JP2003158829A - 二次電池用充電制御回路 - Google Patents
二次電池用充電制御回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 パワートランジスタでの消費電力を小さくで
き、その発熱を抑えること。 【解決手段】 二次電池（３０）に対する充電を制御す
るために、ＡＣアダプタ（２０）と二次電池との間に介
在し、ＡＣアダプタから二次電池へ流す充電電流（Ｉ
c）をパワートランジスタ（Ｑ１）のオン／オフにより
制御する二次電池用充電制御回路（１０）において、ア
ダプタ電圧検出器（１４）は、ＡＣアダプタのアダプタ
電圧（Ｖcc(ad)）を検出して、この検出したアダプタ電
圧が設定電圧（Ｖsh）以上になったときに、定電流制御
回路（１１）における定電流充電用基準電圧（Ｖcl）を
低くして、充電電流（Ｉc）を小さくしている。これに
より、パワートランジスタにおける消費電力が上昇する
のを抑えることができ、パワートランジスタでの発熱を
抑えることができる。
き、その発熱を抑えること。 【解決手段】 二次電池（３０）に対する充電を制御す
るために、ＡＣアダプタ（２０）と二次電池との間に介
在し、ＡＣアダプタから二次電池へ流す充電電流（Ｉ
c）をパワートランジスタ（Ｑ１）のオン／オフにより
制御する二次電池用充電制御回路（１０）において、ア
ダプタ電圧検出器（１４）は、ＡＣアダプタのアダプタ
電圧（Ｖcc(ad)）を検出して、この検出したアダプタ電
圧が設定電圧（Ｖsh）以上になったときに、定電流制御
回路（１１）における定電流充電用基準電圧（Ｖcl）を
低くして、充電電流（Ｉc）を小さくしている。これに
より、パワートランジスタにおける消費電力が上昇する
のを抑えることができ、パワートランジスタでの発熱を
抑えることができる。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、リチウム
イオン電池のような充電可能な電池（二次電池）に対す
る充電を制御する二次電池用充電制御回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の二次電池用充電制御回路は、二
次電池に対する充電を制御するための回路であって、Ａ
Ｃアダプタと二次電池との間に介在し、ＡＣアダプタか
ら二次電池へ流す充電電流を制御する回路である。二次
電池、すなわち、充電可能な電池は、例えば、リチウム
イオン電池であって良い。以下、図面を参照して、従来
の二次電池用充電制御回路について説明する。 【０００３】図１に示されるように、従来の二次電池用
充電制御回路１０’は、ＡＣアダプタ２０と二次電池
（リチウムイオン電池）３０との間に介在し、ＡＣアダ
プタ２０から二次電池３０へ流す充電電流Ｉcを制御す
る。 【０００４】詳述すると、ＡＣアダプタ３０は、アダプ
タ電圧Ｖcc(ad)を発生している。ＡＣアダプタ３０は、
陽極（カソード）２１と陰極（アノード）２２とを持
ち、これらの間に、後述する二次電池用充電制御回路１
０’が接続されている。すなわち、ＡＣアダプタ３０の
陽極２１には、二次電池用充電制御回路１０’が、充電
制御トランジスタＱ１、充電電流センス抵抗器Ｒ１、お
よび抵抗器Ｒ２を介して接続されている。充電制御トラ
ンジスタＱ１は、パワートランジスタであって、ＰＮＰ
形バイポーラトランジスタで構成されている。充電制御
トランジスタＱ１と充電電流センス抵抗器Ｒ１と抵抗器
Ｒ２との組み合わせは、二次電池用充電制御回路１０’
の周辺回路と呼ばれる。すなわち、二次電池用充電制御
回路１０’とその周辺回路は、ＡＣアダプタ２０の陽極
２１と二次電池３０の陽極（カソード）３１との間に接
続されている。 【０００５】二次電池用充電制御回路１０’は、Ｖcc端
子と、ＣＮＴ端子と、ＣＳ端子と、ＢＡＴ端子と、ＧＮ
Ｄ端子とを持つ。Ｖcc端子は電源端子と呼ばれ、ＣＮＴ
端子は制御端子と呼ばれる。Ｖcc端子はＡＣアダプタ２
０の陽極２１と充電制御トランジスタＱ１のエミッタに
接続されている。ＣＮＴ端子は抵抗器Ｒ２を介して充電
制御トランジスタＱ１のベースに接続されている。ＣＳ
端子は充電制御トランジスタＱ１のコレクタに接続され
ている。ＢＡＴ端子は二次電池３０の陽極端子３１に接
続されている。ＢＡＴ端子とＣＳ端子との間に、充電電
流センス抵抗器Ｒ１が接続されている。ＧＮＤ端子はＡ
Ｃアダプタ２０の陰極２２と二次電池３０の陰極３２と
に接続されている。 【０００６】二次電池用充電制御回路１０’の主な機能
は、定電流充電機能、定電圧充電機能、および一次側過
電圧検出機能である。二次電池用充電制御回路１０’
は、定電流充電機能を司る定電流制御回路１１’と、定
電圧充電機能を司る定電圧制御回路１２と、一次側過電
圧検出機能を司る一次側過電圧検出回路１３とを有す
る。 【０００７】定電流制御回路１１’は、充電電流センス
抵抗器Ｒ１の両端の電位差を一定に保つ様に、パワート
ランジスタＱ１を制御し、二次電池３０を定電流で充電
するための回路である。定電圧制御回路１２は、二次電
池３０のバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)を検出し
て、このバッテリ電圧Ｖcc(ba)が一定電圧以上とならな
い様に、パワートランジスタＱ１を制御し、二次電池３
０を充電するための回路である。一次側過電圧検出回路
１３は、一次側（アダプタ）電圧Ｖcc(ad)を検出して、
この一次側電圧Ｖcc(ad)が過電圧以上であった場合に、
パワートランジスタＱ１をオフにして、充電停止するた
めの回路である。 【０００８】詳述すると、定電流制御回路１１’は、Ｂ
ＡＴ端子とＣＳ端子とに接続されたアンプＡ１と、後述
するツェナー電圧Ｖzを分圧する直列接続されたブリー
ダ抵抗器Ｒ３、Ｒ４から成り、定電流充電用基準電圧Ｖ
clを発生する定電流充電用基準電圧発生回路と、この定
電流充電用基準電圧ＶclとアンプＡ１の出力とを比較す
るＣＣアンプＡ２と、ＣＣアンプＡ２の出力によってオ
ンオフ制御されるＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２
とを有する。ＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２のベ
ースはＣＣアンプＡ２の出力端子に接続され、エミッタ
は接地されている。 【０００９】定電圧制御回路１２は、ＢＡＴ端子からの
バッテリ電圧Ｖcc(ba)と後述する一次側過電圧検出回路
１３から出力されるレギュレータ電圧Ｖchとを比較する
エラーアンプＡ３と、このエラーアンプＡ３の出力によ
ってオンオフ制御されるＮＰＮ形バイポーラトランジス
タＱ３とを有する。ＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ
３のベースはエラーアンプＡ３の出力に接続され、エミ
ッタは接地され、コレクタはＣＮＴ端子に接続されてい
る。また、エラーアンプＡ３の出力端子は、定電流制御
回路１１’のＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２のコ
レクタに接続されている。 【００１０】一次側過電圧検出回路１３は、ツェナー電
圧Ｖzを発生するツェナーダイオードＺＤと、ツェナー
ダイオードＺＤのカソードとＶcc端子との間に接続され
た定電流源ＣＩと、ツェナー電圧Ｖzが供給され、上述
したレギュレータ電圧Ｖchを生成するレギュレータ回路
とを有する。レギュレータ回路は、レギュレータアンプ
Ａ４と、直列接続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６とから構成さ
れる。レギュレータアンプＡ４の非反転入力端子はツェ
ナーダイオードＺＤのカソードが接続され、反転入力端
子は、直列接続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６の接続点が接続
されている。レギュレータアンプＡ４の出力は、直列接
続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６を介して接地され、上記レギ
ュレータ電圧Ｖchを発生する。 【００１１】図１に加えて図２をも参照して、従来の二
次電池用充電制御回路１０’の動作について説明する。
図２において、（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc
(ba)の特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を示し、横
軸は時間を示している。 【００１２】バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)がレギ
ュレータ電圧Ｖchより低いとき、定充電制御回路１１’
は、ＣＳ端子−ＢＡＴ端子間の電圧が定電流充電用基準
電圧Ｖclに等しくなるように、ＣＮＴ端子を制御する。
これにより、図２（Ｂ）に示されるように、充電電流Ｉ
cが一定となるように制御される（定電流充電制御モー
ド）。 【００１３】一方、バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)
がレギュレータ電圧Ｖchに等しくなると、定電流制御回
路１２は、エラーアンプＡ３にて、図２（Ａ）に示され
るように、バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)が一定と
なるようにＣＮＴ端子を制御する（定電圧充電制御モー
ド）。 【００１４】ところで、ＡＣアダプタ２０には、スイッ
チングレギュレータタイプと、トランスタイプとの２種
類がある。 【００１５】図３（Ａ）に、スイッチングレギュレータ
タイプのＡＣアダプタのＩ−Ｖ特性を示し、図３（Ｂ）
に、トランスタイプのＡＣアダプタのＩ−Ｖ特性を示
す。すなわち、スイッチングレギュレータタイプのＡＣ
アダプタでは、図３（Ａ）に示されるように、充電電流
Ｉcが一定の値の範囲内では常にアダプタ電圧Ｖcc(ad)
が一定である。これに対して、図３（Ｂ）に示されるよ
うに、トランスタイプのＡＣアダプタでは、充電電流Ｉ
cとアダプタＶcc(ad)とは互いに逆の関係にある。すな
わち、充電電流Ｉcが大きくなると、アダプタＶcc(ad)
は徐々に低くなる。 【００１６】図４に、スイッチングレギュレータタイプ
のＡＣアダプタを使用した場合の、従来の二次電池用充
電制御回路１０’の充電特性を示す。図４において、
（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、
（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧
Ｖcc(ad)の特性を、（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の
消費電力Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示している。 【００１７】図４から、スイッチングレギュレータタイ
プのＡＣアダプタを使用した場合には、定電流充電制御
モードおよび定電圧充電制御モードのいずれの時でも、
パワートランジスタＱ１の消費電流Ｐcは所定の値以下
に抑えられていることが分かる。 【００１８】図５に、トランスタイプのＡＣアダプタを
使用した場合の、従来の二次電池用充電制御回路１０’
の充電特性を示す。図５において、（Ａ）はバッテリ電
圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉ
cの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧Ｖcc(ad)の特性を、
（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の消費電力Ｐcの特性
を示し、横軸は時間を示している。 【００１９】図５から、トランスタイプのＡＣアダプタ
を使用した場合には、定電流充電制御モードから定電圧
充電制御モードに切り替わった時点から所定の時間の
間、パワートランジスタＱ１の消費電力Ｐcが増加して
いるのが分かる。そのため、パワートランジスタＱ１が
発熱していまうという問題がある。 【００２０】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の二次電池用充電制御回路では、ＡＣアダプタとしてト
ランスタイプのものを使用した場合、パワートランジス
タＱ１での消費電力が大きくなり、パワートランジスタ
Ｑ１が発熱してしまうという問題がある。 【００２１】したがって、本発明の課題は、パワートラ
ンジスタでの消費電力を小さくでき、その発熱を抑える
ことができる、二次電池用充電制御回路を提供すること
にある。 【００２２】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、二次電
池（３０）に対する充電を制御するために、ＡＣアダプ
タ（２０）と前記二次電池との間に介在し、前記ＡＣア
ダプタから前記二次電池へ流す充電電流（Ｉc）をパワ
ートランジスタ（Ｑ１）のオン／オフにより制御する二
次電池用充電制御回路（１０）であって、前記パワート
ランジスタと前記二次電池の陽極との間には充電電流セ
ンス抵抗器（Ｒ１）が接続されている、前記二次電池用
充電制御回路において、前記二次電池の電池電圧（Ｖcc
(ba)）がレギュレータ電圧（Ｖch）より低いときに、前
記充電電流センス抵抗器の両端間の電圧が定電流充電用
基準電圧（Ｖcl）と等しくなるように、前記パワートラ
ンジスタのオン／オフを制御する定電流制御回路（１
１）と、前記電池電圧が前記レギュレータ電圧に等しい
ときに、前記電池電圧が一定となるように、前記パワー
トランジスタのオン／オフを制御する定電流制御回路
（１２）と、前記ＡＣアダプタのアダプタ電圧（Ｖcc(a
d)）を検出して、該検出したアダプタ電圧が設定電圧
（Ｖsh）以上になったときに、前記定電流制御回路にお
ける前記定電流充電用基準電圧を低くするアダプタ電圧
検出器（１４）と、を備えたことを特徴とする二次電池
用充電制御回路が得られる。 【００２３】上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易
にするために付したものであり、一例にすぎず、これら
に限定されないのは勿論である。 【００２４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。 【００２５】図６を参照して、本発明の一実施の形態に
係る二次電池用充電制御回路１０について説明する。図
示の二次電池用充電制御回路１０は、後述するアダプタ
電圧検出器１４を備えていると共に、後述するように定
電流制御回路が変更されている点を除いて、図１に示し
た従来の二次電池用充電制御回路１０’と同様の構成を
有する。したがって、定電流制御回路に参照符号１１を
付すと共に、図１に示したものと同様の機能を有するも
のには同一の参照符号を付して、説明の簡略化のために
それらの説明については省略する。 【００２６】本発明によるアダプタ電圧検出器１４は、
アダプタ電圧Ｖcc(ad)を検出し、アダプタ電圧Ｖcc(ad)
が設定電圧Ｖsh以上になったときに、検出信号を出力す
る回路である。詳述すると、アダプタ電圧検出器１４
は、Ｖcc端子と接地端子との間に直列接続されたブリー
ダ抵抗器Ｒ７、Ｒ８から成り、アダプタ電圧Ｖcc(ad)に
相当する分圧電圧を生成する抵抗分圧回路と、この分圧
電圧と設定電圧Ｖshに相当するツェナー電圧Ｖzとを比
較する追加コンパレータＡ５とを有する。追加コンパレ
ータＡ５は、アダプタ電圧Ｖcc(ad)が設定電圧Ｖsh以上
になったときに（すなわち、抵抗分圧回路（Ｒ７、Ｒ
８）で生成された分圧電圧がツェナー電圧Ｖz以上にな
ったときに）、検出信号を出力する。 【００２７】一方、定電流制御回路１１は、従来の定電
流制御回路１１’に対して、更に、抵抗器Ｒ９とＮＰＮ
形バイポーラトランジスタＱ４とが付加されている。Ｎ
ＰＮ形バイポーラトランジスタＱ４のベースは、アダプ
タ電圧検出器１４の追加コンパレータＡ５の出力端子に
接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗器Ｒ９
を介して定電流充電用基準電圧発生回路を構成するブリ
ーダ抵抗器Ｒ３、Ｒ４の接続点に接続されている。すな
わち、定電流制御回路１１は、アダプタ電圧Ｖcc(ad)に
応じて、定電流充電用基準電圧Ｖclを変更することが可
能である。 【００２８】すなわち、本発明による二次電池用充電制
御回路１０は、従来の二次電池用充電制御回路１０’に
対して、アダプタ電圧検出器１４を追加して、アダプタ
電圧Ｖcc(ad)が設定電圧以上になったときに、定電流制
御回路１１における定電流充電用基準電圧Ｖclを低くし
て、充電電流Ｉcを小さくしている。 【００２９】図７に、スイッチングレギュレータタイプ
のＡＣアダプタを使用した場合の、本実施の形態による
二次電池用充電制御回路１０の充電特性を示す。図７に
おいて、（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の
特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダ
プタ電圧Ｖcc(ad)の特性を、（Ｄ）はパワートランジス
タＱ１の消費電力Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示し
ている。 【００３０】図７から、スイッチングレギュレータタイ
プのＡＣアダプタを使用した場合には、図４の場合と同
様に、定電流充電制御モードおよび定電圧充電制御モー
ドのいずれの時でも、パワートランジスタＱ１の消費電
流Ｐcは所定の値以下に抑えられていることが分かる。 【００３１】図８に、トランスタイプのＡＣアダプタを
使用した場合の、本実施の形態による二次電池用充電制
御回路１０の充電特性を示す。図８において、（Ａ）は
バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、（Ｂ）は
充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧Ｖcc(ad)
の特性を、（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の消費電力
Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示している。 【００３２】図８に示されるように、トランスタイプの
ＡＣアダプタを使用した場合には、定電流充電制御モー
ドから定電圧充電制御モードに切り替わると、アダプタ
電圧Ｖcc(ad)が上昇する。図８（Ｃ）に示されるよう
に、アダプタ電圧Ｖcc(ad)が設定電圧Ｖshになると、ア
ダプタ電圧検出器１４からの検出信号に応答して、定電
流制御回路１１はその定電流充電用基準電圧Ｖclを低く
するので、図８（Ｂ）に示されるように、充電電流Ｉc
が小さくなる。 【００３３】これにより、図８（Ｄ）に示されるよう
に、パワートランジスタＱ１における消費電力Ｐcが上
昇するのを抑えることができる。この結果、パワートラ
ンジスタＱ１での発熱を抑えることができる。 【００３４】以上、本発明について実施の形態によって
例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形
態に限定しないのは勿論である。すなわち、上述した実
施の形態では、１つのアダプタ電圧検出器のみを付加し
た例について述べているが、検出電圧（設定電圧）の異
なるアダプタ電圧検出器を２段、３段と増やしても良
い。これにより、充電効率（時間）を改善することが可
能となる。 【００３５】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、アダプタ電圧検出器を追加して、アダプタ電圧が
設定電圧以上になったときに、定電流制御回路における
定電流充電用基準電圧を低くして、充電電流を小さくし
ている。これにより、パワートランジスタにおける消費
電力が上昇するのを抑えることができ、パワートランジ
スタでの発熱を抑えることができる。
イオン電池のような充電可能な電池（二次電池）に対す
る充電を制御する二次電池用充電制御回路に関する。 【０００２】 【従来の技術】この種の二次電池用充電制御回路は、二
次電池に対する充電を制御するための回路であって、Ａ
Ｃアダプタと二次電池との間に介在し、ＡＣアダプタか
ら二次電池へ流す充電電流を制御する回路である。二次
電池、すなわち、充電可能な電池は、例えば、リチウム
イオン電池であって良い。以下、図面を参照して、従来
の二次電池用充電制御回路について説明する。 【０００３】図１に示されるように、従来の二次電池用
充電制御回路１０’は、ＡＣアダプタ２０と二次電池
（リチウムイオン電池）３０との間に介在し、ＡＣアダ
プタ２０から二次電池３０へ流す充電電流Ｉcを制御す
る。 【０００４】詳述すると、ＡＣアダプタ３０は、アダプ
タ電圧Ｖcc(ad)を発生している。ＡＣアダプタ３０は、
陽極（カソード）２１と陰極（アノード）２２とを持
ち、これらの間に、後述する二次電池用充電制御回路１
０’が接続されている。すなわち、ＡＣアダプタ３０の
陽極２１には、二次電池用充電制御回路１０’が、充電
制御トランジスタＱ１、充電電流センス抵抗器Ｒ１、お
よび抵抗器Ｒ２を介して接続されている。充電制御トラ
ンジスタＱ１は、パワートランジスタであって、ＰＮＰ
形バイポーラトランジスタで構成されている。充電制御
トランジスタＱ１と充電電流センス抵抗器Ｒ１と抵抗器
Ｒ２との組み合わせは、二次電池用充電制御回路１０’
の周辺回路と呼ばれる。すなわち、二次電池用充電制御
回路１０’とその周辺回路は、ＡＣアダプタ２０の陽極
２１と二次電池３０の陽極（カソード）３１との間に接
続されている。 【０００５】二次電池用充電制御回路１０’は、Ｖcc端
子と、ＣＮＴ端子と、ＣＳ端子と、ＢＡＴ端子と、ＧＮ
Ｄ端子とを持つ。Ｖcc端子は電源端子と呼ばれ、ＣＮＴ
端子は制御端子と呼ばれる。Ｖcc端子はＡＣアダプタ２
０の陽極２１と充電制御トランジスタＱ１のエミッタに
接続されている。ＣＮＴ端子は抵抗器Ｒ２を介して充電
制御トランジスタＱ１のベースに接続されている。ＣＳ
端子は充電制御トランジスタＱ１のコレクタに接続され
ている。ＢＡＴ端子は二次電池３０の陽極端子３１に接
続されている。ＢＡＴ端子とＣＳ端子との間に、充電電
流センス抵抗器Ｒ１が接続されている。ＧＮＤ端子はＡ
Ｃアダプタ２０の陰極２２と二次電池３０の陰極３２と
に接続されている。 【０００６】二次電池用充電制御回路１０’の主な機能
は、定電流充電機能、定電圧充電機能、および一次側過
電圧検出機能である。二次電池用充電制御回路１０’
は、定電流充電機能を司る定電流制御回路１１’と、定
電圧充電機能を司る定電圧制御回路１２と、一次側過電
圧検出機能を司る一次側過電圧検出回路１３とを有す
る。 【０００７】定電流制御回路１１’は、充電電流センス
抵抗器Ｒ１の両端の電位差を一定に保つ様に、パワート
ランジスタＱ１を制御し、二次電池３０を定電流で充電
するための回路である。定電圧制御回路１２は、二次電
池３０のバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)を検出し
て、このバッテリ電圧Ｖcc(ba)が一定電圧以上とならな
い様に、パワートランジスタＱ１を制御し、二次電池３
０を充電するための回路である。一次側過電圧検出回路
１３は、一次側（アダプタ）電圧Ｖcc(ad)を検出して、
この一次側電圧Ｖcc(ad)が過電圧以上であった場合に、
パワートランジスタＱ１をオフにして、充電停止するた
めの回路である。 【０００８】詳述すると、定電流制御回路１１’は、Ｂ
ＡＴ端子とＣＳ端子とに接続されたアンプＡ１と、後述
するツェナー電圧Ｖzを分圧する直列接続されたブリー
ダ抵抗器Ｒ３、Ｒ４から成り、定電流充電用基準電圧Ｖ
clを発生する定電流充電用基準電圧発生回路と、この定
電流充電用基準電圧ＶclとアンプＡ１の出力とを比較す
るＣＣアンプＡ２と、ＣＣアンプＡ２の出力によってオ
ンオフ制御されるＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２
とを有する。ＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２のベ
ースはＣＣアンプＡ２の出力端子に接続され、エミッタ
は接地されている。 【０００９】定電圧制御回路１２は、ＢＡＴ端子からの
バッテリ電圧Ｖcc(ba)と後述する一次側過電圧検出回路
１３から出力されるレギュレータ電圧Ｖchとを比較する
エラーアンプＡ３と、このエラーアンプＡ３の出力によ
ってオンオフ制御されるＮＰＮ形バイポーラトランジス
タＱ３とを有する。ＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ
３のベースはエラーアンプＡ３の出力に接続され、エミ
ッタは接地され、コレクタはＣＮＴ端子に接続されてい
る。また、エラーアンプＡ３の出力端子は、定電流制御
回路１１’のＮＰＮ形バイポーラトランジスタＱ２のコ
レクタに接続されている。 【００１０】一次側過電圧検出回路１３は、ツェナー電
圧Ｖzを発生するツェナーダイオードＺＤと、ツェナー
ダイオードＺＤのカソードとＶcc端子との間に接続され
た定電流源ＣＩと、ツェナー電圧Ｖzが供給され、上述
したレギュレータ電圧Ｖchを生成するレギュレータ回路
とを有する。レギュレータ回路は、レギュレータアンプ
Ａ４と、直列接続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６とから構成さ
れる。レギュレータアンプＡ４の非反転入力端子はツェ
ナーダイオードＺＤのカソードが接続され、反転入力端
子は、直列接続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６の接続点が接続
されている。レギュレータアンプＡ４の出力は、直列接
続された抵抗器Ｒ５、Ｒ６を介して接地され、上記レギ
ュレータ電圧Ｖchを発生する。 【００１１】図１に加えて図２をも参照して、従来の二
次電池用充電制御回路１０’の動作について説明する。
図２において、（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc
(ba)の特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を示し、横
軸は時間を示している。 【００１２】バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)がレギ
ュレータ電圧Ｖchより低いとき、定充電制御回路１１’
は、ＣＳ端子−ＢＡＴ端子間の電圧が定電流充電用基準
電圧Ｖclに等しくなるように、ＣＮＴ端子を制御する。
これにより、図２（Ｂ）に示されるように、充電電流Ｉ
cが一定となるように制御される（定電流充電制御モー
ド）。 【００１３】一方、バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)
がレギュレータ電圧Ｖchに等しくなると、定電流制御回
路１２は、エラーアンプＡ３にて、図２（Ａ）に示され
るように、バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)が一定と
なるようにＣＮＴ端子を制御する（定電圧充電制御モー
ド）。 【００１４】ところで、ＡＣアダプタ２０には、スイッ
チングレギュレータタイプと、トランスタイプとの２種
類がある。 【００１５】図３（Ａ）に、スイッチングレギュレータ
タイプのＡＣアダプタのＩ−Ｖ特性を示し、図３（Ｂ）
に、トランスタイプのＡＣアダプタのＩ−Ｖ特性を示
す。すなわち、スイッチングレギュレータタイプのＡＣ
アダプタでは、図３（Ａ）に示されるように、充電電流
Ｉcが一定の値の範囲内では常にアダプタ電圧Ｖcc(ad)
が一定である。これに対して、図３（Ｂ）に示されるよ
うに、トランスタイプのＡＣアダプタでは、充電電流Ｉ
cとアダプタＶcc(ad)とは互いに逆の関係にある。すな
わち、充電電流Ｉcが大きくなると、アダプタＶcc(ad)
は徐々に低くなる。 【００１６】図４に、スイッチングレギュレータタイプ
のＡＣアダプタを使用した場合の、従来の二次電池用充
電制御回路１０’の充電特性を示す。図４において、
（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、
（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧
Ｖcc(ad)の特性を、（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の
消費電力Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示している。 【００１７】図４から、スイッチングレギュレータタイ
プのＡＣアダプタを使用した場合には、定電流充電制御
モードおよび定電圧充電制御モードのいずれの時でも、
パワートランジスタＱ１の消費電流Ｐcは所定の値以下
に抑えられていることが分かる。 【００１８】図５に、トランスタイプのＡＣアダプタを
使用した場合の、従来の二次電池用充電制御回路１０’
の充電特性を示す。図５において、（Ａ）はバッテリ電
圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉ
cの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧Ｖcc(ad)の特性を、
（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の消費電力Ｐcの特性
を示し、横軸は時間を示している。 【００１９】図５から、トランスタイプのＡＣアダプタ
を使用した場合には、定電流充電制御モードから定電圧
充電制御モードに切り替わった時点から所定の時間の
間、パワートランジスタＱ１の消費電力Ｐcが増加して
いるのが分かる。そのため、パワートランジスタＱ１が
発熱していまうという問題がある。 【００２０】 【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
の二次電池用充電制御回路では、ＡＣアダプタとしてト
ランスタイプのものを使用した場合、パワートランジス
タＱ１での消費電力が大きくなり、パワートランジスタ
Ｑ１が発熱してしまうという問題がある。 【００２１】したがって、本発明の課題は、パワートラ
ンジスタでの消費電力を小さくでき、その発熱を抑える
ことができる、二次電池用充電制御回路を提供すること
にある。 【００２２】 【課題を解決するための手段】本発明によれば、二次電
池（３０）に対する充電を制御するために、ＡＣアダプ
タ（２０）と前記二次電池との間に介在し、前記ＡＣア
ダプタから前記二次電池へ流す充電電流（Ｉc）をパワ
ートランジスタ（Ｑ１）のオン／オフにより制御する二
次電池用充電制御回路（１０）であって、前記パワート
ランジスタと前記二次電池の陽極との間には充電電流セ
ンス抵抗器（Ｒ１）が接続されている、前記二次電池用
充電制御回路において、前記二次電池の電池電圧（Ｖcc
(ba)）がレギュレータ電圧（Ｖch）より低いときに、前
記充電電流センス抵抗器の両端間の電圧が定電流充電用
基準電圧（Ｖcl）と等しくなるように、前記パワートラ
ンジスタのオン／オフを制御する定電流制御回路（１
１）と、前記電池電圧が前記レギュレータ電圧に等しい
ときに、前記電池電圧が一定となるように、前記パワー
トランジスタのオン／オフを制御する定電流制御回路
（１２）と、前記ＡＣアダプタのアダプタ電圧（Ｖcc(a
d)）を検出して、該検出したアダプタ電圧が設定電圧
（Ｖsh）以上になったときに、前記定電流制御回路にお
ける前記定電流充電用基準電圧を低くするアダプタ電圧
検出器（１４）と、を備えたことを特徴とする二次電池
用充電制御回路が得られる。 【００２３】上記括弧内の符号は、本発明の理解を容易
にするために付したものであり、一例にすぎず、これら
に限定されないのは勿論である。 【００２４】 【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。 【００２５】図６を参照して、本発明の一実施の形態に
係る二次電池用充電制御回路１０について説明する。図
示の二次電池用充電制御回路１０は、後述するアダプタ
電圧検出器１４を備えていると共に、後述するように定
電流制御回路が変更されている点を除いて、図１に示し
た従来の二次電池用充電制御回路１０’と同様の構成を
有する。したがって、定電流制御回路に参照符号１１を
付すと共に、図１に示したものと同様の機能を有するも
のには同一の参照符号を付して、説明の簡略化のために
それらの説明については省略する。 【００２６】本発明によるアダプタ電圧検出器１４は、
アダプタ電圧Ｖcc(ad)を検出し、アダプタ電圧Ｖcc(ad)
が設定電圧Ｖsh以上になったときに、検出信号を出力す
る回路である。詳述すると、アダプタ電圧検出器１４
は、Ｖcc端子と接地端子との間に直列接続されたブリー
ダ抵抗器Ｒ７、Ｒ８から成り、アダプタ電圧Ｖcc(ad)に
相当する分圧電圧を生成する抵抗分圧回路と、この分圧
電圧と設定電圧Ｖshに相当するツェナー電圧Ｖzとを比
較する追加コンパレータＡ５とを有する。追加コンパレ
ータＡ５は、アダプタ電圧Ｖcc(ad)が設定電圧Ｖsh以上
になったときに（すなわち、抵抗分圧回路（Ｒ７、Ｒ
８）で生成された分圧電圧がツェナー電圧Ｖz以上にな
ったときに）、検出信号を出力する。 【００２７】一方、定電流制御回路１１は、従来の定電
流制御回路１１’に対して、更に、抵抗器Ｒ９とＮＰＮ
形バイポーラトランジスタＱ４とが付加されている。Ｎ
ＰＮ形バイポーラトランジスタＱ４のベースは、アダプ
タ電圧検出器１４の追加コンパレータＡ５の出力端子に
接続され、エミッタは接地され、コレクタは抵抗器Ｒ９
を介して定電流充電用基準電圧発生回路を構成するブリ
ーダ抵抗器Ｒ３、Ｒ４の接続点に接続されている。すな
わち、定電流制御回路１１は、アダプタ電圧Ｖcc(ad)に
応じて、定電流充電用基準電圧Ｖclを変更することが可
能である。 【００２８】すなわち、本発明による二次電池用充電制
御回路１０は、従来の二次電池用充電制御回路１０’に
対して、アダプタ電圧検出器１４を追加して、アダプタ
電圧Ｖcc(ad)が設定電圧以上になったときに、定電流制
御回路１１における定電流充電用基準電圧Ｖclを低くし
て、充電電流Ｉcを小さくしている。 【００２９】図７に、スイッチングレギュレータタイプ
のＡＣアダプタを使用した場合の、本実施の形態による
二次電池用充電制御回路１０の充電特性を示す。図７に
おいて、（Ａ）はバッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の
特性を、（Ｂ）は充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダ
プタ電圧Ｖcc(ad)の特性を、（Ｄ）はパワートランジス
タＱ１の消費電力Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示し
ている。 【００３０】図７から、スイッチングレギュレータタイ
プのＡＣアダプタを使用した場合には、図４の場合と同
様に、定電流充電制御モードおよび定電圧充電制御モー
ドのいずれの時でも、パワートランジスタＱ１の消費電
流Ｐcは所定の値以下に抑えられていることが分かる。 【００３１】図８に、トランスタイプのＡＣアダプタを
使用した場合の、本実施の形態による二次電池用充電制
御回路１０の充電特性を示す。図８において、（Ａ）は
バッテリ電圧（電池電圧）Ｖcc(ba)の特性を、（Ｂ）は
充電電流Ｉcの特性を、（Ｃ）はアダプタ電圧Ｖcc(ad)
の特性を、（Ｄ）はパワートランジスタＱ１の消費電力
Ｐcの特性を示し、横軸は時間を示している。 【００３２】図８に示されるように、トランスタイプの
ＡＣアダプタを使用した場合には、定電流充電制御モー
ドから定電圧充電制御モードに切り替わると、アダプタ
電圧Ｖcc(ad)が上昇する。図８（Ｃ）に示されるよう
に、アダプタ電圧Ｖcc(ad)が設定電圧Ｖshになると、ア
ダプタ電圧検出器１４からの検出信号に応答して、定電
流制御回路１１はその定電流充電用基準電圧Ｖclを低く
するので、図８（Ｂ）に示されるように、充電電流Ｉc
が小さくなる。 【００３３】これにより、図８（Ｄ）に示されるよう
に、パワートランジスタＱ１における消費電力Ｐcが上
昇するのを抑えることができる。この結果、パワートラ
ンジスタＱ１での発熱を抑えることができる。 【００３４】以上、本発明について実施の形態によって
例を挙げて説明してきたが、本発明は上述した実施の形
態に限定しないのは勿論である。すなわち、上述した実
施の形態では、１つのアダプタ電圧検出器のみを付加し
た例について述べているが、検出電圧（設定電圧）の異
なるアダプタ電圧検出器を２段、３段と増やしても良
い。これにより、充電効率（時間）を改善することが可
能となる。 【００３５】 【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、アダプタ電圧検出器を追加して、アダプタ電圧が
設定電圧以上になったときに、定電流制御回路における
定電流充電用基準電圧を低くして、充電電流を小さくし
ている。これにより、パワートランジスタにおける消費
電力が上昇するのを抑えることができ、パワートランジ
スタでの発熱を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の二次電池用充電制御回路の構成を示すブ
ロック図である。 【図２】図１に示した二次電池用充電制御回路の充電特
性を示すタイムチャートである。 【図３】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タのＩ−Ｖ特性（Ａ）と、トランスタイプのＡＣアダプ
タのＩ−Ｖ特性（Ｂ）を示す図である。 【図４】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タを使用した場合の、図１に示す従来の二次電池用充電
制御回路の充電特性を示すタイムチャートである。 【図５】トランスタイプのＡＣアダプタを使用した場合
の、図１に示す従来の二次電池用充電制御回路の充電特
性を示すタイムチャートである。 【図６】本発明の一実施の形態に係る二次電池用充電制
御回路の構成を示すブロック図である。 【図７】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タを使用した場合の、図６に示す二次電池用充電制御回
路の充電特性を示すタイムチャートである。 【図８】トランスタイプのＡＣアダプタを使用した場合
の、図６に示す二次電池用充電制御回路の充電特性を示
すタイムチャートである。 【符号の説明】 １０ 二次電池用充電制御回路 １１ 定電流制御回路 １２ 定電圧制御回路 １３ 一次側過電圧検出回路 １４ アダプタ電圧検出器 ２０ ＡＣアダプタ ３０ 二次電池（リチウムイオン電池） Ｑ１ パワートランジスタ Ｒ１ 充電電流センス抵抗器 Ｖcc(ba) 電池電圧（バッテリ電圧） Ｖcc(ad) アダプタ電圧
ロック図である。 【図２】図１に示した二次電池用充電制御回路の充電特
性を示すタイムチャートである。 【図３】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タのＩ−Ｖ特性（Ａ）と、トランスタイプのＡＣアダプ
タのＩ−Ｖ特性（Ｂ）を示す図である。 【図４】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タを使用した場合の、図１に示す従来の二次電池用充電
制御回路の充電特性を示すタイムチャートである。 【図５】トランスタイプのＡＣアダプタを使用した場合
の、図１に示す従来の二次電池用充電制御回路の充電特
性を示すタイムチャートである。 【図６】本発明の一実施の形態に係る二次電池用充電制
御回路の構成を示すブロック図である。 【図７】スイッチングレギュレータタイプのＡＣアダプ
タを使用した場合の、図６に示す二次電池用充電制御回
路の充電特性を示すタイムチャートである。 【図８】トランスタイプのＡＣアダプタを使用した場合
の、図６に示す二次電池用充電制御回路の充電特性を示
すタイムチャートである。 【符号の説明】 １０ 二次電池用充電制御回路 １１ 定電流制御回路 １２ 定電圧制御回路 １３ 一次側過電圧検出回路 １４ アダプタ電圧検出器 ２０ ＡＣアダプタ ３０ 二次電池（リチウムイオン電池） Ｑ１ パワートランジスタ Ｒ１ 充電電流センス抵抗器 Ｖcc(ba) 電池電圧（バッテリ電圧） Ｖcc(ad) アダプタ電圧
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 CA02 CA12 CA14
FA04 GC01
5H030 AA03 AA06 AA10 AS20 FF42
FF43
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 二次電池に対する充電を制御するため
に、ＡＣアダプタと前記二次電池との間に介在し、前記
ＡＣアダプタから前記二次電池へ流す充電電流をパワー
トランジスタのオン／オフにより制御する充電制御回路
であって、前記パワートランジスタと前記二次電池の陽
極との間には充電電流センス抵抗器が接続されている、
前記二次電池用充電制御回路において、 前記二次電池の電池電圧がレギュレータ電圧より低いと
きに、前記充電電流センス抵抗器の両端間の電圧が定電
流充電用基準電圧と等しくなるように、前記パワートラ
ンジスタのオン／オフを制御する定電流制御回路と、 前記電池電圧が前記レギュレータ電圧に等しいときに、
前記電池電圧が一定となるように、前記パワートランジ
スタのオン／オフを制御する定電流制御回路と、 前記ＡＣアダプタのアダプタ電圧を検出して、該検出し
たアダプタ電圧が設定電圧以上になったときに、前記定
電流制御回路における前記定電流充電用基準電圧を低く
するアダプタ電圧検出器と、 を備えたことを特徴とする二次電池用充電制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354334A JP2003158829A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 二次電池用充電制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001354334A JP2003158829A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 二次電池用充電制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003158829A true JP2003158829A (ja) | 2003-05-30 |
Family
ID=19166211
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001354334A Withdrawn JP2003158829A (ja) | 2001-11-20 | 2001-11-20 | 二次電池用充電制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003158829A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006121854A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | 基準電圧発生回路及びａｃアダプタ |
| CN100444498C (zh) * | 2005-02-09 | 2008-12-17 | 恩益禧电子股份有限公司 | 充电控制电路和充电器 |
-
2001
- 2001-11-20 JP JP2001354334A patent/JP2003158829A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006121854A (ja) * | 2004-10-25 | 2006-05-11 | Mitsumi Electric Co Ltd | 基準電圧発生回路及びａｃアダプタ |
| JP4524606B2 (ja) * | 2004-10-25 | 2010-08-18 | ミツミ電機株式会社 | 基準電圧発生回路及びａｃアダプタ |
| CN100444498C (zh) * | 2005-02-09 | 2008-12-17 | 恩益禧电子股份有限公司 | 充电控制电路和充电器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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