G実施例 以下図面について、本発明の一実施例を詳述する。G Example Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(G1)第1実施例 第5図との対応部分に同一符号を付して示す第1図に
おいて、バツテリ装着検出回路35の検出電流電源として
スイツチングレギユレータ回路部5のスイツチングトラ
ンス10の2次巻線N2が用いられる。(G1) First Embodiment In FIG. 1, parts corresponding to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals, and a switching transformer 10 of a switching regulator circuit unit 5 is used as a detection current power supply for a battery mounting detection circuit 35. Is used.
すなわち2次巻線N2の非アース側端に得られる出力信
号S11が直流カツト用コンデンサ36を通じてアノード側
をアースラインLNに接続してなるクランプ用ダイオード
37のカソードに接続され、これによりクランプ回路38を
構成する。That is, the output signal S11 obtained at the non-earth side end of the secondary winding N2 is connected to the anode side to the earth line LN through the DC cut capacitor 36, and a clamping diode.
It is connected to the cathode of 37, thereby constituting a clamp circuit 38.
クランプ用ダイオード37の出力端すなわちカソードに
得られるクランプ出力信号S12は、整流用ダイオード39
を通じて一端をアースラインLNに接続してなるピーク保
持用コンデンサ40の他端に接続され、かくしてピーク整
流回路41が構成されている。The clamp output signal S12 obtained at the output terminal of the clamping diode 37, that is, the cathode, is connected to the rectifying diode 39.
Is connected to the other end of the peak holding capacitor 40 having one end connected to the ground line LN, thus forming the peak rectifier circuit 41.
かくしてピーク保持用コンデンサ40の出力端すなわち
非アース側端に検出電流電源出力S13が得られ、これが
抵抗42及びツエナーダイオード43でなる定電圧回路44を
通じてバツテリ装着検出用定電圧電源出力S14としてバ
ツテリ装着検出用抵抗50及びトランジスタ51に供給され
る。Thus, a detection current power supply output S13 is obtained at the output end of the peak holding capacitor 40, that is, the non-earth side end, and this is connected to the battery as a battery mounting detection constant voltage power supply output S14 through the constant voltage circuit 44 including the resistor 42 and the Zener diode 43. It is supplied to the detection resistor 50 and the transistor 51.
トランジスタ51はPNP形バイポーラトランジスタで構
成され、そのエミッタに定電圧電源出力S14を受けてエ
ミッタ及びベース間に接続された抵抗50を通じ、さらに
半固定抵抗52、結合用ダイオード53を通じてバツテリ接
続端子3Pに供給するようになされている。The transistor 51 is formed of a PNP type bipolar transistor, and receives the constant voltage power supply output S14 at its emitter, through a resistor 50 connected between the emitter and the base, further through a semi-fixed resistor 52, and a coupling diode 53 to a battery connection terminal 3P. It is made to supply.
かくしてバツテリ接着検出用抵抗50に検出電流I11が
流れていないときトランジスタ51がオフ動作することに
より、、バツテリ2が装着されていない状態を検出した
ことになるのに対して、抵抗50に検出電流I11が流れた
ときトランジスタ51がオン動作することにより、バツテ
リ装着状態を検出したことになる。Thus whereas Batsuteri bonding detection resistor 50 to detect current I 11 is a transistor 51 when no flow is to detecting a state ,, Batsuteri 2 is not mounted by operating off detection resistor 50 transistor 51 when the current I 11 flows is by turning on operation, thereby detecting a Batsuteri mounted state.
トランジスタ51のコレクタは制御出力回路54に接続さ
れ、トランジスタ61がオン動作したとき主電流スイツチ
回路22に対してオン制御信号S15を送出するようになさ
れている。The collector of the transistor 51 is connected to the control output circuit 54, and sends an on-control signal S15 to the main current switch circuit 22 when the transistor 61 is turned on.
以上の構成において、スイツチングレギユレータ回路
部5のスイツチングトランジスタ9がオン動作している
間その2次巻線N2にその非アース側端の電位が高くなる
ような電圧V0が発生し(第2図(A))、これが出力信
号S11としてダイオード12を介してコンデンサ13を充電
することにより主整流回路14の主回路電源出力信号S0が
発生される。In the above configuration, the voltage V 0 as when to quenching transistor 9 and the potential between the non-grounded end to the secondary winding N2 which are turned on increases of when to quenching the regulation Yoo regulator circuit 5 is generated (FIG. 2A), this charges the capacitor 13 via the diode 12 as the output signal S11, thereby generating the main circuit power supply output signal S0 of the main rectifier circuit 14.
これに対してスイツチングトランジスタ9がオフ動作
することにより1次巻線N1の電流が減少して行く間2次
巻線N2には電圧V0と逆方向の電圧VBが発生し、この電圧
VBは主整流回路14のダイオード12によつて阻止されるこ
とによりコンデンサ13を放電することができず、かくし
て主整流回路14の出力端にアースラインLNを基準電位
(=0〔V〕)として電圧V0の主電流電源が維持され、
これが主電流I3を流す主電流電源を形成する。In contrast when to quenching transistor 9 the voltage V B of the reverse voltage V 0 generated between secondary winding N2 of the current of the primary winding N1 by operating off decreases, the voltage
V B is the main rectification by being by connexion blocked by the diode 12 of circuit 14 can not discharge the capacitor 13, thus the main rectifier circuit 14 a reference potential ground line LN to the output terminal of the (= 0 V) Main power supply of voltage V 0 is maintained as
Which forms a main current source for flowing a main current I 3.
これに対して電圧VBが発生したときバツテリ装着検出
回路35のクランプ回路38はクランプ用ダイオード37を通
じて出力信号S12(第2図(B))をアース電位にクラ
ンプする。これと同時に電圧VBはクランプ用ダイオード
37を通じて当該クランプ用ダイオード37側が高い電位に
なるような極性で直流カツト用コンデンサ36を充電す
る。Clamp circuit 38 of Batsuteri mounting detection circuit 35 when the voltage V B generated against which the clamp output signal S12 (FIG. 2 (B)) through the clamping diode 37 to ground potential. At the same time the voltage V B is clamping diode
The DC cutting capacitor 36 is charged with a polarity such that the potential of the clamping diode 37 becomes higher through 37.
この状態から再度スイツチングトランジスタ9がオン
動作して電圧V0を発生する状態に切り換わると、2次巻
線N2の出力信号S11の電位がアースラインLNを基準にし
て電位V0だけ上昇し(第2図(A))、これによりクラ
ンプ回路38の出力信号S12(第2図(B))は直流カツ
ト用コンデンサ36を充電していた電圧VBをさらに電位V0
だけ押し上げた電位V0+VBに引き上げられる。When switched to a state for generating a voltage V 0 when to quenching transistor 9 from this state again and turned on, the potential of the output signal S11 of the secondary winding N2 is raised by potential V 0 which, based on the earth line LN (FIG. 2 (a)), thereby the output signal S12 (FIG. 2 (B)) is the voltage V B further potential V 0 which had been charge DC Katsuhito capacitor 36 of the clamp circuit 38
It is raised to the potential V 0 + V B just pushed up.
この状態においてはクランプ用ダイオード37はオフ動
作しており、かくしてクランプ回路38からアースライン
LNの電位(=0〔V〕)を基準にしてV0+VBの電位をも
つ出力信号S12がピーク整流回路41に供給される。In this state, the clamping diode 37 is off, and thus the grounding line is
An output signal S12 having a potential of V 0 + V B based on the potential of LN (= 0 [V]) is supplied to the peak rectifier circuit 41.
このときピーク整流回路41は整流用ダイオード39を介
してコンデンサ40にピーク電位V0+VBを保持することに
より当該電位をもつ直流出力信号S13(第2図(C))
を出力する。At this time, the peak rectifier circuit 41 holds the peak potential V 0 + V B in the capacitor 40 via the rectifying diode 39, thereby generating a DC output signal S13 having the potential (FIG. 2 (C)).
Is output.
このようにしてバツテリ装着検出回路35はピーク整流
回路41から、主整流回路14から得られる主回路電源出力
信号S0の電位(=V0)より高い電位(=V0+VB)をもつ
電圧源を形成することができ、この高い電位をもつ電圧
源から定電圧回路44を通じてバツテリ装着検出素子とし
てのトランジスタ51及び抵抗R50に定電圧信号S14を供給
することができる。In this way, the battery mounting detection circuit 35 outputs a voltage from the peak rectification circuit 41 to the voltage source having a potential (= V 0 + V B ) higher than the potential (= V 0 ) of the main circuit power supply output signal S0 obtained from the main rectification circuit 14. can form, it can be supplied to the constant voltage signal S14 through the constant voltage circuit 44 from the voltage source having the high potential to the transistor 51 and the resistor R 50 as Batsuteri mounting detection device.
ここでバイポーラトランジスタでなるバツテリ装着検
出用トランジスタ51がバイポーラトランジスタで構成さ
れていることにより当該トランジスタ51をオン動作させ
るためにはそのエミツタ及びベース間電圧がその順方向
電圧VBE(=0.7〔V〕)以上になれば良い。Since the battery mounting detection transistor 51, which is a bipolar transistor, is a bipolar transistor, the emitter-to-base voltage must be equal to the forward voltage V BE (= 0.7 V ])
この条件を満足するようにバツテリ装着検出用抵抗50
に流すべき電流I11は次式 のように表すことができる。ここでR50はバツテリ装着
検出用抵抗50の抵抗値を表す。The battery mounting detection resistor 50 must satisfy this condition.
The current I 11 to be applied to Can be expressed as Wherein R 50 is represents the resistance value of Batsuteri mounting detection resistor 50.
(1)式において実際上順方向電圧VBEはVBE=0.7
〔V〕であり、またバツテリ装着検出用抵抗50の抵抗値
R50をR50=1×103〔Ω〕に選定すればバツテリ装着検
出用トランジスタ51が検出動作をするために必要な電流
Iの限界値はほぼ次式 のように、0.7〔mA〕程度で済むことになる。In equation (1), the forward voltage V BE is actually V BE = 0.7
[V], and the resistance value of the battery mounting detection resistor 50
If R 50 is selected to be R 50 = 1 × 10 3 [Ω], the limit value of the current I required for the battery mounting detection transistor 51 to perform the detection operation is almost the following equation. As shown in the above, only about 0.7 [mA] is required.
そこで、バツテリ2が端子3P及び3N間に装着されたと
きバツテリ装着検出用抵抗50に流れる検出電流I11が、
バツテリ2の充電特性が原因となつてたとえ主電流回路
から供給される主回路電源出力信号S0の電位(=V0)近
くまで上昇しても、検出電流の電流値は実用上十分に小
さい値になるので、未だ十分な余裕をもちながらバツテ
リ2の装着又は脱着状態に対応する変化幅で変化する検
出電流を得ることができ、かくして検出感度の高いバツ
テリ装着検出動作を実現し得る。Therefore, the detection current I 11 flowing in Batsuteri mounting detection resistor 50 when Batsuteri 2 is attached between terminals 3P and 3N,
Due to the charging characteristics of the battery 2, even if the potential of the main circuit power supply output signal S0 supplied from the main current circuit rises to near the potential (= V 0 ), the current value of the detection current is sufficiently small for practical use. Therefore, it is possible to obtain a detection current that changes with a change width corresponding to the mounting or detaching state of the battery 2 while still having a sufficient margin, and thus a battery mounting detecting operation with high detection sensitivity can be realized.
かくするにつき、スイツチングトランス10に補助巻線
を増設する必要がないことにより、全体としての構成を
複雑かつ大型にしないようにできる。In this way, since it is not necessary to add an auxiliary winding to the switching transformer 10, the overall configuration can be prevented from being complicated and large.
また第1図の構成によれば定電圧回路44を介してバツ
テリ装着検出用の電源出力を得るようにしたことによ
り、一段と安定なバツテリ装着検出結果を得ることがで
きる。In addition, according to the configuration shown in FIG. 1, a power output for detecting battery mounting is obtained via the constant voltage circuit 44, so that a more stable battery mounting detection result can be obtained.
(G2)第2実施例 第3図は充電装置1を他の電子機器と組み合わせて1
つの電子機器システムを構成するコンポーネント機器と
して使用できるようにした第2実施例を示すものであ
る。(G2) Second Embodiment FIG. 3 shows a configuration in which the charging device 1 is
This shows a second embodiment that can be used as a component device constituting one electronic device system.
第1図との対応部分に同一符号を付して示す第3図に
おいて、主電流スイツチ回路22としてバツテリ充電切換
出力端T1及び関連機器切換出力端T2を有するものを用
い、制御出力回路54においてバツテリ装着状態を表す制
御信号ST15が得られたとき主電流スイツチ回路22をバツ
テリ充電切換出力端T1側に切り換えるのに対して、制御
出力回路54においてバツテリ脱着状態を検出したとき主
電流スイツチ回路22を関連機器切換出力端T2側に切り換
えることにより、主整流回路14の出力端に得られる主回
路電流出力信号S0を関連機器切換出力端T2を介して電源
出力端子3Wに送出するようになされている。In FIG. 3 in which the same reference numerals are given to the parts corresponding to FIG. 1, a main current switch circuit 22 having a battery charge switching output terminal T1 and a related equipment switching output terminal T2 is used. While the main current switch circuit 22 is switched to the battery charge switching output terminal T1 when the control signal ST15 indicating the battery mounting state is obtained, the main current switch circuit 22 is detected when the battery output state is detected in the control output circuit 54. Is switched to the related equipment switching output terminal T2 side, so that the main circuit current output signal S0 obtained at the output terminal of the main rectifier circuit 14 is transmitted to the power output terminal 3W via the related equipment switching output terminal T2. I have.
この実施例の場合制御出力回路54には例えば電子機器
システムのシステムコントローラから外部制御信号S21
が与えられ、この外部制御信号S21によつて主電流スイ
ツチ回路22の切換出力端の選択、切換動作タイミング等
を制御できるようになされている。In the case of this embodiment, for example, an external control signal S21 is supplied from the system controller of the electronic equipment system to the control output circuit 54.
The selection of the switching output terminal of the main current switch circuit 22, the switching operation timing and the like can be controlled by the external control signal S21.
第3図の構成においてバツテリ2が装着されていると
き制御出力回路54は主電流スイツチ回路22をバツテリ充
電切換出力端T1側に切り換えることにより主整流回路14
の主回路電源出力信号S0がバツテリ充電切換出力端T1を
介し、さらに結合用ダイオード32を介してバツテリ接続
端子3Pに送出され、これによりバツテリ2を主電流I3に
よつて充電することができる。In the configuration shown in FIG. 3, when the battery 2 is mounted, the control output circuit 54 switches the main current switch circuit 22 to the battery charge switching output terminal T1 side so that the main rectification circuit 14
Main circuit power supply output signal S0 is through Batsuteri charging switching output end T1 of, sent further via the coupling diode 32 to Batsuteri connection terminal 3-Way, thereby the Batsuteri 2 can be by connexion charging the main current I 3 .
これに対してバツテリ2が脱着状態にあることを制御
出力回路54が検出したとき主電流スイツチ回路22が関連
機器切換出力端T2側に切り換えられることにより、主回
路電流出力信号S0が電源出力端子3Wに送出される。On the other hand, when the control output circuit 54 detects that the battery 2 is in the detached state, the main current switch circuit 22 is switched to the related equipment switching output terminal T2 side, so that the main circuit current output signal S0 is supplied to the power supply output terminal. Sent to 3W.
実際上電源出力端子3Wには、例えばビデオテープレコ
ーダ等の電子機器の電源ケーブルが接続され、かくして
充電装置1はビデオテープレコーダに対する電源アダプ
タとして動作する。Actually, a power cable of an electronic device such as a video tape recorder is connected to the power output terminal 3W, and thus the charging device 1 operates as a power adapter for the video tape recorder.
第3図の構成によれば、第1図について上述したと同
様の効果を得ることかできることに加えて、充電装置1
がバツテリ充電動作状態をしていないとき、これを関連
機器に対する電源アダプタとして動作させることがで
き、この分充電装置の機能を多機能化し得る。According to the configuration of FIG. 3, in addition to being able to obtain the same effects as described above with reference to FIG.
When the battery is not in the battery charging operation state, it can be operated as a power adapter for the related equipment, and the function of the charging device can be multifunctional.
(G3)他の実施例 (1) 上述の実施例においては1つのバツテリを充電
するように構成した充電装置に本発明を適用した場合に
ついて述べたが、複数個のバツテリを同時に充電する場
合には、各バツテリごとにバツテリ装着検出回路15をス
イツチングトランス10の2次巻線N2に接続するようにす
れば良い。(G3) Other Embodiments (1) In the above-described embodiment, the case where the present invention is applied to the charging device configured to charge one battery has been described. However, the case where a plurality of batteries are simultaneously charged is described. The battery mounting detection circuit 15 may be connected to the secondary winding N2 of the switching transformer 10 for each battery.
(2) また第3図の実施例においては、主電流スイツ
チ回路22が関連機器切換出力端T2側に切り換わる動作条
件を制御出力回路54に与えられる外部制御信号S21によ
つて決めるようにしたが、場合によつてはこれに加えて
バツテリ充電切換出力端T1側に切り換わる制御条件をも
外部制御信号S21によつて決めるようにしても良い。(2) In the embodiment shown in FIG. 3, the operating condition at which the main current switch circuit 22 switches to the related equipment switching output terminal T2 side is determined by the external control signal S21 supplied to the control output circuit 54. However, in some cases, in addition to this, the control condition for switching to the battery charge switching output terminal T1 may be determined by the external control signal S21.
(3) 上述の実施例においては充電電流ICHGを得るに
つき、定電圧回路44を通じて得るようにしたが、必要に
応じて定電圧回路44を省略するようにしても良い。(3) In the above embodiment, the charging current I CHG is obtained through the constant voltage circuit 44. However, the constant voltage circuit 44 may be omitted if necessary.
H発明の効果 上述のように本発明によれば、スイツチングトランス
に新たな補助巻線を巻装することなく主回路電源出力信
号より高い電位の電源出力をバツテリ装着検出回路に対
する電源として得ることができるようにしたことによ
り、実用上バツテリの充電特性に基づいてバツテリ電圧
が異常に上昇した場合にも、その影響を受けることなく
確実にバツテリの装着又は脱着状態を高い精度で検出し
て必要に応じて充電を開始し得るようにした充電装置を
容易に得ることができる。H Advantageous Effects of the Invention As described above, according to the present invention, a power supply output having a higher potential than the main circuit power supply output signal can be obtained as a power supply for the battery mounting detection circuit without winding a new auxiliary winding on the switching transformer. It is necessary to detect the battery installation or detachment state with high accuracy without being affected even if the battery voltage rises abnormally based on the battery's charging characteristics in practice. A charging device that can start charging in accordance with (1) can be easily obtained.
第1図は本発明による充電装置の一実施例を示す接続
図、第2図はその動作の説明に供する信号波形図、第3
図は本発明の第2実施例を示す接続図、第4図及び第5
図は従来の構成を示す接続図である。 1……充電装置、2……バツテリ、3……充電装置本
体、5……スイツチングレギユレータ回路部、22……主
電流スイツチ回路、35……バツテリ装着検出回路、38…
…クランプ回路、41……ピーク整流回路、44……定電圧
回路、50、51……バツテリ装着検出用抵抗、トランジス
タ。FIG. 1 is a connection diagram showing an embodiment of the charging device according to the present invention, FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the operation thereof, FIG.
FIGS. 4A and 4B are connection diagrams showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a connection diagram showing a conventional configuration. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging device, 2 ... Battery, 3 ... Charging device main body, 5 ... Switching regulator circuit part, 22 ... Main current switch circuit, 35 ... Battery attachment detection circuit, 38 ...
... Clamp circuit, 41 ... Peak rectification circuit, 44 ... Constant voltage circuit, 50, 51 ... Battery mounting detection resistor, transistor.
Claims (1)
れるスイツチング出力を整流して主電流を得、当該主電
流によつてバツテリ接続端子に装着されたバツテリを充
電する充電装置において、 上記2次巻線から上記主電流の電位より高い電位をもつ
検出電流電源出力を形成し、上記バツテリ接続端子に装
着されたバツテリを通じて検出電流が流れるか否かによ
つてバツテリの装着又は脱着を検出するバツテリ装着検
出回路と、 上記バツテリ装着検出回路の検出出力に応じて上記主電
流を上記バツテリ接続端子に送出する主電流スイツチ回
路と を具えることを特徴とする充電装置。1. A charging device for rectifying a switching output obtained from a secondary winding of a switching transformer to obtain a main current and charging a battery mounted on a battery connection terminal with the main current. A detection current power supply output having a potential higher than the potential of the main current is formed from the next winding, and the attachment or detachment of the battery is detected based on whether or not the detection current flows through the battery attached to the battery connection terminal. A battery charger comprising: a battery mounting detection circuit; and a main current switch circuit that sends the main current to the battery connection terminal according to a detection output of the battery mounting detection circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1034484A JP2727624B2 (en) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | Charging device |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP1034484A JP2727624B2 (en) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | Charging device |
Publications (2)
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---|---|
JPH02214426A JPH02214426A (en) | 1990-08-27 |
JP2727624B2 true JP2727624B2 (en) | 1998-03-11 |
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