JP2003348766A - 充電制御回路 - Google Patents

充電制御回路

Info

Publication number
JP2003348766A
JP2003348766A JP2002157716A JP2002157716A JP2003348766A JP 2003348766 A JP2003348766 A JP 2003348766A JP 2002157716 A JP2002157716 A JP 2002157716A JP 2002157716 A JP2002157716 A JP 2002157716A JP 2003348766 A JP2003348766 A JP 2003348766A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
control circuit
terminal
regulator
resistor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2002157716A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3962912B2 (ja
Inventor
Katsuya Sakuma
勝也 佐久間
Hisashi Tokuda
尚志 徳田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsumi Electric Co Ltd
Original Assignee
Mitsumi Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsumi Electric Co Ltd filed Critical Mitsumi Electric Co Ltd
Priority to JP2002157716A priority Critical patent/JP3962912B2/ja
Publication of JP2003348766A publication Critical patent/JP2003348766A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3962912B2 publication Critical patent/JP3962912B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Continuous-Control Power Sources That Use Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定電圧制御電圧を容易に変更することが可能
で、ユーザサイドで定電圧制御電圧を選択すること。 【解決手段】 電池電圧(Vcc(ba))がレギュレータ電
圧(Vreg)に等しいときに、電池電圧が一定となるよ
うに、パワートランジスタ(Q1)のオン/オフを制御
する定電圧制御回路(12A)を備えた充電制御回路に
おいて、定電圧制御回路の外部にはスイッチ(SW)が
接続されている。定電圧制御回路(12A)は、スイッ
チの閉/開に応じてレギュレータ電圧(Vreg)を2段
階に変更する電圧変更回路(40)を有する。電圧変更
回路(40)は、スイッチ(SW)の閉/開に応じてレ
ギュレータアンプ(A2)の反転入力端子と接地端子と
の間に接続される抵抗器の抵抗値を変えることによっ
て、レギュレータ電圧(Vreg)を2段階に変更する。

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二次電池に対する充電を
制御する充電制御回路に関する。
【0002】
【従来の技術】この種の充電制御回路は、二次電池に対
する充電を制御するための回路であって、AC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20は、アダプ
タ電圧Vcc(ad)を発生している。ACアダプタ20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、後述する充電制御回路10が接続さ
れている。すなわち、ACアダプタ20の陽極21に
は、充電制御回路10が、充電制御トランジスタQ1お
よび充電電流センス抵抗器Rsense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Rsenseとの組み合わせは、充電制御回路10の
周辺回路と呼ばれる。すなわち、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】充電制御回路10は、VCC端子と、CN
T端子と、CS端子と、BAT端子と、GND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。GND端子は接地端子と呼ばれる。
VCC端子はACアダプタ20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Rsenseが接続されている。
GND端子はACアダプタ20の陰極22と二次電池3
0の陰極32とに接続されている。
【0006】充電制御回路10の主な機能は、定電流充
電機能と定電圧充電機能である。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とを有する。また、充
電制御回路10は、基準電圧Vzを発生するための基準
電圧発生回路13をも有する。
【0007】定電流制御回路11は、充電電流センス抵
抗器Rsense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。基準電圧発生回路13
は、定電圧制御回路12に対して基準電圧(ツェナー電
圧)Vzを供給するための回路である。
【0008】詳述すると、基準電圧発生回路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CI1とを有する。
【0009】定電圧制御回路12は、ツェナー電圧Vz
が供給されてレギュレータ電圧Vregを生成するレギュ
レータ回路と、BAT端子からのバッテリ電圧Vcc(ba)
とレギュレータ電圧Vregとを比較するエラーアンプA
1と、このエラーアンプA1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。レギュレータ回路は、レギュレータアンプA2と、
直列接続された抵抗器R1、R2とから構成される。レ
ギュレータアンプA2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R1、R2の接続点が接続されてい
る。レギュレータアンプA2の出力端子は、直列接続さ
れた抵抗器R1、R2を介して接地され、上記レギュレ
ータ電圧Vregを発生する。NPN形バイポーラトラン
ジスタQ2のベースはエラーアンプA1の出力端子に接
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A1の出力端子
は、定電流制御回路11に接続されている。
【0010】図1に加えて図2をも参照して、従来の充
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。
【0011】バッテリ電圧(電池電圧)Vcc(ba)がレギ
ュレータ電圧Vregより低いとき、定電流制御回路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Icが
一定となるように制御される(定電流充電制御モー
ド)。
【0012】一方、バッテリ電圧(電池電圧)Vcc(ba)
がレギュレータ電圧Vregに等しくなると、定電流制御
回路12は、エラーアンプA1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)。レギュレータ電圧Vregは定電圧制御電圧と呼
ばれる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の充電制
御回路10においては、定電圧制御モードでの定電圧制
御電圧が定電圧制御回路12によって固定されている。
すなわち、抵抗器R1、R2の比によってレギュレータ
電圧Vregが規定される。
【0014】しかしながら、充電すべき二次電池30に
は種々の種類があり、その二次電池30の本数も異な
る。例えば、二次電池の種類にはグラファイト系やコー
クス系などがある。また、二次電池の本数としては、1
本のみの場合、2本の二次電池を直列接続した場合、3
本の二次電池を直列接続した場合、4本の二次電池を直
列接続した場合などが考えられる。尚、N(Nは1以上
の整数)本の二次電池を直列接続した場合を「N直」と
呼ぶ。このような場合、定電圧制御回路12の内部回路
定数を変更する必要がある。このように内部回路定数を
変更することをこの技術分野では「ランク展開」と呼
ぶ。
【0015】このようなランク展開に対処するために、
従来の充電制御回路10では、定電圧制御回路12を構
成する抵抗器R1、R2の比を調整することによって、
レギュレータ電圧Vregを変化させている。
【0016】上述したように、従来の充電制御回路10
においては、定電圧制御電圧を変更するためにはランク
展開しなければならないので、容易に行えず、ユーザサ
イドで定電圧制御電圧を選択することができないという
問題がある。
【0017】したがって、本発明の課題は、定電圧制御
電圧を容易に変更することが可能な定電圧制御回路を提
供することにある。
【0018】本発明の他の課題は、ユーザサイドで定電
圧制御電圧を選択することができる定電圧制御回路を提
供することにある。
【0019】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の態様によ
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(Ic)をパ
ワートランジスタ(Q1)のオン/オフにより制御する
充電制御回路(10A)であって、パワートランジスタ
と二次電池の陽極との間には充電電流センス抵抗器(R
sense)が接続されており、電池電圧(Vcc(ba))がレ
ギュレータ電圧(Vreg)に等しいときに、電池電圧が
一定となるように、パワートランジスタのオン/オフを
制御する定電圧制御回路(12A)を備えた、充電制御
回路において、定電圧制御回路の外部に接続されたスイ
ッチ(SW)を備え、定電圧制御回路(12A)は、ス
イッチの閉/開に応じてレギュレータ電圧(Vreg)を
2段階に変更する電圧変更回路(40)を有することを
特徴とする充電制御回路が得られる。
【0020】上記第1の形態による充電制御回路(10
A)において、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、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、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)を更に備えることが好ましい。また、ACアダプタ
のアダプタ電圧(Vcc(ad))が供給される電源端子(V
CC)と接地端子(GND)との間に接続されて、基準
電圧(Vz)を定電圧制御回路へ供給するために基準電
圧を発生する基準電圧発生回路(13)を更に備えるこ
とが好ましい。さらに、充電制御回路は選択端子(SE
L)を持ち、スイッチ(SW)は選択端子と接地端子と
の間に接続されることが望ましい。そして、定電圧制御
回路は、反転入力端子と基準電圧が供給される非反転入
力端子とレギュレータ電圧を出力する出力端子とを持つ
レギュレータアンプ(A2)と、二次電池の電池電圧が
供給される反転入力端子とレギュレータ電圧が供給され
る非反転入力端子とを持つエラーアンプ(A1)と、こ
のエラーアンプの出力端子にベースが接続され、エミッ
タが接地され、コレクタがパワートランジスタの制御端
子に接続されたnpn形バイポーラトランジスタ(Q
2)と、レギュレータアンプの出力端子とレギュレータ
アンプの反転入力端子との間に接続された第1の抵抗器
(R1)と、レギュレータアンプの反転入力端子と接地
端子との間に接続された第2の抵抗器(R2)とを備え
て良い。この場合、電圧変更回路(40)は、電源端子
と、選択端子と、第1の抵抗器と第2の抵抗器との接続
点と、接地端子とに接続され、スイッチの閉/開に応じ
てレギュレータアンプの反転入力端子と接地端子との間
に接続される抵抗器の抵抗値を変えることによって、レ
ギュレータ電圧を2段階に変更する。そして、電圧変更
回路(40)は、第2の抵抗器と並列に接続された、付
加抵抗器(R6)とスイッチング手段(Q6)とから成
る直列回路(421)と、電源端子と接地端子とに接続
されるとともに、選択端子と直列回路との間に接続され
て、スイッチの閉/開に応じてスイッチング手段をオン
/オフするオン/オフ手段(441)とから構成されて
良い。
【0021】本発明の第2の態様によれば、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(Ic)をパワートランジスタ
(Q1)のオン/オフにより制御する充電制御回路(1
0B)であって、パワートランジスタと二次電池の陽極
(31)との間には充電電流センス抵抗器(Rsense)
が接続されており、電池電圧がレギュレータ電圧(Vre
g)に等しいときに、電池電圧が一定となるように、パ
ワートランジスタのオン/オフを制御する定電圧制御回
路(12B)を備えた、充電制御回路において、定電圧
制御回路の外部に接続された第1乃至第N(Nは2以上
の整数)のスイッチ(SW1,SW2)を備え、定電圧
制御回路は、第1乃至第Nのスイッチの閉/開の組み合
わせに応じて、レギュレータ電圧を2N段階に変更する
電圧変更回路(40A)を有することを特徴とする充電
制御回路が得られる。
【0022】上記第2の実施の形態による充電制御回路
において、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、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、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(11)
を更に備えることが好ましい。また、ACアダプタのア
ダプタ電圧(Vcc(ad))が供給される電源端子(VC
C)と接地端子(GND)との間に接続されて、基準電
圧(Vz)を定電圧制御回路へ供給するために基準電圧
を発生する基準電圧発生回路(13)を更に備えること
が好ましい。さらに、充電制御回路は第1乃至第Nの選
択端子(SEL1,SEL2)を持ち、第1乃至第Nの
スイッチはそれぞれ第1乃至第Nの選択端子と接地端子
との間に接続されて良い。この場合、定電圧制御回路
(12B)は、反転入力端子と基準電圧が供給される非
反転入力端子とレギュレータ電圧を出力する出力端子と
を持つレギュレータアンプ(A2)と、二次電池の電池
電圧が供給される反転入力端子とレギュレータ電圧が供
給される非反転入力端子とを持つエラーアンプ(A1)
と、このエラーアンプの出力端子にベースが接続され、
エミッタが接地され、コレクタがパワートランジスタの
制御端子に接続されたnpn形バイポーラトランジスタ
(Q2)と、レギュレータアンプの出力端子とレギュレ
ータアンプの反転入力端子との間に接続された第1の抵
抗器(R1)と、レギュレータアンプの反転入力端子と
接地端子との間に接続された第2の抵抗器(R2)とを
備えて良い。この場合、電圧変更回路(40A)は、電
源端子と、第1乃至第Nの選択端子と、第1の抵抗器と
第2の抵抗器との接続点と、接地端子とに接続され、第
1乃至第Nのスイッチの閉/開の組み合わせに応じて、
レギュレータアンプの反転入力端子と接地端子との間に
接続される抵抗器の抵抗値を変えることによって、レギ
ュレータ電圧を2N段階に変更する。電圧変更回路(4
0A)は、第2の抵抗器と並列に接続された、それぞれ
第1乃至第Nの付加抵抗器(R6,R10)と第1乃至
第Nのスイッチング手段(Q6,Q10)とから成る第
1乃至第Nの直列回路(421,422)と、電源端子
と接地端子とに接続されるとともに、それぞれ第1乃至
第Nの選択端子と第1乃至第Nの直列回路との間に接続
されて、それぞれ第1乃至第Nのスイッチの閉/開に応
じて第1乃至第Nのスイッチング手段をオン/オフする
第1乃至第Nのオン/オフ手段(441,442)と、
から構成されて良い。
【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3を参照して、本発明の第1の実施の形
態に係る充電制御回路10Aについて説明する。図示の
充電制御回路10Aは、後述するように定電圧制御回路
が変更されている点を除いて、図1に示した従来の充電
制御回路10と同様の構成を有する。したがって、定電
圧制御回路に参照符号12A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】本発明による定電圧制御回路12Aは、そ
の外部にスイッチSWが接続され、選択端子SELを持
ち、後述する電圧変更回路40が付加されている点を除
いて、図1に示した定電圧制御回路12と同様の構成を
有する。定電圧制御回路12Aは、後述するように、ス
イッチSWの閉/開に応じてレギュレータ電圧Vregを
2段階に変更する。
【0027】スイッチSWは選択端子SELと接地端子
GNDとの間に接続されている。
【0028】電圧変更回路40は、電源端子VCCと、
選択端子SELと、第1の抵抗器R1と第2の抵抗器R
2との接続点と、接地端子GNDとに接続されている。
そして、電圧変更回路40は、後述するように、スイッ
チSWの閉/開に応じてレギュレータアンプA2の反転
入力端子と接地端子GNDとの間に接続される抵抗器の
抵抗値を変えることによって、レギュレータ電圧Vreg
を2段階に変更する。
【0029】図示の電圧変更回路40は、PNP形バイ
ポーラトランジスタQ3,Q4,Q5と、NPN形バイ
ポーラトランジスタQ6と、抵抗器R3,R4,R5,
R6と、定電流源CI2とから構成されている。
【0030】抵抗器R3、R4は電源端子VCCと選択
端子SELとの間に直列に接続されている。抵抗器R3
とR4との接続点にはPNP形バイポーラトランジスタ
Q3のベースが接続されている。PNP形バイポーラト
ランジスタQ3のエミッタは電源端子VCCに接続され
ている。PNP形バイポーラトランジスタQ4、Q5
は、互いにベースが接続され、エミッタが電源端子VC
Cに接続されている。PNP形バイポーラトランジスタ
Q4のコレクタはPNP形バイポーラトランジスタQ3
のコレクタに接続されている。そして、PNP形バイポ
ーラトランジスタQ4、Q5のベースは、共通に、PN
P形バイポーラトランジスタQ3のコレクタに接続され
ている。PNP形バイポーラトランジスタQ3のコレク
タは定電流源CI2を介して接地されている。したがっ
て、PNP形バイポーラトランジスタQ4,Q5の組み
合わせはカレントミラー回路を構成している。PNP形
バイポーラトランジスタQ5のコレクタは抵抗器R5を
介して接地されている。
【0031】PNP形バイポーラトランジスタQ5のコ
レクタはNPN形バイポーラトランジスタQ6のベース
に接続されている。NPN形バイポーラトランジスタQ
6のエミッタは接地され、コレクタは抵抗器R6を介し
て第1および第2の抵抗器R1,R2の接続点(すなわ
ち、レギュレータアンプA2の反転入力端子)に接続さ
れている。
【0032】すなわち、抵抗器R6とNPN形バイポー
ラトランジスタQ6とからなる直列回路421は、第2
の抵抗器R2と並列に接続されている。抵抗器R6は付
加抵抗器と呼ばれ、NPN形バイポーラトランジスタQ
6とスイッチング手段と呼ばれる。
【0033】一方、この直列回路421を除く部分の回
路441、すなわち、抵抗器R3〜R5、NPN形バイ
ポーラトランジスタQ3〜Q5、および定電流源CI2
から成る回路441は、後述するように、スイッチSW
の閉/開に応じてスイッチング手段であるNPN形バイ
ポーラトランジスタQ6をオン/オフするオン/オフ回
路である。すなわち、このオン/オフ回路441は、電
源端子VCCと接地端子GNDとに接続されるととも
に、選択端子SELと直列回路421との間に接続され
て、スイッチSWの閉/開に応じてスイッチング手段を
オン/オフする。
【0034】次に、図3に示す充電制御回路10Aの動
作について説明する。最初に、スイッチSWが閉じた場
合の動作について説明し、その後で、スイッチSWを開
いた場合の動作について説明する。
【0035】先ず、スイッチSWが閉じられたする。こ
の場合、選択端子SELの端子電圧は接地電位となる。
そのため、PNP形バイポーラトランジスタQ3がオン
する。このPNP形バイポーラトランジスタQ3がオン
すると、PNP形バイポーラトランジスタQ4がオフと
なり、それに連動してPNP形バイポーラトランジスタ
Q5とNPN形バイポーラトランジスタQ6もオフとな
る。この結果、レギュレータ電圧Vregは、第1の抵抗
器R1の抵抗値と第2の抵抗器R2の抵抗値との比によ
って決定される。
【0036】次に、スイッチSWが開かれたとする。こ
の場合、選択端子SELの端子電圧は、アダプタ電圧V
cc(ad)となる。そのため、PNP形バイポーラトランジ
スタQ3はオフする。このPNP形バイポーラトランジ
スタQ3がオフすると、PNP形バイポーラトランジス
タQ4がオンとなり、それに連動してPNP形バイポー
ラトランジスタQ5とNPN形バイポーラトランジスタ
Q6もオンとなる。この結果、レギュレータ電圧Vreg
は、第1の抵抗器R1の抵抗値と、第2の抵抗器R2と
抵抗器R6とを並列接続したときの抵抗値との比によっ
て決定される。
【0037】このように、選択端子SELを開くか又は
接地端子に接続することによって、レギュレータ電圧V
regである定電圧制御電圧を2段階に変更(選択)する
ことができるようになる。換言すれば、ユーザサイドで
定電圧制御電圧を選択することができる。
【0038】このような2段階に定電圧制御電圧を変更
(選択)する場合の例としては次のものが考えられる。
その一例としては、リチウムイオン電池30として、電
池電圧Vcc(ba)が4.2Vのグラファイト系リチウムイ
オン電池を使用する場合と、電池電圧Vcc(ba)が4.1
Vのコークス系リチウムイオン電池を使用する場合と
で、定電圧制御電圧を2段階に変更(選択)する。他の
例としては、二次電池30として、二次電池を1本だけ
使用する1直用の場合(4.2V)と、二次電池を2本
直列に接続する2直用の場合(8.4V)とで、定電圧
制御電圧を2段階に変更(選択)する。
【0039】従来の充電制御回路10では、上述したよ
うに、このような定電圧制御電圧の変更をランク展開に
て行っていたが、本実施の形態による充電制御回路10
Aでは、ランク展開の必要がなくなるので、生産管理が
やり易くなる。また、フォトマスクも節約できる。
【0040】上述した第1の実施の形態に係る充電制御
回路10Aにおいては、定電圧制御回路12Aの外部に
1つのスイッチSWのみを接続し、それに対応して、定
電圧制御回路12Aを構成する電圧変更回路40は、1
つの直列回路421と1つのオン/オフ回路441との
組み合わせのみで構成されている。そのため、レギュレ
ータ電圧Vregは2段階にしか変更(選択)することが
できない。
【0041】しかしながら、次に述べるように、定電圧
制御回路の外部に接続するスイッチの数を増やし、それ
に対応して、定電圧制御回路を構成する電圧変更回路の
構成も変更することによって、レギュレータ電圧Vreg
を多数の段階で変更(選択)することが可能となる。
【0042】次に図4を参照して、本発明の第2の実施
の形態に係る充電制御回路10Bについて説明する。図
示の充電制御回路10Bは、後述するように定電圧制御
回路が変更されている点を除いて、図3に示した充電制
御回路10Aと同様の構成を有する。したがって、定電
圧制御回路に参照符号12Bを付すと共に、図3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。
【0043】本発明による定電圧制御回路12Bは、そ
の外部に第1及び第2のスイッチSW1、SW2が接続
され、第1及び第2の選択端子SEL1、SEL2を持
ち、後述する電圧変更回路が変更されている点を除い
て、図3に示した定電圧制御回路12Aと同様の構成を
有する。したがって、電圧変更回路に40Aの参照符号
を付してある。定電圧制御回路12Bは、後述するよう
に、第1及び第2のスイッチSW1、SW2の閉/開の
組み合わせに応じて、レギュレータ電圧Vregを4段階
に変更する第1及び第2のスイッチSW1、SW2は、
それぞれ、第1及び第2の選択端子SEL1、SEL2
と接地端子GNDとの間に接続されている。
【0044】電圧変更回路40Aは、直列回路421お
よびオン/オフ回路441の他に、さらに、同様な構成
の、直列回路422およびオン/オフ回路442が付加
さられて構成されている。ここでは、直列回路421お
よびオン/オフ回路441を、それぞれ、第1の直列回
路および第1のオン/オフ回路と呼び、付加された直列
回路422およびオン/オフ回路442を、それぞれ、
第2の直列回路および第2のオン/オフ回路と呼ぶこと
にする。第1の直列回路421および第1のオン/オフ
回路441については既に説明したので、以下では、第
2の直列回路422および第2のオン/オフ回路442
について説明する。
【0045】第2のオン/オフ回路442は、PNP形
バイポーラトランジスタQ7,Q8,Q9と、抵抗器R
7,R8,R9と、定電流源CI3とから構成されてい
る。
【0046】抵抗器R7、R8は電源端子VCCと第2
の選択端子SEL2との間に直列に接続されている。抵
抗器R7とR8との接続点にはPNP形バイポーラトラ
ンジスタQ7のベースが接続されている。PNP形バイ
ポーラトランジスタQ7のエミッタは電源端子VCCに
接続されている。PNP形バイポーラトランジスタQ
8、Q9は、互いにベースが接続され、エミッタが電源
端子VCCにされている。PNP形バイポーラトランジ
スタQ8のコレクタはPNP形バイポーラトランジスタ
Q7のコレクタに接続されている。そして、PNP形バ
イポーラトランジスタQ8、Q9のベースは、共通に、
PNP形バイポーラトランジスタQ7のコレクタに接続
されている。PNP形バイポーラトランジスタQ8のコ
レクタは定電流源CI3を介して接地されている。した
がって、PNP形バイポーラトランジスタQ8,Q9の
組み合わせはカレントミラー回路を構成している。PN
P形バイポーラトランジスタQ9のコレクタは抵抗器R
9を介して接地されている。
【0047】第2の直列回路422は、NPN形バイポ
ーラトランジスタQ10と抵抗器R10とから構成され
ている。PNP形バイポーラトランジスタQ9のコレク
タはNPN形バイポーラトランジスタQ10のベースに
接続されている。NPN形バイポーラトランジスタQ1
0のエミッタは接地され、コレクタは抵抗器R10を介
して第1および第2の抵抗器R1,R2の接続点(すな
わち、レギュレータアンプA2の反転入力端子)に接続
されている。
【0048】すなわち、抵抗器R10とNPN形バイポ
ーラトランジスタQ10とからなる第2の直列回路42
2は、第2の抵抗器R2と並列に接続されている。抵抗
器R10は第2の付加抵抗器と呼ばれ、NPN形バイポ
ーラトランジスタQ10は第2のスイッチング手段と呼
ばれる。
【0049】一方、この第2の直列回路422を除く、
抵抗器R7〜R9、NPN形バイポーラトランジスタQ
7〜Q9、および定電流源CI3から成る第2のオン/
オフ回路442は、第2のスイッチSW2の閉/開に応
じて第2のスイッチング手段であるNPN形バイポーラ
トランジスタQ10をオン/オフする。すなわち、この
第2のオン/オフ回路442は、電源端子VCCと接地
端子GNDとに接続されるとともに、第2の選択端子S
EL2と第2の直列回路422との間に接続されて、第
2のスイッチSW2の閉/開に応じて第2のスイッチン
グ手段をオン/オフする。
【0050】このように、電圧変更回路40Aは、第1
及び第2の直列回路421及び422と、第1及び第2
のオン/オフ回路441及び442から構成されている
ので、レギュレータ電圧Vregを4段階に変更(選択)
することが可能となり、幅広く定電圧制御電圧に対応で
きる。
【0051】このような4段階に定電圧制御電圧を変更
(選択)する場合の例としては次のものが考えられる。
第1及び第2のスイッチSW1,SW2を両方とも閉じ
た場合には、電池電圧Vcc(ba)が4.2Vである、二次
電池を1本だけ使用した場合の1直用のレギュレータ電
圧Vregを選択する。第1のスイッチSW1が開いて、
第2のスイッチSW2が閉じた場合には、電池電圧Vcc
(ad)が8.4Vである、二次電池を2本直列に接続した
場合の2直用のレギュレータ電圧Vregを選択する。第
1のスイッチSW1が閉じて、第2のスイッチSW2が
開いた場合には、電池電圧Vcc(ad)が12.6Vであ
る、二次電池を3本直列に接続した場合の3直用のレギ
ュレータ電圧Vregを選択する。そして、第1及び第2
のスイッチSW1,SW2を両方とも開いた場合には、
電池電圧Vcc(ba)が16.8Vである、二次電池を4本
直列に接続した場合の4直用のレギュレータ電圧Vreg
を選択する。
【0052】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、スイッチを1個だけ接続した場合とスイ
ッチを2個接続した場合の例についてのみ説明したが、
これらスイッチの数は3個以上であって良い。それに応
じて、電圧変更回路を構成する直列回路およびオン/オ
フ回路の数も増やせば良い。一般に、スイッチの数がN
の場合、定電圧制御回路は、N個のスイッチの閉/開の
組み合わせに応じて、レギュレータ電圧を2N段階に変
更することができる。
【0053】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では、定電圧制御回路の外部に少なくとも1個のスイッ
チ(SW)を接続し、定電圧制御回路は、スイッチの閉
/開に応じてレギュレータ電圧を複数の段階に変更する
電圧変更回路を有するので、定電圧制御電圧を容易に変
更することが可能で、ユーザサイドで定電圧制御電圧を
選択することができるという作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来の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】本発明の第1の実施の形態に係る充電制御回路
の構成を示すブロック図である。
【図4】本発明の第2の実施の形態に係る充電制御回路
の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
10A,10B 充電制御回路 11 定電流制御回路 12A,12B 定電圧制御回路 13 基準電圧発生回路 40,40A 電圧変更回路 421,422 直列回路 441,442 オン/オフ回路 Q1 パワートランジスタ Rsense 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 CA03 CA12 CC02 5H030 AA01 AS20 BB02 BB03 BB04 FF42 FF43 5H430 BB01 BB11 BB12 EE02 FF01 FF08 FF13 GG05 GG09 GG17 HH03

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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おり、
    前記電池電圧が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圧制御回路とを備えた、前
    記充電制御回路において、 前記定電圧制御回路の外部に接続されたスイッチを備
    え、 前記定電圧制御回路は、前記スイッチの閉/開に応じて
    前記レギュレータ電圧を2段階に変更する電圧変更回路
    を有することを特徴とする充電制御回路。
  2. 【請求項2】 前記二次電池の電池電圧が前記レギュレ
    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
    電流制御回路を更に備えることを特徴とする請求項1に
    記載の充電制御回路。
  3. 【請求項3】 前記ACアダプタのアダプタ電圧が供給
    される電源端子と接地端子との間に接続されて、基準電
    圧を前記定電圧制御回路へ供給するために前記基準電圧
    を発生する基準電圧発生回路を更に備えることを特徴と
    する請求項1に記載の充電制御回路。
  4. 【請求項4】 前記充電制御回路は選択端子を持ち、前
    記スイッチは前記選択端子と接地端子との間に接続さ
    れ、前記定電圧制御回路は、 反転入力端子と前記基準電圧が供給される非反転入力端
    子と前記レギュレータ電圧を出力する出力端子とを持つ
    レギュレータアンプと、 前記二次電池の電池電圧が供給される反転入力端子と前
    記レギュレータ電圧が供給される非反転入力端子とを持
    つエラーアンプと、 該エラーアンプの出力端子にベースが接続され、エミッ
    タが接地され、コレクタが前記パワートランジスタの制
    御端子に接続されたnpn形バイポーラトランジスタ
    と、 前記レギュレータアンプの出力端子と前記レギュレータ
    アンプの反転入力端子との間に接続された第1の抵抗器
    と、 前記レギュレータアンプの反転入力端子と前記接地端子
    との間に接続された第2の抵抗器とを備え、 前記電圧変更回路は、前記電源端子と、前記選択端子
    と、前記第1の抵抗器と前記第2の抵抗器との接続点
    と、前記接地端子とに接続され、前記スイッチの閉/開
    に応じて前記レギュレータアンプの反転入力端子と前記
    接地端子との間に接続される抵抗器の抵抗値を変えるこ
    とによって、前記レギュレータ電圧を2段階に変更する
    ことを特徴とする請求項3に記載の充電制御回路。
  5. 【請求項5】 前記電圧変更回路は、 前記第2の抵抗器と並列に接続された、付加抵抗器とス
    イッチング手段とから成る直列回路と、 前記電源端子と前記接地端子とに接続されるとともに、
    前記選択端子と前記直列回路との間に接続されて、前記
    スイッチの閉/開に応じて前記スイッチング手段をオン
    /オフするオン/オフ手段と、 を有することを特徴とする請求項4に記載の充電制御回
    路。
  6. 【請求項6】 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おり、
    前記電池電圧が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圧制御回路とを備えた、前
    記充電制御回路において、 前記定電圧制御回路の外部に接続された第1乃至第N
    (Nは2以上の整数)のスイッチを備え、 前記定電圧制御回路は、前記第1乃至第Nのスイッチの
    閉/開の組み合わせに応じて、前記レギュレータ電圧を
    N段階に変更する電圧変更回路を有することを特徴と
    する充電制御回路。
  7. 【請求項7】 前記二次電池の電池電圧が前記レギュレ
    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
    電流制御回路を更に備えることを特徴とする請求項6に
    記載の充電制御回路。
  8. 【請求項8】 前記ACアダプタのアダプタ電圧が供給
    される電源端子と接地端子との間に接続されて、基準電
    圧を前記定電圧制御回路へ供給するために前記基準電圧
    を発生する基準電圧発生回路を更に備えることを特徴と
    する請求項6に記載の充電制御回路。
  9. 【請求項9】 前記充電制御回路は第1乃至第Nの選択
    端子を持ち、前記第1乃至第Nのスイッチはそれぞれ前
    記第1乃至第Nの選択端子と接地端子との間に接続さ
    れ、前記定電圧制御回路は、 反転入力端子と前記基準電圧が供給される非反転入力端
    子と前記レギュレータ電圧を出力する出力端子とを持つ
    レギュレータアンプと、 前記二次電池の電池電圧が供給される反転入力端子と前
    記レギュレータ電圧が供給される非反転入力端子とを持
    つエラーアンプと、 該エラーアンプの出力端子にベースが接続され、エミッ
    タが接地され、コレクタが前記パワートランジスタの制
    御端子に接続されたnpn形バイポーラトランジスタ
    と、 前記レギュレータアンプの出力端子と前記レギュレータ
    アンプの反転入力端子との間に接続された第1の抵抗器
    と、 前記レギュレータアンプの反転入力端子と前記接地端子
    との間に接続された第2の抵抗器とを備え、 前記電圧変更回路は、前記電源端子と、前記第1乃至前
    記第Nの選択端子と、前記第1の抵抗器と前記第2の抵
    抗器との接続点と、前記接地端子とに接続され、前記第
    1乃至前記第Nのスイッチの閉/開の組み合わせに応じ
    て、前記レギュレータアンプの反転入力端子と前記接地
    端子との間に接続される抵抗器の抵抗値を変えることに
    よって、前記レギュレータ電圧を2N段階に変更するこ
    とを特徴とする請求項8に記載の充電制御回路。
  10. 【請求項10】 前記電圧変更回路は、 前記第2の抵抗器と並列に接続された、それぞれ第1乃
    至第Nの付加抵抗器と第1乃至第Nのスイッチング手段
    とから成る第1乃至第Nの直列回路と、 前記電源端子と前記接地端子とに接続されるとともに、
    それぞれ前記第1乃至前記第Nの選択端子と前記第1乃
    至前記第Nの直列回路との間に接続されて、それぞれ前
    記第1乃至前記第Nのスイッチの閉/開に応じて前記第
    1乃至前記第Nのスイッチング手段をオン/オフする第
    1乃至第Nのオン/オフ手段と、 を有することを特徴とする請求項9に記載の充電制御回
    路。
JP2002157716A 2002-05-30 2002-05-30 充電制御回路 Expired - Fee Related JP3962912B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002157716A JP3962912B2 (ja) 2002-05-30 2002-05-30 充電制御回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002157716A JP3962912B2 (ja) 2002-05-30 2002-05-30 充電制御回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2003348766A true JP2003348766A (ja) 2003-12-05
JP3962912B2 JP3962912B2 (ja) 2007-08-22

Family

ID=29773449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002157716A Expired - Fee Related JP3962912B2 (ja) 2002-05-30 2002-05-30 充電制御回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3962912B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7839122B2 (en) 2006-12-12 2010-11-23 Panasonic Corporation Charging apparatus
US7859226B2 (en) 2007-07-17 2010-12-28 Tdk-Lambda Corporation Method and device for safety protection of secondary battery
JP2013051757A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Mitsumi Electric Co Ltd 半導体集積回路、保護回路及び電池パック
JP2016143394A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 ローム株式会社 リニア電源及びこれを用いた電子機器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7839122B2 (en) 2006-12-12 2010-11-23 Panasonic Corporation Charging apparatus
US7859226B2 (en) 2007-07-17 2010-12-28 Tdk-Lambda Corporation Method and device for safety protection of secondary battery
JP2013051757A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Mitsumi Electric Co Ltd 半導体集積回路、保護回路及び電池パック
JP2016143394A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 ローム株式会社 リニア電源及びこれを用いた電子機器
US10168720B2 (en) 2015-02-05 2019-01-01 Rohm Co., Ltd. Linear power supply and electronic apparatus using same

Also Published As

Publication number Publication date
JP3962912B2 (ja) 2007-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6031357A (en) Battery charge control circuit
EP1049230B1 (en) DC-DC converter usable as a battery charger, and method for charging a battery
EP1049229B1 (en) DC-DC converter usable as a battery charger, and method for charging a battery
US20090256529A1 (en) Battery charging control circuit
JPH0855643A (ja) 蓄電池バッテリー用調整装置
TW201010245A (en) Battery systems, charging /discharging circuits and methods for controlling battery charge /discharge
JPH07219659A (ja) 電圧調整器およびその製造方法
JP2745663B2 (ja) 充電制御回路
JP3962912B2 (ja) 充電制御回路
JPH0223040A (ja) 車両用交流発電機の制御装置
JP2003263232A (ja) バンドギャップリファレンス回路
EP1917708A2 (en) Multi-purpose battery charging circuit
JP2004274874A (ja) 充電制御回路
US6686723B1 (en) Charging circuit for deeply discharged cells
JP3897942B2 (ja) 電圧供給回路
JP2005143211A (ja) 充電装置
JP4147972B2 (ja) 微小電流発生回路
JP2004080927A (ja) 二次電池用充電制御装置
JPS63209436A (ja) 充電器
JP2003158829A (ja) 二次電池用充電制御回路
JPH08214466A (ja) 二次電池の充電回路
JP2022151072A (ja) 充電回路
JPH0413695Y2 (ja)
JP2679062B2 (ja) 定電圧発生回路
JP3083549B2 (ja) 定電流充電回路

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050525

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20070124

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20070314

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20070425

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20070508

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 3962912

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110601

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140601

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees