(57)【要約】本発明は、電気エネルギー源により電源供給の可能な、電気エネルギー源に対し第１の負荷であるアキュムレータ（３）と第２の負荷であるユーザ（５）とを備える小型電気機器（１０）に関する。前記小型電気機器は、エネルギー源から供給される電圧を制御する制御回路（４）を有し、それによって、該制御は好ましくはアキュムレータの充電電流回路の抵抗を変更することにより達成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気エネルギー源により電源供給可能な、電気エネルギー源に対して第１の負荷であるバッテリと第２の負荷である消費部とを備える小型電気機器であって、該小型電気機器が制御回路（４）を含み、該制御回路が、エネルギー源により供給される電圧が所定の最小電圧より低下しないように、制御回路により調整可能な可変抵抗を備えることを特徴とする、小型電気機器。
【請求項２】
可変抵抗がバッテリ（３）の充電電流回路に位置することを特徴とする、請求項１に記載の小型電気機器。
【請求項３】
可変抵抗が少なくとも１個のトランジスタから構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載の小型電気機器。
【請求項４】
制御回路（４）が、無段階にまたは段階的に可変抵抗を変化させることを可能にすることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれかに記載の小型電気機器。
【請求項５】
消費部（５）が、昇圧回路（６）を介して該エネルギー源により電源供給可能であることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の小型電気機器。
【請求項６】
制御回路（４）が、消費部（５）に印加された電圧、またはエネルギー源により供給された電圧を測定することを特徴とする、前述の請求項のいずれかに記載の小型電気機器。
【請求項７】
消費部（５）が、バッテリ（３）によっても電源供給可能であることを特徴とする、前述の請求項のいずれかに記載の小型電気機器。
【請求項８】
消費部（５）が、昇圧回路（６）を介してバッテリ（３）により電源供給可能であることを特徴とする、請求項７に記載の小型電気機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、単一セルまたは複数セルのバッテリと消費部とを備え、外部エネルギー源によって電源供給が可能である小型電気機器に関する。
【０００２】
ＥＰ０８７５９７８により、電子回路と充電装置によって充電可能なバッテリとを備えるバッテリで駆動される機器が知られている。この場合、バッテリが完全に放電すると、充電装置によって供給される電圧が崩壊することがある。バッテリの充電中でも、電子回路は、充電装置によりダイオードを介して充電されるコンデンサによって、十分に高い電圧で電源供給される。これは、バッテリの充電を短時間、繰り返し中断する電子スイッチによって実現される。これにより、充電装置から負荷が取り除かれ、電圧が上昇し、コンデンサがダイオードを介して充電される。したがって、バッテリの充電中、コンデンサが電子回路に電源を供給する。コンデンサの大きさは、放電している間、その電圧が許容程度までしか低下しないものが選択される。
【０００３】
本発明は、バッテリと消費部とを備え、抵抗の大きな外部エネルギー源を使用したとき、バッテリへの充電電流の連続供給、及び、消費部への十分高い電圧の連続供給を確保することが可能な小型電気機器を開示する目的に基づいている。
【０００４】
本発明によると、この目的は、外部エネルギー源により供給される電圧を制御する制御回路を有する小型電気機器を提供することにより達成される。ここで、前記制御は、好ましくは、バッテリの充電電流回路の抵抗を変更することにより実現する。
【０００５】
制御回路は好ましくは可変抵抗を有し、それを介して外部エネルギー源によりバッテリに電源供給することが可能である。例えば、バッテリは、完全に放電すると非常に大きな充電電流を消費し、抵抗の大きなエネルギー源が設けられた場合にエネルギー源の電圧が崩壊し、それにより消費部に供給される電圧が崩壊する。しかしながら、制御回路によって、消費部には常に少なくとも所定の最小電圧が確実に供給されるようになっている。可変抵抗を適正に調整するために、制御回路はエネルギー源により供給される電圧、または消費部に供給される電圧を測定する。後者の測定を選択すると、消費部が、例えば、昇圧回路を介してエネルギー源により電源供給される場合に特に有利である。可変抵抗は好ましくは、制御回路により制御可能な少なくとも１つのトランジスタから構成され、バッテリの充電電流回路の抵抗を無段階にまたは段階的に変化させることを可能にする。
【０００６】
小型電気機器にエネルギー源が接続されない場合、消費部にはバッテリにより、もしくは昇圧回路を介して直接電源を供給することが可能である。
【０００７】
以下に、本発明について、本発明による小型電気機器の実施形態を参照して説明する。本発明は、例えば、電気かみそり、電気歯ブラシ、エンターテインメント・エレクトロニクスまたはデータ伝送の分野の装置、またはデータ処理装置からなる。これらの実施形態を概略的に図面に示す。ここで、同様な構成要素は同一の参照符号で識別される。別の実施形態についても本明細書の中で論ずる。
【０００８】
図１に概略的に示される、本発明による第１小型電気機器１０は、図示されないエネルギー源、例えば充電装置に接続可能な２個の端子１及び２を有する。小型電気機器１０はまたバッテリ３と、制御回路４と、端子１及び２に接続される消費部５とを含む。制御回路４は、一方の端子に接続される入力４１と、出力４２と、他方の端子に接続される電源端子４３とを有する。制御回路の出力４２は消費部５とバッテリ３の一方の電極とに接続され、バッテリ３の他方の電極は端子１及び２の一方に接続される。消費部５は２つの利用可能な動作電圧のうち、高い方の電圧、すなわち、バッテリ３の電圧またはエネルギー源から供給される供給電圧のいずれかで動作することで実現される。
【０００９】
制御回路４は、通常、入力４１と電源端子４３との間で引き出された供給電圧から基準電圧を生成する基準電圧源と、基準電圧を供給電圧と比較するコンパレータとを含み、コンパレータの出力信号は可変抵抗、例えば、入力４１と出力４２との間に配置されるバイポーラトランジスタのコレクタ−エミッタ間抵抗または電界効果トランジスタのソース−ドレイン間抵抗を調整する。制御回路は、入力４１における電圧が最小電圧より低下しないように可変抵抗の値を調整する。制御回路はまた、入力４１における電圧が最小、特に０である場合に可変抵抗がその最大値となるようにされている。
【００１０】
図２に概略的に示す本発明による第２小型電気機器２０は、図１に示す第１小型電気機器１０とは、昇圧回路６及びコンデンサ７に関して異なる。さらに、制御回路４は、消費部５と昇圧回路６とが相互接続される点に接続される第２入力４４を有する。ここで、昇圧回路６は相互接続点と一方の端子との間に配置され、消費部５は相互接続点と他方の端子との間に配置される。コンデンサ７は消費部５に並列に位置する。制御回路の出力４２は消費部５に接続されず、昇圧回路６に接続され、かつバッテリ３の一方の電極に接続される。バッテリ３の他方の電極は端子１及び２の一方に接続される。昇圧回路６は、バッテリ３の電圧またはエネルギー源により供給される供給電圧のいずれか、すなわち、２つの電圧のうち高い方を昇圧させるようになっている。
【００１１】
第１の小型電気機器１０と比べ、第２小型電気機器２０は、昇圧回路６を備えているので、より高い動作電圧を消費部５に供給可能である点で有利である。ここで、このより高い動作電圧はまた、コンデンサ７によって滑らかにされる。後者は、エネルギー源により供給される供給電圧が、リップルの付随する整流したＡＣ電圧からなる場合には常に有利である。制御回路により、第１入力４１に印加される供給電圧の代わりに、第２入力４４に印加される動作電圧が、確実に所定の最小電圧より低下しないようにすれば、制御精度に関して有利である。さらに、基準電圧は、端子１及び２に印加される供給電圧の代わりに、高い方の動作電圧から生成することが可能である。
【００１２】
図３に概略的に示す本発明による第３小型電気機器３０は、図２に示す第２小型電気機器２０とは、バッテリ３と並列に切り替えられ、消費部５のオン／オフの切り替えを可能にする負荷８に関してのみ異なる。本発明による小型電気機器の好ましい一実施形態、例えば、電気歯ブラシにおいて、消費部５は電子回路からなり、負荷８はＤＣモータと制御可能スイッチ、特に該電子回路により制御可能な電界効果トランジスタとを含む直列回路からなる。この電子回路は好ましくは、制御回路４と、昇圧回路６と、適用可能であれば制御可能スイッチとともに半導体チップに集積される。
【００１３】
本発明による制御回路の別の実施形態では、可変抵抗は、互いに並列する複数個のトランジスタから構成され、トランジスタのコレクタ−エミッタ経路またはソース−ドレイン経路は、制御回路の入力４１と出力４２との間で切り替えられる。該トランジスタは、制御回路により導通状態または非導通状態に切り替えられ、導通状態においてこれらの経路の抵抗は互いに異なって選択されている。したがって、入力４１と出力４２の間で有効な抵抗は、経路抵抗の大きいトランジスタ１個または経路抵抗の小さいトランジスタ１個のみを導通させたり、あるいは複数個のトランジスタもしくは全てのトランジスタを導通させたりすることにより、段階的に変更することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明による第１回路構成を有する第１小型電気機器を示す。
【図２】
本発明による第２回路構成を有する第２小型電気機器を示す。
【図３】
本発明による第３回路構成を有する第３小型電気機器を示す。
【符号の説明】
１、２　端子
３　バッテリ
４　制御回路
５　消費部
６　昇圧回路
７　コンデンサ
８　負荷
１０、２０、３０　小型電気機器
４１　入力
４２　出力
４３　電源端子
４４　第２入力
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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