JPH11313448A - 電池の充電制御回路 - Google Patents
電池の充電制御回路Info
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- JPH11313448A JPH11313448A JP10119028A JP11902898A JPH11313448A JP H11313448 A JPH11313448 A JP H11313448A JP 10119028 A JP10119028 A JP 10119028A JP 11902898 A JP11902898 A JP 11902898A JP H11313448 A JPH11313448 A JP H11313448A
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- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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- Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)
- Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
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Abstract
かつ、誤動作を防止できる電池の充電制御回路を提供す
ることを目的とする。 【解決手段】 電源端子Vccの電圧に対して出力端子
12の電圧が低いときに遮断し、そうでないとき導通す
る第1のトランジスタQ11、Q12,Q15,Q16
と、第1のトランジスタの遮断時に導通して定電圧Vr
egを発生する回路に動作電流を供給する第2のトラン
ジスタQ10,Q13,Q14とを有する。このため、
第2のトランジスタが導通することにより出力トランジ
スタの電流の可変制御が行われ電池の充電が行われ、こ
のような制御を第1及び第2のトランジスタだけで行う
ことができる。
Description
に関し、電源電圧と出力充電電圧との差電圧に応じて電
池の充電を制御する電池の充電制御回路に関する。
に示す回路が知られている。図4において、電源端子1
0に電源電圧Vccが供給され、出力端子12に充電し
ようとする電池が接続される。電源端子10はpnp構
造の出力トランジスタQ1のエミッタに接続され、トラ
ンジスタQ1のコレクタは電流検出抵抗R1を介して出
力出力端子12に接続されている。トランジスタQ1の
ベースはベース抵抗R2を介して半導体集積回路内のn
pn構造の制御トランジスタQ2のコレクタに接続され
ている。
続された電源ライン14と接地ライン16との間に、定
電流源18とツェナーダイオード20が直列接続されて
おり、ツェナーダイオード20で基準電圧Vrefが発
生される。また、定電流源18には抵抗R3の一端が接
続され、抵抗R3の他端はnpnトランジスタQ3のコ
レクタに接続されている。トランジスタQ3はコレクタ
・ベース間を接続されると共に、そのベースをnpnト
ランジスタQ4のベースと共通接続され、トランジスタ
Q3,Q4それぞれのエミッタは接地されてカレントミ
ラー回路が構成されている。
ンジスタQ5のコレクタ及びベースと接続されている。
トランジスタQ5はpnpトランジスタQ6〜Q9それ
ぞれのベースと共通接続されており、トランジスタQ5
〜Q9のエミッタは電源ライン14に接続されてカレン
トミラー回路を構成している。トランジスタQ9は演算
増幅器22に動作電流を供給し、トランジスタQ8はコ
ンパレータ24に動作電流を供給し、トランジスタQ7
は定電圧源28に動作電流を供給し、トランジスタQ6
は差動増幅器26に動作電流を供給する。
動増幅器を構成しており、抵抗R4を介して反転入力端
子に供給される出力端子12の出力電圧Vbatと、抵
抗R6を介して非反転入力端子に供給される電源電圧V
ccとを差動増幅して、その差電圧をコンパレータ24
の非反転入力端子に供給する。コンパレータ24の反転
入力端子にはツェナーダイオード20で発生された基準
電圧Vrefが供給されており、コンパレータ24は差
電圧が基準電圧Vref未満のときローレベルで、差電
圧が基準電圧Vrefを超えたときハイレベルの信号を
出力する。
に供給され、差電圧が基準電圧Vref未満のとき制御
トランジスタQ2は強制的に遮断される。これは、電源
Vccのアダプターを充電回路に抜き差しする場合等に
おいて、出力端子12の電圧より電源端子10の電圧が
低くなり、電池からこの回路に電流が逆流するのを防止
するために設けられている。
圧Vregを発生し、差動増幅器26の非反転入力端子
に供給する。差動増幅器26の反転入力端子には出力端
子12から電圧Vbatが供給されており、差動増幅器
26は電圧Vbatと定電圧Vregとの差電圧を制御
トランジスタQ2のベースに供給する。これにより、コ
ンパレータ出力がハイレベル時に制御トランジスタQ2
は電圧Vbatと定電圧Vregとの差電圧に応じたコ
レクタ電流を流し、このコレクタ電流に基づいて出力ト
ランジスタQ1は出力電流を可変制御し、出力端子12
の電圧Vbatが定電圧Vregに応じた値に制御され
る。
は、電源電圧Vccと出力電圧Vbatとの差電圧が基
準電圧Vrefを超えているかどうかの判定のために、
演算増幅器22と抵抗R4〜R7及びコンパレータ24
を必要としており、素子数が多く、回路規模が大きくな
るという問題があった。
算増幅器22及びコンパレータ24の起動が、差動増幅
器26及び定電圧源28の起動より早くなるように設計
する必要があり、そのための工夫が必要であった。本発
明は上記の点に鑑みなされたもので、回路構成が簡単と
なり、素子数を削減でき、かつ、誤動作を防止できる電
池の充電制御回路を提供することを目的とする。
は、電源と電池が接続される出力端子の電圧との差電圧
に基づいて電源端子と前記出力端子との間に設けられた
出力トランジスタの電流を可変制御して前記電池を充電
する電池の充電制御回路において、前記電源端子の電圧
に対して前記出力端子の電圧が低いときに遮断し、そう
でないとき導通する第1のトランジスタと、前記第1の
トランジスタの遮断時に導通して前記定電圧を発生する
回路に動作電流を供給する第2のトランジスタとを有す
る。
端子の電圧が低いときに第1のトランジスタが遮断し、
これにより第2のトランジスタが導通して定電圧を発生
する回路に動作電流を供給するため、第2のトランジス
タが導通することにより出力トランジスタの電流の可変
制御が行われ電池の充電が行われ、このような制御を第
1及び第2のトランジスタだけで行うことができる。
電池の充電制御回路において、前記第2のトランジスタ
は、導通時に前記電源と電池が接続される出力端子の電
圧との差電圧を得る回路に動作電流を供給する。このよ
うに、第2のトランジスタの導通時に電源と電池が接続
される出力端子の電圧との差電圧を得る回路に動作電流
を供給するため、電池の充電を行わないときの電流消費
を低減できる。
路の第1実施例の回路図を示す。同図中、図4と同一部
分には同一符号を付す。図1において、電源端子10に
電源電圧Vccが供給され、出力端子12に充電しよう
とする電池が接続される。電源端子10はpnp構造の
出力トランジスタQ1のエミッタに接続され、トランジ
スタQ1のコレクタは電流検出抵抗R1を介して出力端
子12に接続されている。トランジスタQ1のベースは
ベース抵抗R2を介して半導体集積回路内のnpn構造
の制御トランジスタQ2のコレクタに接続されている。
続された電源ライン14と接地ライン16との間に、定
電流源18とツェナーダイオード20が直列接続されて
おり、ツェナーダイオード20で基準電圧Vrefが発
生される。また、定電流源18には抵抗R3の一端が接
続され、抵抗R3の他端はnpnトランジスタQ3のコ
レクタに接続されている。トランジスタQ3はコレクタ
・ベース間を接続されると共に、そのベースをnpnト
ランジスタQ4のベースと共通接続され、トランジスタ
Q3,Q4それぞれのエミッタは接地されてカレントミ
ラー回路が構成されている。上記基準電圧Vrefによ
りトランジスタQ3のエミッタ電流は一定となり、トラ
ンジスタQ4のエミッタ電流は一定となる。
ンジスタQ5のコレクタ及びベースと接続されている。
トランジスタQ5はpnpトランジスタQ6,Q10,
Q11,Q12それぞれのベースと共通接続されてお
り、トランジスタQ5,Q6,Q10それぞれのエミッ
タは抵抗R10,R11,R12それぞれを介して電源
ライン14に接続され、トランジスタQ11及びQ12
のエミッタは抵抗R13を介して電源ライン14に接続
されてカレントミラー回路を構成している。
26に接続され、その動作電流を供給する。トランジス
タQ10はコレクタをnpnトランジスタQ14のコレ
クタに接続され、トランジスタQ11はコレクタをベー
スに接続され、トランジスタQ12はコレクタをnpn
トランジスタQ16のコレクタに接続されている。トラ
ンジスタQ14はコレクタ・ベース間を接続されると共
に、そのベースをnpnトランジスタQ13のベースと
共通接続され、トランジスタQ13,Q14それぞれの
エミッタは接地されてカレントミラー回路が構成されて
いる。トランジスタQ13のコレクタは定電圧源28に
接続されている。トランジスタQ16はコレクタ・ベー
ス間を接続されると共に、そのベースをnpnトランジ
スタQ15のベースと共通接続され、トランジスタQ1
5,Q16それぞれのエミッタは接地されてカレントミ
ラー回路が構成されている。トランジスタQ15のコレ
クタはトランジスタQ10のエミッタに接続されてい
る。
ライン14に接続されると共にトランジスタQ13を介
して接地ライン16に接続されており、トランジスタQ
13の導通により動作電流を供給され、ツェナーダイオ
ード20から供給される基準電圧Vrefに基づいて定
電圧Vregを発生し、差動増幅器26の非反転入力端
子に供給する。
示す。同図中、端子40には基準電圧Vrefが供給さ
れ、端子42はトランジスタQ13のベースに接続され
ている。演算増幅器44は定電流源30から電源を供給
されると共に、非反転入力端子に基準電圧Vrefを供
給され、その出力端子の電圧を抵抗R20,R21で分
圧した値を反転入力端子にフィードバックすることによ
り、端子46からVref・(R20+R21)/R2
1で表される定電圧Vregを出力する。
子12から電圧Vbatが供給されており、差動増幅器
26は電圧Vbatと定電圧Vregとの差電圧を制御
トランジスタQ2のベースに供給する。これにより、通
常動作時には、制御トランジスタQ2は電圧Vbatと
定電圧Vregとの差電圧に応じたコレクタ電流を流
し、このコレクタ電流に基づいて出力トランジスタQ1
はスイッチングを行い、出力端子12の電圧Vbatが
定電圧Vregに応じた値に制御される。
は抵抗R3,R10及びトランジスタQ4で決定され
る。また、トランジスタQ6,Q10,Q11,Q12
それぞれのコレクタ電流は抵抗R11,R12,R13
により決定される。このため、R12>R13と設定し
て、抵抗R12の電圧降下>抵抗R13の電圧降下+ト
ランジスタQ11(またはQ12)のベース・エミッタ
間電圧降下の関係を設定する。
batの場合には、トランジスタQ11,Q12が導通
し、トランジスタQ16,Q15が導通するためにトラ
ンジスタQ10,Q14,Q13が遮断して、定電圧源
28に動作電源が供給されず、差動増幅器26では電圧
Vbat>定電圧Vregとなって、トランジスタQ
2,Q1は遮断して充電が停止される。
+α(但し、αは正の所定値)の場合には、トランジス
タQ11,Q12が遮断し、トランジスタQ16,Q1
5が遮断するためにトランジスタQ10,Q14,Q1
3が導通して、定電圧源28に動作電源が供給され、差
動増幅器26では電圧Vbat>定電圧Vregとなっ
て、制御トランジスタQ2は電圧Vbatと定電圧Vr
egとの差電圧に応じたコレクタ電流を流し、このコレ
クタ電流に基づいて出力トランジスタQ1は出力電流を
可変制御し、出力端子12の電圧Vbatが定電圧Vr
egに応じた値に制御される。上記αは抵抗R12,R
13の抵抗値を代えるだけで簡単に設定できる。
圧Vrefの出力と共に、トランジスタQ5,Q6,Q
10,Q11,Q12が起動し、その後、トランジスタ
Q13〜Q16の起動によって定電圧源28が起動し、
更に差動増幅器26が起動するため、差動増幅器26が
先に動作を始めることはなく、誤動作を防止することが
できる。
と抵抗R10〜R13とによって従来通りの充電動作を
行うことができ、従来のように演算増幅器を用いた差動
増幅回路やコンパレータ等の素子数の多い回路を使用し
ないため、素子数を大幅に削減できる。また、定電圧源
28には充電時にだけ動作電流を供給し、また充電時に
トランジスタQ11、Q12,Q15,Q16を遮断す
るため、無駄な電流消費をなくすことができる。
実施例の回路図を示す。同図中、図1と同一部分には同
一符号を付す。図3において、電源端子10に電源電圧
Vccが供給され、出力端子12に充電しようとする電
池が接続される。電源端子10はpnp構造の出力トラ
ンジスタQ1のエミッタに接続され、トランジスタQ1
のコレクタは電流検出抵抗R1を介して出力端子12に
接続されている。トランジスタQ1のベースはベース抵
抗R2を介して半導体集積回路内のnpn構造の制御ト
ランジスタQ2のコレクタに接続されている。
続された電源ライン14と接地ライン16との間に、定
電流源18とツェナーダイオード20が直列接続されて
おり、ツェナーダイオード20で基準電圧Vrefが発
生される。また、定電流源18には抵抗R3の一端が接
続され、抵抗R3の他端はnpnトランジスタQ3のコ
レクタに接続されている。トランジスタQ3はコレクタ
・ベース間を接続されると共に、そのベースをnpnト
ランジスタQ4のベースと共通接続され、トランジスタ
Q3,Q4それぞれのエミッタは接地されてカレントミ
ラー回路が構成されている。上記基準電圧Vrefによ
りトランジスタQ3のエミッタ電流は一定となり、トラ
ンジスタQ4のエミッタ電流は一定となる。
ンジスタQ5のコレクタ及びベースと接続されている。
トランジスタQ5はpnpトランジスタQ10,Q1
1,Q12それぞれのベースと共通接続されており、ト
ランジスタQ5,Q10それぞれのエミッタは抵抗R1
0,R12それぞれを介して電源ライン14に接続さ
れ、トランジスタQ11及びQ12のエミッタは抵抗R
13を介して電源ライン14に接続されてカレントミラ
ー回路を構成している。
ランジスタQ14のコレクタに接続され、トランジスタ
Q11はコレクタをベースに接続され、トランジスタQ
12はコレクタをnpnトランジスタQ16のコレクタ
に接続されている。トランジスタQ14はコレクタ・ベ
ース間を接続されると共に、そのベースをnpnトラン
ジスタQ13のベースと共通接続され、トランジスタQ
13,Q14それぞれのエミッタは接地されてカレント
ミラー回路が構成されている。トランジスタQ16はコ
レクタ・ベース間を接続されると共に、そのベースをn
pnトランジスタQ15のベースと共通接続され、トラ
ンジスタQ15,Q16それぞれのエミッタは接地され
てカレントミラー回路が構成されている。トランジスタ
Q15のコレクタはトランジスタQ10のエミッタに接
続されている。
ランジスタQ20のコレクタ及びベースと接続されてい
る。トランジスタQ20はpnpトランジスタQ21,
Q22それぞれのベースと共通接続されており、トラン
ジスタQ20,Q21,Q22それぞれのエミッタは抵
抗R15,R16,R17それぞれを介して電源ライン
14に接続されている。トランジスタQ21,Q22そ
れぞれのコレクタは定電圧源28,差動増幅器26それ
ぞれの電源端子に接続されている。
により動作電流を供給され、ツェナーダイオード20か
ら供給される基準電圧Vrefに基づいて定電圧Vre
gを発生し、差動増幅器26の非反転入力端子に供給す
る。差動増幅器26はトランジスタQ22の導通により
動作電流を供給され、反転入力端子には出力端子12か
ら電圧Vbatが供給されており、差動増幅器26は電
圧Vbatと定電圧Vregとの差電圧を制御トランジ
スタQ2のベースに供給する。これにより、通常動作時
には、制御トランジスタQ2は電圧Vbatと定電圧V
regとの差電圧に応じたコレクタ電流を流し、このコ
レクタ電流に基づいて出力トランジスタQ1はスイッチ
ングを行い、出力端子12の電圧Vbatが定電圧Vr
egに応じた値に制御される。
は抵抗R3,R10及びトランジスタQ4で決定され
る。また、トランジスタQ10,Q11,Q12それぞ
れのコレクタ電流は抵抗R12,R13により決定され
る。このため、R12>R13と設定して、抵抗R12
の電圧降下>抵抗R13の電圧降下+トランジスタQ1
1(またはQ12)のベース・エミッタ間電圧降下の関
係を設定する。
batの場合には、トランジスタQ11,Q12が導通
し、トランジスタQ16,Q15が導通するためにトラ
ンジスタQ10,Q14,Q13,Q20〜Q22が遮
断して、定電圧源28及び差動増幅器26に動作電源が
供給されず、トランジスタQ2,Q1は遮断して充電が
停止される。
+α(但し、αは正の所定値)の場合には、トランジス
タQ11,Q12が遮断し、トランジスタQ16,Q1
5が遮断するためにトランジスタQ10,Q14,Q1
3,Q20〜Q22が導通して、定電圧源28及び差動
増幅器26に動作電源が供給され、差動増幅器26では
電圧Vbat>定電圧Vregとなって、制御トランジ
スタQ2は電圧Vbatと定電圧Vregとの差電圧に
応じたコレクタ電流を流し、このコレクタ電流に基づい
て出力トランジスタQ1は出力電流を可変制御し、出力
端子12の電圧Vbatが定電圧Vregに応じた値に
制御される。上記αは抵抗R12,R13の抵抗値を代
えるだけで簡単に設定できる。
圧Vrefの出力と共に、トランジスタQ5,Q6,Q
10,Q11,Q12が起動し、その後、トランジスタ
Q13〜Q16の起動によってトランジスタQ20〜Q
22が起動して定電圧源28及び差動増幅器26が起動
するため、差動増幅器26が先に動作を始めることはな
く、誤動作を防止することができる。
動増幅器26にも充電時にだけ動作電流を供給するた
め、更に無駄な電流消費をなくすことができる。なお、
トランジスタQ11〜Q16が第1のトランジスタに対
応し、トランジスタQ10,Q13〜Q22が第2のト
ランジスタに対応する。
電源端子の電圧に対して前記出力端子の電圧が低いとき
に遮断し、そうでないとき導通する第1のトランジスタ
と、前記第1のトランジスタの遮断時に導通して前記定
電圧を発生する回路に動作電流を供給する第2のトラン
ジスタとを有する。
端子の電圧が低いときに第1のトランジスタが遮断し、
これにより第2のトランジスタが導通して定電圧を発生
する回路に動作電流を供給するため、第2のトランジス
タが導通することにより出力トランジスタの電流の可変
制御が行われ電池の充電が行われ、このような制御を第
1及び第2のトランジスタだけで行うことができる。
ランジスタは、導通時に前記電源と電池が接続される出
力端子の電圧との差電圧を得る回路に動作電流を供給す
る。このように、第2のトランジスタの導通時に電源と
電池が接続される出力端子の電圧との差電圧を得る回路
に動作電流を供給するため、電池の充電を行わないとき
の電流消費を低減できる。
路図である。
路図である。
る。
トランジスタ R1〜R17 抵抗 18,30,28 定電流源 20 ツェナーダイオード 26 差動増幅器 44 演算増幅器
Claims (2)
- 【請求項1】 電源と電池が接続される出力端子の電圧
との差電圧に基づいて電源端子と前記出力端子との間に
設けられた出力トランジスタの電流を可変制御して前記
電池を充電する電池の充電制御回路において、 前記電源端子の電圧に対して前記出力端子の電圧が低い
ときに遮断し、そうでないとき導通する第1のトランジ
スタと、 前記第1のトランジスタの遮断時に導通して前記定電圧
を発生する回路に動作電流を供給する第2のトランジス
タとを有することを特徴とする電池の充電制御回路。 - 【請求項2】 請求項1記載の電池の充電制御回路にお
いて、 前記第2のトランジスタは、導通時に前記電源と電池が
接続される出力端子の電圧との差電圧を得る回路に動作
電流を供給することを特徴とする電池の充電制御回路。
Priority Applications (2)
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---|---|---|---|
JP11902898A JP3687343B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 電池の充電制御回路 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP11902898A JP3687343B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 電池の充電制御回路 |
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JP3687343B2 JP3687343B2 (ja) | 2005-08-24 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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