JP2524258B2 - 充電機能及び放電機能付き電源アダプタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、例えばカメラ一体形のポータブルVTR
（ビテオテープレコーダ）に用いる二次電池を充電する
機能を有し、かつ商用交流電源からの降圧された交流を
直流に変換してこれを前記VTRに動作電源電流として供
給する電源アダプタ（所謂ACアダプタ）に関するもので
あり、メモリ効果により容量が低下した二次電池をリフ
レッシュするために該二次電池を通常より深く放電する
放電機能をも有する。

［従来の技術］ 一般に、前記したVTRには二次電池としてニッケルカ
ドミウム電池が用いられている。この電池はメンテメン
スが不要なので使いやすいが、後述するメモリ効果があ
るので注意を要する。前記のメモリ効果とは、電池を少
し放電しては充電し、また少し充電しては放電し、とい
うように、浅い充放電を繰返した場合に生ずるもので、
容量の一部が段々と不活性化していき、結果的に電池の
容量が低下していくことを言う。

このメモリ効果を防止するには、電池の使用により該
電池のセル数に見合った理想終止電圧まで放電すること
が望ましい。

しかしながら、前記VTR（一体のカメラをも含む）で
は電池が理想終止電圧まで低下すると、該VTRが撮影・
記録のための充分な動作をしなくなるので、前記理想終
止電圧まで低下する以前にVTRの動作を止め、電池の充
電を促すようにしている。このため、メモリ効果を生ず
る。

また、ポータブルであることの性格上、使用中に電池
の電圧が低下してVTRが動作しなくなることを避けるた
めに、少し使っては用心して充電してしまうため、結果
として浅い充放電を繰返すことにもなり、このためにも
メモリ効果を生ずることは避けがたいものである。

このようにメモリ効果が起きてしまった電池を元に戻
す（リフレッシュ）には、通常よりも深い、理想終止電
圧まで放電した後、充電すればよいことが知られてい
る。

また、前記メモリ効果をリフレッシュするために、電
池を理想終止電圧まで放電する放電機能付きの充電器も
市販されている。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、前記市販の充電器では、放電による発熱を
所定値以下に抑えるために、放電電流が比較的少なく、
このため放電時間が長いという欠点があった。

この発明は、上記した欠点を除去し、放電時間が比較
的短い充電機能及び放電機能付き電源アダプタを提供す
るものである。

［課題を解決するための手段］ 上記の課題を解決するために、本発明は、二次電池装
着部と、直流電源回路と、負荷抵抗と、外部負荷接続端
子とを備え、前記直流電源回路から前記外部負荷接続端
子に接続された外部負荷に動作電流を供給する電力供給
回路と、前記二次電池装着部に装着された、前記外部負
荷に用いる二次電池に前記直流電源回路から充電電流を
供給する充電回路と、前記二次電池装着部に装着された
前記二次電池から前記負荷抵抗に放電電流を流す放電回
路とが形成されるようにした充電機能及び放電機能付き
電源アダプタであって、前記放電回路が形成されたとき
に前記負荷抵抗と並列に、前記外部負荷接続端子に接続
された外部負荷が接続されるようにしたことを特徴とす
る充電機能及び放電機能付き電源アダプタである。

［作用］ 上記のように構成された充電機能及び放電機能付き電
源アダプタでは、二次電池の放電回路が形成されたとき
には、負荷抵抗のほか外部負荷にも放電電流が流れるの
で、二次電池の放電時間が従来のものよりも短くなる。

［実施例］ 以下に、この発明の一実施例を図について説明する。

第１図は充電機能及び放電機能付き電源アタプタ及び
該電源アダプタに接続された外部負荷としてのVTR（一
体のカメラをも含む）の要部のブロック図、第２図は充
電機能及び放電機能付き電源アダプタと該電源アダプタ
に接続された外部負荷として前記VTRと前記電源アダプ
タに装着すべき二次電池との斜視図、第３図は充電機能
及び放電機能付き電源アダプタの斜視図である。

第２図において、符号１は充電機能及び放電機能付き
電源アダプタ本体、２は該アダプタ本体を商用電源に接
続するAC（交流）コード、３は二次電池（ニッケルカド
ミュウム・バッテリパック）、４は前記アダプタ本体１
と後述のVTRを接続しているDC（直流）コード、５は前
記したカメラ一体形のポータブルVTR、６はVTRのカメラ
レンズ、７はVTR5の操作部を示す。符号８はアダプタ本
体１の放電動作開始スイッチ（常開）、９は電源表示ラ
ンプ、10は放電動作開始表示ランプ、11はアダプタ本体
１の二次電池装着部に二次電池３が装着されたことを検
出するスイッチである。第３図において、第２図と同一
符号は同一の物を示す。

第１図においても第２図と同一符号は同一の物を示
す。第１図において、符号12はリレーであり、12a〜12d
は該リレーの接点である。13は外部負荷接続端子となる
DC出力コネクタ、14は放電用の負荷抵抗（セメント抵
抗）、15は電圧検出回路、16はトランジスタである。17
は直流電源回路であって、商用電源からの交流を降圧
し、この交流を直流に変換する。この直流電源回路17か
らの直流は、前記充電機能及び放電機能付き電源アタプ
タが電源アダプタとして動作するときには、動作電流と
してVTR5に供給され、充電器として動作するときには、
充電電流として二次電池３に供給される。また、符号18
〜21はパワーダイオード、22は前記VTR5のメカ部、ビデ
オ回路、オーディオ回路、CCD等に夫々電源電流を供給
する、レギュレータを含むVTRの電源部である。この電
源部22は端子INに供給される電源電流を前記のメカ部等
に流すのであるが、該メカ部等に流される電源電流は端
子CTLに印加される電圧が「Ｈ」か「Ｌ」かによって制
御される。即ち、電圧が「Ｈ」のときには電源電流が流
れてVTR5は動作し得、「Ｌ」のときには電源電流が遮断
されてVTR5は動作しなくなる。また、符号23電源電圧検
出回路、24はVTR5の電源スイッチ（スライドスイッ
チ）、25〜27は小信号用のダイオード、28はパワーダイ
オード、29はANDゲートである。

次に、この充電機能及び放電機能付き電源アダプタの
動作を説明する。

先ず、この充電機能及び放電機能付き電源アダプタを
電源アダプタとして用いるときには、アダプタ本体１か
ら二次電池３を外しておくので、前記スイッチ11はＡ側
に接続されている。また、前記リレー12は励磁されてい
ないので、各接点12a〜12dはＡ側に接続されている。こ
の状態では前記直流電源回路17からダイオード28、DC出
力コネクタ13、DCコード４、VTR5側のダイオード18を通
ってVTR5の電源部22の端子INに電源電圧が印加される。
この電源電圧は電源電圧検出回路23にも印加されて、該
検出回路からは「Ｈ」の電圧が出力される。この「Ｈ」
の電圧はダイオード25を経て、ANDゲート29の一方の入
力端子に印加される。

ここで、VTR5の電源スイッチ24をONにすると、電源部
22の端子INに印加されている電圧が「Ｈ」の電圧として
前記ANDゲート29の他方の入力端子に印加され、該ANDゲ
ートの出力が「Ｈ」になって端子CTLに印加される。こ
れにより、前記直流電源回路17からの端子INに供給され
る電源電流が電源部22を経て前記したメカ部等に供給さ
れ、VTR5は操作部７の操作に応じて動作する。

この動作可能な状態は、例えば電源電圧検出回路23に
印加される電源電圧のレベルが所定値以下になったとき
に該検出回路の出力が「Ｌ」になったときまで継続し得
る。この出力が「Ｌ」になる電源電圧のレベルは検出回
路23にダイオード26を介して「Ｈ」の電圧が印加されて
いるか否かで異なる。上記の場合のように、電源アダプ
タとして用いるときにはダイオード26を介した「Ｈ」の
電圧が印加されていないので、検出回路23に印加される
電源電圧が第１の電圧まで降下したときに検出回路23の
出力が「Ｌ」になる。後述するように、ダイオード26を
介した「Ｈ」の電圧が検出回路23に印加されると、電源
電圧が第１の電圧よりも低い第２の電圧にまで降下した
ときに検出回路23の出力が「Ｌ」になる。

ここで第１の電圧とは、VTR5が充分な状態で動作す
る、即ちS/Nの劣化のない状態等、撮影・記録に適し
た、満足できる性能で動作し得る最低の電圧をいう。

因に、第２の電圧とは、VTR5のS/Nが悪くなり、撮影
・記録には適さないが、VTRが動作し得る最低の電圧を
いう。

次に、この充電機能及び放電機能付き電源アダプタを
二次電池３の強制放電用の放電器として用いる場合につ
いて、その動作を説明する。

電源アダプタを放電器として用いるときには、アダプ
タ本体１の二次電池装着部に二次電池３を装着する。こ
の装着により、スイッチ11はＢ側に切換わる。続いて、
放電動作開始スイッチ８をONにする。このONにより、二
次電池３からリレー12に励磁電流が流れ、その接点12a
〜12dがＢ側に切換わり、かつ放電動作開始表示ランプ1
0となる発光ダイオードに発光用の電流が流れる。接点1
2dがＢ側に切換わると、該接点を介して二次電池３の電
圧が電圧検出回路15に印加され、この電圧が前記した理
想終止電圧よりの高い場合にはトランジスタ16がONにな
る。該トランジスタがONになることにより、前記スイッ
チ８を開放してもリレー12の励磁状態は維持される。こ
の状態では、前記接点12dを介して二次電池３から負荷
抵抗14に放電電流が流れて、二次電池３は強制放電され
る。

また、前記接点12b、12cがＢ側に切換わることによ
り、DC出力コネクタ13には、前記のように電源アタプタ
として用いるときとは逆極性の電圧が二次電池３から印
加される。該二次電池からのDCコード４を介した電圧は
ダイオード21を経て前記したVTRの電源部22の端子INに
印加される。前記DCコード４を介した電圧は電源電圧検
出回路23にも印加され、かつダイオード27を介してAND
ゲート29の他方の入力端子及びダイオード26を介して電
源電圧検出回路23に印加される。二次電池３からの電圧
が前記した第２の電圧よりも高い場合には、電源電圧検
出回路23の出力が「Ｈ」になり、前記のように他方の入
力端子に「Ｈ」の電圧が印加されているANDゲート29の
一方の入力端子も「Ｈ」となり、電源部22の端子CTLに
は「Ｈ」になったANDゲート29の出力が印加されるの
で、該電源部からは前記したメカ部等に電源電流が供給
される。

このような前記メカ部等への電源電流により、二次電
池３は強制放電される。この放電により、二次電池３の
電圧が前記した第２の電圧よりも低くなると、電源電圧
検出回路23のダイオード25を介した出力は「Ｌ」にな
り、ANDゲートの出力、即ち電源部22の端子CTLの入力は
「Ｌ」になって電源部22から前記メカ部等への電源電流
は遮断される。

これにより、VTR5の電力消費による二次電池３の放電
は止るが、前記負荷抵抗14には二次電池３の放電電流が
流れる。この負荷抵抗14による放電により二次電池３の
電圧が理想終止電圧まで低くなると、電圧検出回路15の
出力がなくなり、トランジスタ16がOFFになってリレー1
2は非励磁状態になり、その接点12a〜12dはＡ側に切換
わる。

前記接点12aがＡ側に切換わると、直流電源回路17か
ら二次電池３に充電電流が流れ、該二次電池は充電され
る。

前記したように二次電池３を強制放電することなく充
電するには、アダプタ本体１に二次電池３を装着するだ
けで、前記のスイッチ８をONにしなければよい。

尚、上記実施例ではダイオード27を設けて二次電池３
の強制放電時に自動的に電源部22から前記メカ部等に電
源電流が供給されるようにしたが、このダイオード27を
設けずに、強制放電時にもスイッチ24を手動によりONに
するようにしてもよい。また、強制放電時にはダイオー
ド26を介して電源電圧検出回路23に「Ｈ」の電圧を印加
して検出レベルを切換えているが、このダイオード26を
設けずに、強制放電時にも検出レベルを前記した第１の
電圧としてもよい。前記のダイオード26と27を設けない
ときには、強制放電時にDC出力コネクタ13に印加される
電圧を逆極性にする必要もなくなる。

また、上記実施例では強制放電時にも外部負荷として
VTR5を用いたが、強制放電時の外部負荷としてDCコネク
タ13に接続可能な負荷抵抗を用いてもよい。

［発明の効果］ この発明は上記したように、強制放電時には負荷抵抗
14と並列に外部負荷が接続されるので、二次電池３の放
電時間が、大きな発熱を伴うことなく短縮される。因
に、市販の放電機能付き充電器では負荷抵抗による放電
電流が約0.3〜0.5Aであるが、外部負荷としてVTR5を用
いた場合には該VTRに流れる放電電流が約1Aになる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図はこの発明の一実施例を示すものであ
り、第１図はブロック図、第２図は及び第３図は斜視図
である。 1:電源アダプタ本体、3:二次電池、5:VTR、13:DC出力コ
ネクタ、14:負荷抵抗、17:直流電源。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】二次電池装着部と、直流電源回路と、負荷
   抵抗と、外部負荷接続端子とを備え、前記直流電源回路
   から前記外部負荷接続端子を接続された外部負荷に動作
   電流を供給する電力供給回路と、前記二次電池装着部に
   装着された、前記外部負荷に用いる二次電池に前記直流
   電源回路から充電電流を供給する充電回路と、前記二次
   電池装着部に装着された前記二次電池から前記負荷抵抗
   に放電電流を流す放電回路とが形成されるようにした充
   電機能及び放電機能付き電源アダプタであって、 前記放電回路が形成されたときに前記負荷抵抗と並列
   に、前記外部負荷接続端子に接続された外部負荷が接続
   されるようにしたことを特徴とする充電機能及び放電機
   能付き電源アダプタ。
2. 【請求項２】前記電力供給回路を形成したときに前記外
   部負荷接続端子に印加される電圧の極性に対して、前記
   放電回路を形成したときに前記外部負荷接続端子に印加
   される電圧を逆極性となし、該逆極性の電圧が印加され
   たときに前記外部負荷接続端子に接続された外部負荷を
   自動的に動作状態となすようにしたことを特徴とする請
   求項１記載の充電機能及び放電機能付き電源アダプタ。
3. 【請求項３】前記電力供給回路を形成したときに前記外
   部負荷接続端子に印加される電圧の極性に対して、前記
   放電回路を形成したときに前記外部負荷接続端子に印加
   される電圧を逆極性となし、該逆極性の電圧が印加され
   たときに前記外部負荷接続端子に接続された外部負荷
   の、電源電圧が設定レベル以下になったときに自動的に
   動作を停止せしめる該設定レベルを低くするようにした
   ことを特徴とする請求項１記載の充電機能及び放電機能
   付き電源アダプタ。