(57)【要約】【課題】部品点数を余り増加することなく、耐量の向上を図ること。【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（Ｉｃ）を充電制御スイッチのオン／オフにより制御する二次電池用充電制御装置（５０Ａ）において、充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ１，ＦＥＴ２）を用いる。【選択図】　　　図３
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【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充電制御スイッチのオン／オフにより制御する充電制御装置において、
前記充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタを用いたことを特徴とする二次電池用充電制御装置。
【請求項２】
前記一対の電界効果トランジスタの各々が、前記ＡＣアダプタの陽極と前記二次電池の陽極との間に接続されたｐチャネル電界効果トランジスタから構成されている、請求項１に記載の二次電池用充電制御装置。
【請求項３】
前記充電制御スイッチと前記二次電池の陽極との間に充電電流センス抵抗器が接続されている、請求項２に記載の二次電池用充電制御装置。
【請求項４】
前記一対の電界効果トランジスタの各々が、前記ＡＣアダプタの陰極と前記二次電池の陰極との間に接続されたｎチャネル電界効果トランジスタから構成されている、請求項１に記載の二次電池用充電制御装置。
【請求項５】
前記充電制御スイッチと前記二次電池の陰極との間に充電電流センス抵抗器が接続されている、請求項４に記載の二次電池用充電制御装置。
【請求項６】
前記二次電池がリチウムイオン電池である、請求項１に記載の二次電池用充電制御装置。
【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二次電池用充電制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の二次電池用充電制御装置は、二次電池に対する充電を制御するための装置であって、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装置である。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装置について説明する。
【０００３】
図１に示されるように、従来の二次電池用充電制御装置５０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。二次電池用充電制御装置５０は、ＡＣアダプタ２０に接続される一対のアダプタ接続端子５１および５２と、二次電池３０に接続される一対の電池接続端子５６および５７とを持つ。
【０００４】
詳述すると、ＡＣアダプタ２０は、ＡＣ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、後述する二次電池用充電制御装置５０が接続されている。
【０００５】
二次電池用充電制御装置５０は、後述する二次電池用充電制御回路１０を含む。ＡＣアダプタ２０の陽極２１には、二次電池用充電制御装置５０の一方のアダプタ接続端子５１が接続されて、二次電池用充電制御回路１０が、充電制御トランジスタＱ１、逆流防止用ダイオードＤｉ、および充電電流センス抵抗器Ｒ１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（パワートランジスタ）Ｑ１は充電制御スイッチとも呼ばれる。
【０００６】
充電制御トランジスタＱ１のエミッタはアダプタ接続端子５１（ＡＣアダプタ２０のカソード２１）に接続され、コレクタは逆流防止用ダイオードＤｉのアノードに接続されている。逆流防止用ダイオードＤｉのカソードは充電電流センス抵抗器Ｒ１の一端に接続されている。充電制御トランジスタＱ１と逆流防止用ダイオードＤｉと充電電流センス抵抗器Ｒ１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、二次電池用充電制御装置５０を構成している。
【０００７】
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、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。ＶＣＣ端子はアダプタ接続端子５１（すなわち、ＡＣアダプタ２０の陽極２１と充電制御トランジスタＱ１のエミッタと）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端子は逆流防止用ダイオードＤｉのカソードに接続されている。ＢＡＴ端子は一方の電池接続端子５６（すなわち、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端子は他方のアダプタ接続端子５２（ＡＣアダプタ２０の陰極２２）と他方の電池接続端子５７（二次電池３０の陰極３２）とに接続されている。
【０００８】
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。
【０００９】
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３０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。
【００１０】
詳述すると、定電流制御回路１１は、ＢＡＴ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Ｖｃｌ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。
【００１１】
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Ｑ３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。
【００１２】
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。
【００１３】
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装置５０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。
【００１４】
バッテリ電圧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）。
【００１５】
一方、バッテリ電圧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）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
近年、二次電池用充電制御装置も高耐圧、逆接続耐圧についての耐量の向上が求められてきている。例えば、±２５Ｖ以上の耐圧が求められている。
【００１７】
しかしながら、従来の二次電池用充電制御装置５０では、ＩＣ（二次電池用充電制御回路１０）の耐圧（耐圧が１５Ｖ程度）、パワートランジスタＱ１の耐圧（コレクタ−ベース間、ベース−エミッタ間の耐圧が１０Ｖ程度）の問題がある。その為、従来の二次電池用充電制御装置５０においてその耐量を上げるためには、外付のダイオードや電界効果トランジスタを追加して構成することが行なわれている。その為、耐量を上げるために、従来の二次電池用充電制御装置では部品点数が増加してしまうという問題がある。
【００１８】
したがって、本発明の課題は、部品点数を余り増加することなく、耐量の向上を図ることができる、二次電池用充電制御装置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）を充電制御スイッチのオン／オフにより制御する二次電池用充電制御装置（５０Ａ，５０Ｂ）において、充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ１，ＦＥＴ２；ＦＥＴ’１，ＦＥＴ’２）を用いたことを特徴とする二次電池用充電制御装置が得られる。
【００２０】
上記二次電池用充電制御装置において、一対の電界効果トランジスタの各々は、ＡＣアダプタの陽極（２１）と二次電池の陽極（３１）との間に接続されたｐチャネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ１，ＦＥＴ２）から構成されて良い。この場合、充電制御スイッチと二次電池の陽極（３１）との間に充電電流センス抵抗器（Ｒ１）が接続される。また、一対の電界効果トランジスタの各々は、ＡＣアダプタの陰極（２２）と二次電池の陰極（３２）との間に接続されたｎチャネル電界効果トランジスタ（ＦＥＴ’１，ＦＥＴ’２）から構成されて良い。この場合、充電制御スイッチと二次電池の陰極（３２）との間に充電電流センス抵抗器（Ｒ１）が接続される。尚、二次電池は、例えば、リチウムイオン電池であってよい。
【００２１】
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。
【００２２】
【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。
【００２３】
図３を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る二次電池用充電制御装置５０Ａについて説明する。図示の二次電池用充電制御装置５０Ａは、充電制御トランジスタ（パワートランジスタ）Ｑ１の代わりに（充電制御スイッチとして）互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２を用いると共に、後述するように二次電池用充電制御回路の構成が従来のものから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装置５０と同様の構成を有する。したがって、二次電池用充電制御回路に参照符号１０Ａ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。
【００２４】
ここでは、一対の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２をそれぞれ第１および第２の電界効果トランジスタと呼ぶことにする。図示の第１および第２の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２の各々はｐチャネル電界効果トランジスタで構成されている。
【００２５】
二次電池用充電制御回路１０Ａは、ＶＣＣ端子と、ＣＮＴ１端子と、ＣＮＴ２端子、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る。ＣＮＴ１端子およびＣＮＴ２端子はそれぞれ第１および第２の制御端子と呼ばれる。ＧＮＤ端子は接地端子と呼ばれる。ＶＣＣ端子は抵抗器Ｒ７を介して一方のアダプタ接続端子５１（すなわち、ＡＣアダプタ２０の陽極２１）に接続されている。ＢＡＴ端子とＣＳ端子との間に、抵抗器Ｒ８、Ｒ９を介して充電電流センス抵抗器Ｒ１が接続されている。ＢＡＴ端子は抵抗器Ｒ９を介して一方の電池接続端子５６（二次電池３０の陽極３１）に接続されている。ＧＮＤ端子は抵抗器Ｒ１０を介して他方のアダプタ接続端子５２（ＡＣアダプタ２０の陰極２２）と他方の電池接続端子５７（二次電池３０の陰極３２）とに接続されている。尚、抵抗器Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は、場合によっては削除可能である。
【００２６】
第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１は、一方のアダプタ接続端子５１（ＡＣアダプタ２０の陽極２１）に接続された第１のソースＳ１と、ＣＮＴ１端子に接続された第１のゲートＧ１と、第１のドレインＤ１とを持つ。第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１の第１のゲートＧ１は第１の制御端子として動作する。第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２は、充電電流センス抵抗器Ｒ１を介して一方の電池接続端子５６（二次電池３０の陽極３１）に接続された第２のソースＳ２と、ＣＮＴ２端子に接続された第２のゲートＧ２と、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１の第１のドレインＤ１に接続された第２のドレインＤ２とを持つ。第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２の第２のゲートＧ２は第２の制御端子として動作する。
【００２７】
第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１は第１の寄生ダイオードＤｐ１を持ち、その順方向がＡＣアダプタ２０による二次電池３０の充電方向とは逆の方向になるように接続されている。また、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２は第２の寄生ダイオードＤｐ２を持ち、その順方向がＡＣアダプタ２０による二次電池３０の充電方向と同じ方向になるように接続されている。尚、第１および第２の寄生ダイオードＤｐ１およびＤｐ２の各々はボディダイオードとも呼ばれる。
【００２８】
図４を参照して、二次電池用充電制御回路１０Ａについて説明する。二次電池用充電制御回路１０Ａは、充電制御回路１４と、各種電圧検出回路１５と、不感応時間制御回路１６と、電圧逆転検出回路１７とを有する。
【００２９】
充電制御回路１４は、ＶＣＣ端子と、ＣＮＴ１端子と、ＣＳ端子と、ＢＡＴ端子とに接続されている。充電制御回路１４は、定電圧充電制御と定電流充電制御とを行う。すなわち、この充電制御回路１４によって、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１のオン／オフが制御される。そのため、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１は、充電制御トランジスタ（充電制御スイッチ）として動作する。換言すれば、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１は、従来の二次電池用充電制御装置５０における充電制御トランジスタＱ１と実質的に同じ働きをする。
【００３０】
各種電圧検出回路１５は、ＶＣＣ端子とＧＮＤ端子とに接続されている。各種電圧検出回路１５は、ＡＤＰ過電圧検出、ＡＤＰ低電圧検出、電池過電圧検出、満充電検出、および、温度検出充電制御を行う。
【００３１】
不感応時間制御回路１６は、不感応時間を制御するための回路であって、充電制御回路１４、各種電圧検出回路１５、および電圧逆転検出回路１７とに接続されている。
【００３２】
電圧逆転検出回路１７は、ＶＣＣ端子と、ＣＮＴ２端子と、ＣＳ端子と、ＧＮＤ端子と、充電制御回路１４と、不感応時間制御回路１６とに接続されている。この電圧逆転検出回路１７は、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）とバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）とを比較して、後述するように、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２のオン／オフを制御する。この第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２は逆転防止制御トランジスタ（逆転防止制御スイッチ）として動作する。
【００３３】
図５および図６を参照して、電圧逆転検出回路１７の動作について説明する。図５は電圧逆転検出回路１７の第１の動作モードでの動作を説明するための図であり、図６は電圧逆転検出回路１７の第２の動作モードでの動作を説明するための図である。
【００３４】
最初に、図５を参照して、電圧逆転検出回路１７の第１の動作モードでの動作について説明する。
【００３５】
電圧逆転検出回路１７は、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）とバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）とを比較し、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）がバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）より高いときは、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２をオンするためのオン制御信号を、ＣＮＴ２端子を介して逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２のゲートに供給する。このオン制御信号に応答して、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２はオンする。その結果、充電電流ＩｃがＡＣアダプタ２０から二次電池３０へ流れる。
【００３６】
このように充電電流Ｉｃが順方向に流れるとき、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２はオンしている。その為、充電電流Ｉｃは、この逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２のオン抵抗分を介して流れ、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２での発熱は小さい。
【００３７】
一方、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）がバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）より低いときは、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２をオフするためのオフ制御信号を、ＣＮＴ２端子を介して逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２のゲートに供給する。このオフ制御信号に応答して、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２はオフする。その結果、ＡＣアダプタ２０から二次電池３０へ流れる充電電流Ｉｃが遮断される。
【００３８】
このように、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２は、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）とバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）とが逆転したときに逆流電流を防止する機能を有する。
【００３９】
これに対して、図１に示した従来の二次電池用充電制御回路５０では、逆流防止用ダイオードＤｉを充電制御トランジスタＱ１の後ろに配置して逆流を防止していた。しかしながら、このような構成では、充電電流Ｉｃが順方向に流れる際に、逆流防止用ダイオードＤｉでの電力消費量が大きくなり、発熱の問題がある。
【００４０】
次に、図６を参照して、電圧逆転検出回路１７の第２の動作モードでの動作について説明する。第２の動作モードでは、電圧逆転検出回路１７は、以下に述べるように、不感応時間制御回路１６で設定された不感応時間の遅延をもって動作する。
【００４１】
ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）がバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）より高いとき、電池逆転検出回路１７は、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２をオンするためのオン制御信号を、ＣＮＴ２端子を介して逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２のゲートに供給する。このオン制御信号に応答して、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２はオンする。その結果、充電電流ＩｃがＡＣアダプタ２０から二次電池３０へ流れる。
【００４２】
ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）がバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）より低くなっても、電池逆転検出回路１７は、直ちには、オフ制御信号を出力せず、オン制御信号を出力し続ける。この結果、二次電池３０からＡＣアダプタ２０へ放電電流が流れる。
【００４３】
ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）がバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）より継続して低くなっている継続時間が、不感応時間制御回路１６によって設定された不感応時間に達した時点で、電池逆転検出回路１７は、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２をオフするためのオフ制御信号を、ＣＮＴ２端子を介して逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２のゲートに供給する。このオフ制御信号に応答して、逆転防止制御トランジスタＦＥＴ２はオフする。その結果、二次電池３０からＡＣアダプタ２０へ流れる放電電流が停止する。
【００４４】
このように第２の動作モードでは、ＣＮＴ２端子からのオン制御信号、オフ制御信号によって、二次電池３０の充電と放電が可能となる。
【００４５】
これに対して、図１に示した従来の二次電池用充電制御回路５０では、逆流防止用ダイオードＤｉが有るため、二次電池３０の充電と放電を行うためには、充電端子と放電端子とを別々に設ける必要がある。
【００４６】
上述したように、本発明の第１の実施の形態では、充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２を用いて二次電池３０の充電を制御しているので、十分な耐圧を確保することができる。すなわち、正常に接続した場合には、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ１のソースＳ１−ドレインＤ１間の耐圧で、二次電池用充電制御装置５０Ａの耐圧を確保することができる。一方、誤って逆に接続した場合には、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ２のソースＳ２−ドレインＤ２間の耐圧で、二次電池用充電制御装置５０Ａの耐圧を確保することができる。
【００４７】
また、充電制御スイッチとして使用される電界効果トランジスタＦＥＴ１、ＦＥＴ２は、現在大量に使用されているものなので、安価に入手が可能である。
【００４８】
図７を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る二次電池用充電制御装置５０Ｂについて説明する。図示の二次電池用充電制御装置５０Ｂは、充電制御スイッチとしての一対の電界効果トランジスタとして、ｐチャネル電界効果トランジスタではなくｎチャネル電界効果トランジスタを用いると共に、後述するように二次電池用充電制御回路の構成を変更した点を除いて、図３に示した二次電池用充電制御装置５０Ａと同様の構成を有する。したがって、第１および第２の電界効果トランジスタにそれぞれＦＥＴ’１およびＦＥＴ’２の参照符号を付し、二次電池用充電制御回路に１０Ｂの参照符号を付す。そして、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。
【００４９】
二次電池用充電制御回路１０Ｂは、ＶＣＣ端子と、ＣＮＴ１端子と、ＣＮＴ２端子、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る。ＣＮＴ１端子およびＣＮＴ２端子はそれぞれ第１および第２の制御端子と呼ばれる。ＧＮＤ端子は接地端子と呼ばれる。ＧＮＤ端子は抵抗器Ｒ７を介してアダプタ接続端子５２（すなわち、ＡＣアダプタ２０の陰極２２）に接続されている。ＣＳ端子とＢＡＴ端子との間に、抵抗器Ｒ８、Ｒ９を介して充電電流センス抵抗器Ｒ１が接続されている。ＢＡＴ端子は抵抗器Ｒ９を介して電池接続端子５７（二次電池３０の陰極３２）に接続されている。ＶＣＣ端子は抵抗器Ｒ１０を介してアダプタ接続端子５１（ＡＣアダプタ２０の陽極２１）と電池接続端子５６（二次電池３０の陽極３１）とに接続されている。尚、抵抗器Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９、Ｒ１０は、場合によっては削除可能である。
【００５０】
第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１は、アダプタ接続端子５２（ＡＣアダプタ２０の陰極２２）に接続された第１のソースＳ１と、ＣＮＴ１端子に接続された第１のゲートＧ１と、第１のドレインＤ１とを持つ。第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１の第１のゲートＧ１は第１の制御端子として動作する。第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２は、充電電流センス抵抗器Ｒ１を介して電池接続端子５７（二次電池３０の陰極３２）に接続された第２のソースＳ２と、ＣＮＴ２端子に接続された第２のゲートＧ２と、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１の第１のドレインＤ１に接続された第２のドレインＤ２とを持つ。第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２の第２のゲートＧ２は第２の制御端子として動作する。
【００５１】
第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１は第１の寄生ダイオードＤ’ｐ１を持ち、その順方向がＡＣアダプタ２０による二次電池３０の充電方向とは逆の方向になるように接続されている。また、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２は第２の寄生ダイオードＤ’ｐ２を持ち、その順方向がＡＣアダプタ２０による二次電池３０の充電方向と同じ方向になるように接続されている。尚、第１および第２の寄生ダイオードＤ’ｐ１およびＤ’ｐ２の各々はボディダイオードとも呼ばれる。
【００５２】
図８を参照して、二次電池用充電制御回路１０Ｂについて説明する。二次電池用充電制御回路１０Ｂは、充電制御回路１４Ａと、各種電圧検出回路１５Ａと、不感応時間制御回路１６Ａと、電圧逆転検出回路１７Ａとを有する。
【００５３】
充電制御回路１４Ａは、ＧＮＤ端子と、ＣＮＴ１端子と、ＣＳ端子と、ＢＡＴ端子とに接続されている。充電制御回路１４Ａは、定電圧充電制御と定電流充電制御とを行う。すなわち、この充電制御回路１４Ａによって、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１のオン／オフが制御される。そのため、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１は、充電制御トランジスタ（充電制御スイッチ）として動作する。換言すれば、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１は、従来の二次電池用充電制御装置５０における充電制御トランジスタＱ１と実質的に同じ働きをする。
【００５４】
各種電圧検出回路１５Ａは、ＶＣＣ端子とＧＮＤ端子とに接続されている。各種電圧検出回路１５Ａは、ＡＤＰ過電圧検出、ＡＤＰ低電圧検出、電池過電圧検出、満充電検出、および、温度検出充電制御を行う。
【００５５】
不感応時間制御回路１６Ａは、不感応時間を制御するための回路であって、充電制御回路１４Ａ、各種電圧検出回路１５Ａ、および電圧逆転検出回路１７Ａとに接続されている。
【００５６】
電圧逆転検出回路１７Ａは、ＶＣＣ端子と、ＣＮＴ２端子と、ＣＳ端子と、ＧＮＤ端子と、充電制御回路１４Ａと、不感応時間制御回路１６Ａとに接続されている。この電池逆転検出回路１７Ａは、ＡＣアダプタ電圧Ｖｃｃ（ａｄ）とバッテリ電圧Ｖｃｃ（ｂａ）とを比較して、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２のオン／オフを制御する。この第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２は逆転防止制御トランジスタ（逆転防止制御スイッチ）として動作する。
【００５７】
第２の実施の形態による二次電池用充電制御回路１０Ｂは、前述した第１の実施の形態による二次電池用充電制御回路１０Ａと同様の動作をするので、その動作説明については省略する。
【００５８】
上述したように、本発明の第２の実施の形態でも、充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタＦＥＴ’１、ＦＥＴ’２を用いて二次電池３０の充電を制御しているので、十分な耐圧を確保することができる。すなわち、正常に接続した場合には、第１の電界効果トランジスタＦＥＴ’１のソースＳ１−ドレインＤ１間の耐圧で、二次電池用充電制御装置５０Ｂの耐圧を確保することができる。一方、誤って逆に接続した場合には、第２の電界効果トランジスタＦＥＴ’２のソースＳ２−ドレインＤ２間の耐圧で、二次電池用充電制御装置５０Ｂの耐圧を確保することができる。
【００５９】
また、充電制御スイッチとして使用される電界効果トランジスタＦＥＴ’１、ＦＥＴ’２は、現在大量に使用されているものなので、安価に入手が可能である。
【００６０】
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。
【００６１】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、充電制御スイッチとして互いに逆極性に直列接続された一対の電界効果トランジスタを用いて二次電池の充電を制御しているので、十分な耐圧を確保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】従来の二次電池用充電制御装置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装置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の実施の形態による二次電池用充電制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】図３に示した二次電池用充電制御装置に用いられ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５】図４に示した二次電池用充電制御回路に用いられる電圧逆転検出回路の第１の動作モードでの動作を説明するための図である。
【図６】図４に示した二次電池用充電制御回路に用いられる電圧逆転検出回路の第２の動作モードでの動作を説明するための図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態による二次電池用充電制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】図７に示した二次電池用充電制御装置に用いられ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。
【符号の説明】
１０Ａ，１０Ｂ　　二次電池用充電制御回路
２０　　ＡＣアダプタ
３０　　二次電池（リチウムイオン電池）
ＦＥＴ１、ＦＥＴ２　　電界効果トランジスタ
ＦＥＴ’１、ＦＥＴ’２　　電界効果トランジスタ
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）　　ＡＣアダプタ電圧
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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