KR960007923Y1 - 건전지 보호회로 - Google Patents

Abstract

요약없음

Description

건전지 보호회로

제1도는 본 고안에 따른 회로도

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 정전류제어수단20 : 어댑터결합수단

30 : 제1스위칭수단40 : 제2스위칭수단

50 : 제1, 2스위칭수단스위칭 제어수단

RCBT : 충전지A-F : 접촉형 결합수단

본 고안은 휴대용 카세트레코더의 전원회로에 관한 것으로, 특히 건전지의 불필요한 소모를 방지하기 위한 회로에 관한 것이다.

일반적으로 축전지를 사용할 수 있는 휴대용 카세트 라디오는 건전지 팩을 구비하고 그 팩에는 일반건전지를 세트내부에는 충전지를 각각 사용하게 되어 있다.

또한 어댑터도 사용할 수 있도록 되어 있는데, 특히 어뎁터를 사용할 경우, 상기 건전지와 충전지는 회로적으로 분리되고 상기 충전지는 충전이 되도록 되어 있다.

상기 충전기의 종류는 연축전지, 니카드 축전지등 여러 가지의 종류가 있고, 어느것이나 상기 건전지보다는 대응량이고 소정시간이상 충전하여야 원하는 레벨의 전압 및 전류를 얻을 수 있는 속성을 가지고 있다. 특히 일반건전지의 전력이 어떠한 원인으로 인해 상기 충전지를 통해 흘러 들어갈 경우, 상기 충전지에는 상기 건전지에서 소모되는 전력량에 비해 극단적으로 작은 전력량만이 충전되는 특성을 가지고 있다.

그런데 상기 일반적인 휴대용 카세트 라디오는 대부분 축전지와 건전지가 동일전원라인에 배선된 형태를 가지고 있으므로 충전지의 전압이 건전지의 전압보다 낮을 경우 건전지에서 충전지로 전류가 흐르게 된다.

이때 상기 건전지는 상술한 충전지의 특성으로 인해 불필요하게 전력을 소모하고, 결국 건전지는 규정된 시간보다 수명이 짧아지게 된다. 이는 대용량의 건전지를 사용할 수 없는 휴대용 카세트 라디오의 사용시간을 단축시키는 하나의 큰 결점이 되며, 특히 야외에서 이는 치명적이다.

따라서 본 고안의 목격은 건전지와 충전지를 병행하여 사용하는 전원회로에서 충전지로 인한 건전지의 불필요한 전력소모를 방지할 수 있는 전원회로를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 고안에서는 충전지와 건전지간의 전류유입 경로를 폐쇄하고, 단지 건전지 및 충전지에서 본체의 메인 전원공급단으로 향하는 단일 방향의 전류 경로를 형성한다.

그리고 충전지의 충전은 어댑터가 결합될시 어댑터 전원만으로 충전시킨다.

이하 본 고안을 첨부한 도면을 참조로 상세히 설명한다.

제1도는 본 고안에 따른 회로도로서 건전지팩과 본체로 구성된다.

상기 건전지팩은 건전지(BT)와, 상기 건전지(BT)의 출력전류를 안정화시키며 상기 건전지의 전위를 소정 제1전위로 안정화시키는 정전류 제어수단(10)과, 상기 정전류제어수단(10)이 안정화시킨 상기 건전지(BT)의 전원을 공급받아 외부 어댑터 잭이 결합되지 않을 경우 전원을 상기 건전지(BT)의 전원을 공급하며 상기 어댑터 잭이 결합될 경우에는 상기 어댑터잭을 통해 유입되는 어댑터 전원을 공급하는 어댑터 결합수단(20)과, 상기 어댑터잭이 연결될 경우 온 스위칭하여 어댑터와의 접속을 나타내는 인식신호를 생성출력하는 어댑터잭 인식수단(SW1)으로 구성된다.

본체는 상기 어댑터 결합수단(20)으로부터 전원을 공급받아 어댑터잭 인식수단(SW1)의 인식신호와 소정 충전개시 신호에 의해 선택적으로 출력하는 제1스위칭 수단(20)과, 충전지(RCBT)와, 상기 충전지(RCBT)와 상기 제1스위칭수단(30)간에서 상기 충전지가 장착될시 그를 인식 기구적으로 연동하여 상기 제1스위칭수단(30)의 출력을 상기 충전지(RCBT)에 전달하는 충전지 인식수단(SW2)과, 상기 충전지(RCBT)의 충전전력을 소정 방전개시신호에 의해 본체로 전달하는 제2스위칭 수단(40)과, 상기 어댑터 결합수단(20)의 출력전압과 상기 충전지(RBCT)의 전압을 비교하여 상기 충전지(RCBT)의 전압이 높을 경우 방전개시 신호를 상기 제2스위칭 수단(40)으로 출력하고 상기 충전지의 전압이 낮거나 같을 경우 상기 제1스위칭수단(30)으로 충전개시 신호를 출력하는 스위칭제어수단(50)으로 구성된다.

또한 상기 건전지팩과 본체는 접촉형 결합수단(A-D)에 의해 결합되고, 본체의 충전지(RCBT)는 접촉형 결합수단(E,F)에 의해 결합된다.

상기 제1도는 본 고안의 사상을 실현하기 위한 하나의 실시에에 불과하며, 결코 본 고안이 상기 제1도의 구성으로서만 한정되는 것은 아님을 미리 밝혀 둔다.

이하 본 고안의 일실시예를 상술한 제1도의 구성에 의거 상세히 설명한다.

먼저 건전지팩이 본체에 결합되면 건전지(BT)의 -단자는 접촉형 스위치 C, D에 의해 접지단자와 연결되고 정전류 제어수단(10)으로 전류를 흘린다. 상기 정전류 제어수단(10)은 통상적으로 많이 사용하는 것이므로 간단히 설명한다.

상기 정전류 제어수단(10)은 3개의 트랜지스터 Q1-Q3와 6개의 저항 R1-R6및 2개의 다이오드 D1, D2로 구성된다. 상기 트랜지스터 Q1은 PnP형으로 에미터가 상기 건전지(BT)의 +단자과 연결되고, 베이스는 상기 트랜지스터 Q2의 콜랙터와 접속되며, 콜렉터는 어댑터 결합수단(20)의 스위칭단2에 접속된다. 상기 트랜지스터 Q2는 nPn형으로서 베이스는 저항 R5를 통하여 상기 트랜지스터Q1의 에미터에 연결되고, 트랜지스터 Q2의 에미터는 저항 R4를 경유하여 접지단자에 연결된다. 상기 다이오드 D1, D2는 상호 동일방향으로 직렬접속되고, 에노드쪽이 상기 트랜지스터Q1의 콜랙터측에 접속되며 캐소드측은 저항 R1과 저항R2를 경유하여 접지된다. 상기 저항R1과 저항R2는 직렬상태이다. 상기 트랜지스터 Q3는 nPn형으로서 콜랙터가 상기 트랜지스터 Q2의 베이스에 접속되고, 에미터는 상기 저항R6을 통하여 접지되며, 베이스는 상기 저항 R3를 경유하여 상기 직렬접속된 저항 R1과 저항 R2의 접속점에 연결된다.

따라서 건전지팩이 본체에 접속되면, 상기 건전지(BT)는 상기 트랜지스터 Q1의 에미터에 전원을 공급하게 된다. 상기 트랜지스터 Q1은 상기 건전지(BT)의 전압을 평활함과 동시 안정화하고, 다이오드 D1, D2와 저항 R1 및 저항R2는 상기 트랜지스터 Q1 을 경유하는 전류를 센싱하며, 과전류가 흐르지 않도록 저항 R3를 경유하여 트랜지스터Q3를 제어하여 상기 트랜지스터 Q1의 전류통과량을 조절한다.

따라서 상술한 바와 같이 정전류화된 건전지(BT)의 전원은 어댑터결합수단(20)의 스위칭단(2)에 공급된다.

상기 어댑터 결합수단(20)은 접지단자(1)와 스위칭단자(2) 및 +전원단자(3)을 구비하여, 어댑터잭이 결합되면 상기 어댑터잭으로부터 공급되는 전원을 본체의 메인 전원 출력단자(4)에 공급한다. 또한 상기 어댑터 결합수단(20)은 상기 어댑터잭이 결합되지 않을 경우 스위칭단자(2)와 +전원단자(3)가 연결되고, 어댑터잭이 연결될때에는 차단되도록되어 있다.

따라서 상기 어댑터 결합수단(20)에서 상기 어댑터잭이 결합되지 않을 경우, 상기 정전류제어수단(10)의 출력이 +전원단자(3)에 나타나게 된다.

그리고 상기 어댑터 결합수단(20)의 +전원단자(3)은 접촉형 결합수단 A를 통해 본체의 메인 전원 출력 단자(4)에 연결됨과 동시 제1스위칭수단(30)에 접속된다. 어댑터 잭 인식수단(SW1)은 소정 푸쉬스위치로서 누르면 턴온하는 형태로 구성되며, 상기 어댑터 결합수단(20)의 +전원단자(3)와 상기 제1스위칭수단(30)간에 접속되며, 상기 어댑터잭과 상기 어댑터 결합수단(20)의 결합상태에 연동되어 스위칭 접속된다.

따라서 만일 상기 어댑터잭이 상기 어댑터 결합수단(20)에 결합된 상태라면, 상기 어댑터 잭 인식수단(SW1)은 온 스위칭 하게 되고, 이때 상기 어댑터 결합수단(20)의 +전원단자(3)에 나타나는 전원은 인식신호로서 상기 제1스위칭 수단(30)에 공급된다.

상기 제1스위칭수단(30)은 트랜지스터Q5와 상기 트랜지스터Q5의 스위칭을 제어하기 위해 트랜지스터Q6, Q7을 갖는다. 상기 트랜지스터 Q5와 트랜지스터Q6, Q7은 전계효과 트랜지스터 FET등으로 대치할 수 있으며, 모두 스위칭 동작한다. 상기 트랜지스터 Q5는 PnP형으로서 에미터단이 상기 어댑터 결합수단(20)의 +전원단자(3)과 접속되며, 베이스가 트랜지스터 Q6의 콜렉터와 공통접속된다. 상기 트랜지스터Q6은 nPn형으로서 에미터는 트랜지스터 Q7의 콜랙터와 접속되며, 상기 트랜지스터 Q6의 베이스는 저항 R7과 접촉형 결합수단B를 통하여 상기 어댑터 잭 인식수단(SW1)에 접속된다. 또한 상기 트랜지스터 Q7은 nPn형으로서 에미터는 접지되고, 베이스는 스위칭 제어수단(50)에 접속된다.

따라서 만일 상기 어댑터 잭 인식수단(SW1)이 온 스위칭하여 인식신호가 상기 트랜지Q6의 베이스에 인가되면, 상기 인식신호는 약2V의 전위를 갖는 양의 전압이므로 상기 트랜지스터 Q6은 온 스위칭 상태가 된다. 한편, 상기 트랜지스터 Q7은 충전 개시 신호를 받도록 되어 있는 것으로, 충전 개시 신호가 공급되면 바로 턴온하도록 되어있다.

따라서 만일 상기 트랜지스터 Q7의 베이스에 충전개시 신호가 공급되면, 상기 트랜지스터 Q7은 턴온하고 동시에 상기 트랜지스터 Q6도 연속하여 턴온한다. 그리고 최종적으로 상기 트랜지스터 Q5를 턴온시킨다. 이렇게 하여 상기 트랜지스터 Q5가 턴온 되면, 상기 어댑터 결합수단 (20)의 +전원단자(3)에서 공급된 전원은 충전지 인식수단(SW2)을 경유, 충전지(RCBT)에 공급되어 상기 총전지(RCBT)를 충전시킨다.

제2스위칭수단(40)은 상기 충전지(RCBT)가 삽입되어 안착되었을때, 만일 규정치의 전압을 만족하고 있는 상태라면, 방전로를 형성시켜 상기 어댑터나 건전지(BT)가 없을때 본체에 메인 전원 출력을 공급하도록 하는 것이다. 상기 제2스위칭수단(40)은 트랜지스터 Q8과, 상기 트랜지스터Q8을 스위칭 제어하는 트랜지스터 Q9를 구비하며, 더불어 상기 트랜지스터 Q9를 바이어싱하기 위한 바이어스 수단으로 저항 R8을 구성요소로 갖는다. 상기 트랜지스터 Q9는 방전개시 신호를 받으면 턴온하는 것으로, 스위칭 제어수단(50)으로 부터 방전개시 신호를 공급받는다. 상기 트랜지스터 Q9가 턴온하게 되면, 상기 트랜지스터 Q8의 베이스 전위는 급격히 하락하여 결국 상기 트랜지스트Q8도 바이어스가 형성되어 턴온하게 된다. 또한 상기 트랜지스터 Q8이 턴온하게 되면, 상기 충전지(RCBT)의 전원은 상기 트랜지스터 Q8을 경유하여 메인 전원 출력 단자 (4)로 공급된다. 따라서 상기 트랜지스터 Q9의 베이스에 방전개시 신호가 공급되면, 상기 충전지(RCBT)의 전원은 상기 메인 전원 출력 단자(4)로 공급된다.

상기 스위칭 제어수단(50)은 상기 충전지(RCBT)의 전압레벨을 검출하는 비교기QP 및 기준값 설정수단인 저항 R10와 가변저항 VR을 갖는다. 또한 이와 더불어 상기 비교기 OP의 출력에 따라 충전개시 신호 및 방전개시 신호를 생성하는 신호 생성수단으로 트랜지스터Q10 및 바이어스 저항R9를 구비한다.

상기 스위칭 제어 수단(50)은 충전지(RBCT)의 전압레벨을 감지하여 만일 기준전압 이하까지 방전되면 충전개시 신호를 상기 제1스위칭수단(30)에 공급한다. 제1스위칭 수단은 상기 충전개시 신호에 응답하여 스위칭 턴온되면 충전지(RCBT)의 충전이 이루어지도록 한다. 이때 상기 충전지(RCBT)가 기준전압까지 충전되면, 방전개시 신호를 상기 제2스위칭 수단(40)에 공급하고 상기 충전지(RCBT)의 과충전을 제어한다.

그리고 상기 방전개시 신호와 상기 충전 개시 신호는 서로 상반된 논리상태를 갖는다. 상술한 바에서 비교기 OP의 비반전 입력단에 설정된 기준전압은 약 2V로써 상기 어댑터 결합수단(20)의 +전원단자(3)에서 공급되는 전위와 동일한 값이다.

상기 비교기(OP)는 상기 충전지(RCBT)의 전압을 수신하여 상기 기준전압과 비교하고, 비교결과 기준값보다 작으면 상기 트랜지스터 Q10을 턴온시켜 충전 개시 신호를 발생시키고, 비교결과 기준값보다 크면 상기 트랜지스터 Q10을 턴오프시켜 상기 충전개시 신호를 차단하고 방전 개시 신호를 발생하도록 한다. 이렇게 하여 상기 스취칭제어수단 (50)은 생성된 충전 개시 신호와 방전 개시 신호를 출력하여 상기 제1, 2스위칭수단(30, 40)을 제어한다.

상술한 내용들을 요약해보면, 먼저 어댑터가 결합되지 않으면 트랜지스터Q6가 턴온되지 않아 건전지(BT)의 전압이 충전지(RCBT)의 전압보다 높아도 충전지로 공급되지 않는다. 또한 어댑터가 결합된 경우에는 스위칭 단자(2)가 와프되어 상기 건전지(BT)는 전원을 공급하지 못한다.

상술한 바와 같이 본 고안은 전원을 충전지로 공급하지 않도록 하여 건전지의 불필요한 전력소모는 없에는 장점을 가진다.

Claims (24)

1. (정정) 충전지와 전원 출력 단자를 구비하는 전원 회로에 있어서,

   외부 전원을 연결하는 전원 연결 수단과 건전지를 구비하고 상기 전원 연결수단과 건전지중 하나의 전원을 출력하는 분리 전원부와,

   상기 분리전원으로부터 전원을 공급받아 기준전압으로 변환하며, 상기 충전지의 전압과 상기 기준전압의 전위를 비교한 후, 상기 비교 결과에 대응하는 스위칭 제어신호를 출력하는 스위칭제어수단과,

   상기 스위칭 제어신호를 수신하고 수신한 제어신호에 대응하여 상기 분리전원부와 상기 충전지의 접속을 스위칭하는 제1스위칭수단과,

   상기 스위칭 제어신호를 수신하고 수신한 스위칭 제어신호에 대응하여 상기 충전지와 상기 전원 출력 단자의 접속을 스위칭하는 제2스위칭 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 건전지 보호 회로.
2. (삭제)
3. (삭제)
4. 제1항에 있어서,

   상기 스위칭제어수단이 상기 전원분리부로부터 인가되는 전압을 변환하여 소정 기준전압으로 출력하는 기준 설정 수단과

   충전지의 충전전압과 기준전압의 전위를 비교하고 이에 대응하는 비교신호를 출력하는 비교수단과,

   상기 비교신호를 수신하며 이에 대응하여 충전지의 충전전압이 상기 기준전압보다 낮으면 제1스위칭수단을 스위칭접속시키는 충전 스위칭 제어 신호를 출력하고, 상기 충전지의 충전전압이 기준전압보다 높으면 제2스위칭수단을 스위칭접속시키는 방전 스위칭 제어 신호를 출력하는 신호 생성 수단으로 구성함을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
5. (삭제)
6. (삭제)
7. (정정)

   제1항에 있어서,

   상기 분리전원부가 전원 연결 수단에 외부 전원의 접속에 응답하여 외부 전원 인식신호를 출력하는 외부 전원 인식 수단을 더 구비함을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
8. 제7항에 있어서,

   상기 스위칭제어수단이 상기 전원분리부로부터 인가되는 전압을 변환하여 소정 기준전압으로 출력하는 기준 설정 수단과

   충전지의 충전전압과 기준전압의 전위를 비교하고 이에 대응하는 비교신호를 출력하는 비교수단과,

   상기 비교신호를 수신하며 이에 대응하여 충전지의 충전전압이 상기 기준전압보다 잦으면 제1스위칭수단을 스위칭접속시키는 충전 스위칭 제어 신호를 출력하고, 상기 충전지의 충전전압이 기준전압보다 높으면 제2스위칭수단을 스위칭접속시키는 방전 스위칭 제어 신호를 출력하는 신호 생성 수단으로 구성함을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
9. (정정) 제8항에 있어서,

   상기 제1스위칭 수단이 상기 인식신호와 충전 스위칭 제어 신호를 수신하고 상기 두 신호에 대응하여 상기 분리전원부와 상기 충전지의 접속을 스위칭하는 제1스위칭수단임을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
10. (정정) 제9항에 있어서,

    상기 제1스위칭 수단은 외부 전원 연결 수단에 외부 전원이 접속될 때 온스위칭 하여 상기 충전지가 충전할 수 있도록 상기 외부 전원 연결 수단과 충전지를 접속하는 충전지 스위칭 수단과,

    상기 인식수단으로부터 인식신호와, 상기 충전 스위칭 제어 신호가 모두 수신할 때 상기 스위칭 수단을 온스위칭 하도록 제어하는 제1제어 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
11. (삭제)
12. (삭제)
13. (정정) 제10항에 있어서,

    상기 제2 스위칭 수단이 충전지와 전원 출력 단자의 접속을 스위칭 하여 충전지의 전원을 전원 출력 단자에 공급하는 스위칭 수단과,

    상기 방전 개시를 나타내는 스위칭 제어 신호를 수신하고 이에 응답하여 상기 스위칭 수단을 온 스위칭 하는 제2 제어 수단과,

    상기 제2 제어 수단이 방전 개시를 나타내는 스위칭 제어 신호를 받아 온 스위칭할 수 있도록 바이어스 하는 바이어스 수단으로 구성됨을 특징으로 하는 건전지 보호회로.
14. (삭제)
15. (삭제)
16. (삭제)
17. (삭제)
18. (삭제)
19. (삭제)
20. (삭제)
21. (삭제)
22. (삭제)
23. (삭제)
24. (삭제)