(57)【要約】【課題】  満充電電圧が入力電圧より高い二次電池を充電するための電圧を生成する。【解決手段】  二次電池の電圧を入力電源の電圧に応じた比較電圧と比較するコンパレータ回路と、入力電源に接続され、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタに入力電流を供給する第１トランジスタと、第１トランジスタを制御する第１制御回路と、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する第２制御回路と、を有し、二次電池の電圧が比較電圧以上の場合には、第１制御回路は、第１トランジスタをオンし、第２制御回路は、インダクタ電流を増加／減少させる第２／第３トランジスタを相補的にスイッチングして、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作をさせ、二次電池の電圧が比較電圧未満の場合には、第１制御回路は、入力電流が所定値となるように第１トランジスタを制御し、第２制御回路は、第２トランジスタをオフするとともに、第３トランジスタをオンする。【選択図】  図１
2013229968.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力電源から供給される電力を、二次電池を充電するための電力に変換して出力する充電回路の充電制御回路であって、
前記二次電池の電圧を前記入力電源の電圧に応じた比較電圧と比較するコンパレータ回路と、
前記入力電源に接続され、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタに入力電流を供給する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタを制御する第１制御回路と、
前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する第２制御回路と、
を有し、
前記二次電池の電圧が前記比較電圧以上の場合には、
前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオンし、
前記第２制御回路は、前記インダクタに流れるインダクタ電流を増加させる第２トランジスタと前記インダクタ電流を減少させる第３トランジスタとを相補的にスイッチングして、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作をさせ、
前記二次電池の電圧が前記比較電圧未満の場合には、
前記第１制御回路は、前記入力電流が所定値となるように前記第１トランジスタを制御し、
前記第２制御回路は、前記第２トランジスタをオフするとともに、前記第３トランジスタをオンすることを特徴とする充電制御回路。
【請求項２】
前記二次電池の電圧が前記比較電圧以上の状態で前記第１トランジスタが前記入力電源に接続され、前記入力電源からの電力供給が開始される場合には、
前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオンし、
前記第２制御回路は、前記第２および第３トランジスタをオフして、前記インダクタに接続された前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側コンデンサが前記入力電流によって前記入力電源の電圧まで充電された後に、前記第２トランジスタと前記第３トランジスタとを相補的にスイッチングして、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作を開始させることを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
【請求項３】
前記二次電池の電圧が前記比較電圧以上の状態で前記第１トランジスタが前記入力電源に接続され、前記入力電源からの電力供給が開始される場合には、
前記第１制御回路は、前記入力電流が前記所定値となるように前記第１トランジスタを制御して、前記入力側コンデンサが前記所定値の入力電流によって前記入力電源の電圧まで充電された後に、前記第１トランジスタをオンし、
前記第２制御回路は、前記第２および第３トランジスタをオフして、前記入力側コンデンサが前記所定値の入力電流によって前記入力電源の電圧まで充電された後に、前記第２トランジスタと前記第３トランジスタとを相補的にスイッチングして、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作を開始させることを特徴とする請求項２に記載の充電制御回路。
【請求項４】
前記二次電池の電圧が前記比較電圧未満の状態で前記第１トランジスタが前記入力電源に接続され、前記入力電源からの電力供給が開始される場合には、
前記第２制御回路は、前記第２トランジスタをオフするとともに、前記第３トランジスタをオンし、
前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオフして、前記インダクタに接続された前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの入力側コンデンサが前記二次電池の電圧まで充電された後に、前記入力電流が前記所定値となるように前記第１トランジスタを制御することを特徴とする請求項１に記載の充電制御回路。
【請求項５】
前記第３トランジスタと並列に接続され、オン抵抗が前記第３トランジスタより高い第４トランジスタをさらに有し、
前記二次電池の電圧が前記比較電圧未満の状態で前記第１トランジスタが前記入力電源に接続され、前記入力電源からの電力供給が開始される場合には、
前記第２制御回路は、前記第２および第３トランジスタをオフするとともに、前記第４トランジスタをオンして、前記入力側コンデンサが前記二次電池の電圧まで充電された後に、前記第４トランジスタをオフするとともに、前記第３トランジスタをオンし、
前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオフして、前記入力側コンデンサが前記二次電池の電圧まで充電された後に、前記入力電流が前記所定値となるように前記第１トランジスタを制御することを特徴とする請求項４に記載の充電制御回路。
【請求項６】
入力電源から供給される電力を、二次電池を充電するための電力に変換して出力する充電回路であって、
昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータと、
前記二次電池の電圧を前記入力電源の電圧に応じた比較電圧と比較するコンパレータ回路と、
前記入力電源に接続され、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタに入力電流を供給する第１トランジスタと、
前記第１トランジスタを制御する第１制御回路と、
前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する第２制御回路と、
を有し、
前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータは、
前記インダクタと、
前記インダクタに流れるインダクタ電流を増加させる第２トランジスタと、
前記インダクタ電流を減少させる第３トランジスタと、
前記インダクタに接続された入力側コンデンサと、
前記第３トランジスタに接続された出力側コンデンサと、
を含み、
前記二次電池の電圧が前記比較電圧以上の場合には、
前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオンし、
前記第２制御回路は、前記第２トランジスタと前記第３トランジスタとを相補的にスイッチングして、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作をさせ、
前記二次電池の電圧が前記比較電圧未満の場合には、
前記第１制御回路は、前記入力電流が所定値となるように前記第１トランジスタを制御し、
前記第２制御回路は、前記第２トランジスタをオフするとともに、前記第３トランジスタをオンすることを特徴とする充電回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電制御回路および充電回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯音楽プレーヤなど、二次電池を備えた携帯電子機器の充電システムとして、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）インターフェースを介して充電を行うものが広く採用されている。例えば、特許文献１では、ＵＳＢ電源などの電源から供給される電力を、ＤＣ−ＤＣコンバータを用いてリチウムイオン二次電池などの二次電池を充電するための電力に変換して、定電流充電または定電圧充電を行う充電回路が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、より高い電源電圧を必要とするデジタルビデオカメラなどの電子機器には、２セルのリチウムイオン二次電池（例えば満充電電圧８．４Ｖ）を備えるものがある。しかしながら、特許文献１の充電回路では、降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられているため、約５ＶのＵＳＢ電源電圧から２セルのリチウムイオン二次電池を充電するための電圧（例えば８．４Ｖ）を生成することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前述した課題を解決する主たる本発明は、入力電源から供給される電力を、二次電池を充電するための電力に変換して出力する充電回路の充電制御回路であって、前記二次電池の電圧を前記入力電源の電圧に応じた比較電圧と比較するコンパレータ回路と、前記入力電源に接続され、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタに入力電流を供給する第１トランジスタと、前記第１トランジスタを制御する第１制御回路と、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を制御する第２制御回路と、を有し、前記二次電池の電圧が前記比較電圧以上の場合には、前記第１制御回路は、前記第１トランジスタをオンし、前記第２制御回路は、前記インダクタに流れるインダクタ電流を増加させる第２トランジスタと前記インダクタ電流を減少させる第３トランジスタとを相補的にスイッチングして、前記昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作をさせ、前記二次電池の電圧が前記比較電圧未満の場合には、前記第１制御回路は、前記入力電流が所定値となるように前記第１トランジスタを制御し、前記第２制御回路は、前記第２トランジスタをオフするとともに、前記第３トランジスタをオンすることを特徴とする充電制御回路である。
【０００６】
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、満充電電圧が入力電圧より高い二次電池を充電するための電圧を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態における充電回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態において、昇圧モードでの起動時にトランジスタＭ１をフルオンした場合の端子２２の電圧Ｖｉｎｐおよび入力電流Ｉｉｎの一例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態において、昇圧モードでの起動時にトランジスタＭ１を定電流制御した場合の端子２２の電圧Ｖｉｎｐおよび入力電流Ｉｉｎの一例を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態における充電回路の構成を示す回路ブロック図である。
【図５】本発明の第１実施形態において、定電流モードでの起動時にトランジスタＭ３をオンした場合の端子２２の電圧Ｖｉｎｐおよびインダクタ電流ＩＬの一例を示す図である。
【図６】本発明の第２実施形態において、定電流モードでの起動時にトランジスタＭ４をオンした場合の端子２２の電圧Ｖｉｎｐおよびインダクタ電流ＩＬの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【００１０】
＜第１実施形態＞
＝＝＝充電回路の構成＝＝＝
以下、図１を参照して、本発明の第１の実施形態における充電回路の構成について説明する。
【００１１】
図１に示されている充電回路は、入力電源から供給される電力（入力電圧Ｖｉｎ）を、二次電池ＢＴを充電するための電力（出力電圧Ｖｏｕｔ）に変換して出力する回路であり、充電制御回路１ａ、コンデンサＣ１、Ｃ２、およびインダクタＬを含んで構成されている。ここで、二次電池ＢＴの満充電電圧は入力電圧Ｖｉｎより高く、一例として、入力電源はＵＳＢ電源であり、入力電圧Ｖｉｎは約５Ｖ（４．７５Ｖないし５．２５Ｖ）であり、二次電池ＢＴは２セルのリチウムイオン二次電池であり、その満充電電圧は８．４Ｖであるものとする。
【００１２】
充電制御回路１ａは、コンパレータ回路１１、電流検出回路１２、電流制御回路１３、スイッチング制御回路１４、およびトランジスタＭ１ないしＭ３を含み、端子２１ないし２５を備えた集積回路として構成されている。なお、以下においては、一例として、トランジスタＭ１ないしＭ３がいずれもＮＭＯＳ（N-channel Metal-Oxide Semiconductor：Ｎチャネル金属酸化膜半導体）トランジスタである場合について説明する。
【００１３】
端子２１は、入力電源が接続される入力端子であり、端子２４は、二次電池ＢＴが接続される出力端子である。また、コンパレータ回路１１の非反転入力は、入力端子２１に接続されて入力電圧Ｖｉｎが印加され、反転入力は、出力端子２４に接続されて出力電圧Ｖｏｕｔが印加されている。そして、コンパレータ回路１１から出力される比較結果信号ＣＰは、電流制御回路１３（第１制御回路）およびスイッチング制御回路１４（第２制御回路）に入力されている。
【００１４】
トランジスタＭ１（第１トランジスタ）のドレインは、入力端子２１に接続されて入力電圧Ｖｉｎが印加され、ソースは、端子２２に接続されている。また、電流制御回路１３には、電流検出回路１２から検出信号Ｉｓｎが入力され、電流制御回路１３から出力される制御信号Ｓ１は、トランジスタＭ１のゲートに入力されている。さらに、電流制御回路１３からスイッチング制御回路１４には、電流制限信号ＬＩＭが入力されている。
【００１５】
コンデンサＣ１、Ｃ２、インダクタＬ、およびトランジスタＭ２、Ｍ３は、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータを構成する。なお、トランジスタＭ２およびＭ３を外付け部品としてもよい。
【００１６】
入力側コンデンサＣ１の一端は、インダクタＬの一端に接続され、当該接続点は、端子２２を介してトランジスタＭ１のソースに接続されている。また、コンデンサＣ１の他端は、接地され、インダクタＬの他端は、端子２３に接続されている。
【００１７】
トランジスタＭ２（第２トランジスタ）のドレインは、トランジスタＭ３（第３トランジスタ）のソースに接続され、当該接続点は、端子２３を介してインダクタＬの他端に接続されている。また、トランジスタＭ２のソースは、端子２５を介して接地され、トランジスタＭ３のドレインは、出力端子２４に接続されている。さらに、出力側コンデンサＣ２の一端は、出力端子２４を介してトランジスタＭ３のドレインに接続され、他端は、接地されている。そして、スイッチング制御回路１４には、出力端子２４の電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）が入力され、スイッチング制御回路１４から出力される制御信号Ｓ２およびＳ３は、それぞれトランジスタＭ２およびＭ３のゲートに入力されている。
【００１８】
＝＝＝充電回路の動作＝＝＝
以下、図２および図３を適宜参照して、本実施形態における充電回路の動作について説明する。
【００１９】
コンパレータ回路１１は、二次電池ＢＴの電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）を入力電源の電圧（入力電圧Ｖｉｎ）と比較し、比較結果信号ＣＰは、Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎの場合にハイ・レベルとなる。そして、充電制御回路１ａは、比較結果信号ＣＰに応じて動作モードを切り替える。
【００２０】
まず、比較結果信号ＣＰがハイ・レベル（Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎ）の場合の動作について説明する。以下、この場合の動作モードを定電流モードと称する。
【００２１】
電圧が入力電源の電圧（例えば５Ｖ）未満の二次電池ＢＴが出力端子２４に接続された状態で、入力電源が入力端子２１に接続されると、入力電源からの電力供給が開始され、充電制御回路１ａが起動する。このとき、Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎとなるため、充電制御回路１ａの動作モードは、ハイ・レベルの比較結果信号ＣＰによって定電流モードとなる。
【００２２】
充電制御回路１ａが定電流モードで起動すると、まず、電流制御回路１３は、トランジスタＭ１をオフし、スイッチング制御回路１４は、トランジスタＭ２をオフするとともに、トランジスタＭ３をオンする。これにより、コンデンサＣ１は、インダクタＬおよびトランジスタＭ３を介して二次電池ＢＴに接続され、二次電池ＢＴの電圧まで充電される。すなわち、端子２２の電圧Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなる。なお、二次電池ＢＴが完全に放電されている場合でも、コンデンサＣ１が充電されないものの、Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなる。
【００２３】
電流制御回路１３は、コンデンサＣ１が二次電池ＢＴの電圧まで充電され、Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなった後に、トランジスタＭ１に流れる入力電流Ｉｉｎが所定値（例えば１００ｍＡ程度）となるようにトランジスタＭ１を制御する。
【００２４】
より具体的には、電流検出回路１２は、電流検出抵抗やカレントミラー回路などを用いて入力電流Ｉｉｎに応じた検出信号Ｉｓｎを出力し、電流制御回路１３は、検出信号Ｉｓｎに基づいて、入力電流Ｉｉｎが所定値となるように制御信号Ｓ１を出力する。そして、当該所定値に制御された入力電流Ｉｉｎを、インダクタＬおよびトランジスタＭ３を介して出力端子２４から出力し、二次電池ＢＴを定電流充電する。
【００２５】
このように、定電流モードでは、起動時に、まず、Ｖｉｎｐ＝ＶｏｕｔとなるまでコンデンサＣ１を充電するため、その後、トランジスタＭ１の定電流制御を開始して、入力電流Ｉｉｎが流れ始めても、トランジスタＭ１のソース電圧が大きく変動することはない。これにより、入力電流Ｉｉｎが流れ始めた直後にコンデンサＣ１が充電されて、トランジスタＭ１のソース電圧が急激に変動するのを防止している。
【００２６】
なお、Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなったことを検出する回路を設けてもよいが、これに代えて、コンデンサＣ１を０Ｖから出力電圧Ｖｏｕｔ（または、定電流モードにおける出力電圧Ｖｏｕｔの最大値である入力電圧Ｖｉｎ）まで充電するのに十分な所定時間が経過した後にトランジスタＭ１の定電流制御を開始するようにしてもよい。
【００２７】
次に、比較結果信号ＣＰがロー・レベル（Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｎ）の場合の動作について説明する。以下、この場合の動作モードを昇圧モードと称する。
【００２８】
電圧が入力電源の電圧（例えば５Ｖ）以上の二次電池ＢＴが出力端子２４に接続された状態で、入力電源が入力端子２１に接続されると、入力電源からの電力供給が開始され、充電制御回路１ａが起動する。このとき、Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｎとなるため、充電制御回路１ａの動作モードは、ロー・レベルの比較結果信号ＣＰによって昇圧モードとなる。
【００２９】
充電制御回路１ａが昇圧モードで起動すると、まず、スイッチング制御回路１４は、トランジスタＭ２およびＭ３をオフし、電流制御回路１３は、トランジスタＭ１をオンする。これにより、コンデンサＣ１は、トランジスタＭ１を介して入力電源に接続され、トランジスタＭ１に流れる入力電流Ｉｉｎによって入力電圧Ｖｉｎまで充電される。すなわち、端子２２の電圧Ｖｉｎｐ＝Ｖｉｎとなる。
【００３０】
スイッチング制御回路１４は、コンデンサＣ１が入力電圧Ｖｉｎまで充電され、Ｖｉｎｐ＝Ｖｉｎとなった後に、トランジスタＭ２とトランジスタＭ３とを相補的にスイッチングして、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作を開始させる。
【００３１】
より具体的には、スイッチング制御回路１４は、第１期間にトランジスタＭ２をオンするとともに、トランジスタＭ３をオフする。これにより、インダクタＬは、トランジスタＭ２を介してグランドに接続され、インダクタ電流ＩＬが増加し、エネルギーを蓄積する。また、スイッチング制御回路１４は、第２期間にトランジスタＭ２をオフするとともに、トランジスタＭ３をオンする。これにより、インダクタＬは、トランジスタＭ３を介して出力端子２４に接続され、インダクタ電流ＩＬが減少し、第１期間に蓄積されたエネルギーを放出する。そして、トランジスタＭ１を介してインダクタＬに入力電流Ｉｉｎを供給しつつ、第１期間と第２期間とを交互に繰り返して昇圧動作を制御する。
【００３２】
このように、昇圧モードでは、起動時に、まず、Ｖｉｎｐ＝ＶｉｎとなるまでコンデンサＣ１を充電し、その後、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作によって入力電圧Ｖｉｎより高い出力電圧Ｖｏｕｔを生成して出力端子２４から出力する。
【００３３】
なお、電流制御回路１３からスイッチング制御回路１４には、検出信号Ｉｓｎ（入力電流Ｉｉｎ）に応じた電流制限信号ＬＩＭが入力されている。そして、スイッチング制御回路１４は、出力電圧Ｖｏｕｔを分圧した帰還電圧を、二次電池ＢＴの満充電電圧（例えば８．４Ｖ）に応じた基準電圧、および電流制限信号ＬＩＭの電圧のうち低い方の電圧と比較して誤差信号を生成し、ＰＷＭ（Pulse Width Modulation：パルス幅変調）制御を行う。したがって、昇圧モードにおける二次電池ＢＴの充電は、出力電圧Ｖｏｕｔが満充電電圧に達するまでは、定電流充電となり、出力電圧Ｖｏｕｔが満充電電圧に達すると、定電圧充電となる。
【００３４】
また、Ｖｉｎｐ＝Ｖｉｎとなったことを検出する回路を設けてもよいが、これに代えて、コンデンサＣ１を０Ｖから入力電圧Ｖｉｎまで充電するのに十分な所定時間が経過した後に昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を開始するようにしてもよい。
【００３５】
また、トランジスタＭ１ないしＭ３は、通常オン抵抗の低い（例えば１００ｍΩ程度の）ものが用いられる。そのため、昇圧モードでの起動時にトランジスタＭ１をフルオンした場合、例えば図２に示すように、コンデンサＣ１が入力電圧Ｖｉｎまで急速に充電され、トランジスタＭ１を介して供給される入力電流Ｉｉｎは、大きな突入電流（ラッシュ電流）となってしまう。
【００３６】
そこで、Ｖｉｎｐ＝Ｖｉｎとなるまでの間、トランジスタＭ１をフルオンする代わりに、定電流モードにおけるトランジスタＭ１の定電流制御と同様に、入力電流Ｉｉｎが所定値となるようにトランジスタＭ１を制御することによって、突入電流を抑制することができる。例えば図３に示すように、起動時ｔ０から、コンデンサＣ１を０Ｖから入力電圧Ｖｉｎまで充電するのに十分な所定時間Ｔ１（例えば数ｍｓないし数十ｍｓ程度）だけトランジスタＭ１を定電流制御した後に、トランジスタＭ１をフルオンして、昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータの昇圧動作を開始すればよい。
【００３７】
以上のように、本実施形態の充電回路は、二次電池ＢＴの電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）を入力電源の電圧（入力電圧Ｖｉｎ）と比較し、Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎの場合には、入力電流Ｉｉｎを所定値に制御しながら出力し、二次電池ＢＴを定電流充電する。また、Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｎの場合には、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを生成し、出力電圧Ｖｏｕｔが満充電電圧に達するまでは、二次電池ＢＴを定電流充電し、出力電圧Ｖｏｕｔが満充電電圧に達すると、二次電池ＢＴを定電圧充電する。
【００３８】
なお、入力電源がＵＳＢ電源である場合の入力電圧Ｖｉｎは、４．７５Ｖないし５．２５Ｖの範囲で変動し得る。また、出力電圧Ｖｏｕｔが二次電池ＢＴ以外の負荷にも供給されている場合には、当該負荷の状態によって出力電圧Ｖｏｕｔが変動しやすくなる。そのため、これらの電圧変動や、さらに比較の精度などを考慮して、コンパレータ回路１１は、出力電圧Ｖｏｕｔを入力電圧Ｖｉｎと直接比較するのではなく、入力電圧Ｖｉｎに応じた１つ以上の比較電圧と比較するようにしてもよい。例えば、コンパレータ回路１１として、数百ｍＶ程度のヒステリシス幅を有するヒステリシスコンパレータを用いることによって、Ｖｏｕｔ≒Ｖｉｎの場合における動作モードの頻繁な切り替えを抑制することができる。
【００３９】
＜第２実施形態＞
＝＝＝充電回路の構成＝＝＝
以下、図４を参照して、本発明の第２の実施形態における充電回路の構成について説明する。
【００４０】
図４に示されている充電回路は、第１実施形態の充電回路に対して、充電制御回路１ａの代わりに充電制御回路１ｂを含んで構成されている。また、充電制御回路１ｂは、充電制御回路１ａに対して、トランジスタＭ４をさらに含んで構成されている。そして、トランジスタＭ４（第４トランジスタ）は、トランジスタＭ３と並列に接続され、ゲートには、スイッチング制御回路１４から出力される制御信号Ｓ４が入力されている。
【００４１】
＝＝＝充電回路の動作＝＝＝
以下、図５および図６を適宜参照して、本実施形態における充電回路の動作について説明する。なお、本実施形態における充電回路の動作は、定電流モードでの起動時の動作を除いて、第１実施形態における充電回路の動作と同様である。
【００４２】
前述したように、トランジスタＭ１ないしＭ３は、通常オン抵抗の低い（例えば１００ｍΩ程度の）ものが用いられる。そのため、第１実施形態の充電回路において、定電流モードでの起動時にトランジスタＭ３をオンした場合、例えば図５に示すように、端子２２の電圧Ｖｉｎｐおよびインダクタ電流ＩＬが急激に変化し、ＬＣ直列回路（インダクタおよびＬコンデンサＣ１）で共振が発生してしまう。
【００４３】
そこで、本実施形態では、Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなるまでの間、トランジスタＭ３の代わりに、オン抵抗がトランジスタＭ３より高い（例えば数百Ω程度の）トランジスタＭ４をオンすることによって、ＬＣ直列回路での共振を抑制することができる。例えば図６に示すように、起動時ｔ０から、コンデンサＣ１を０Ｖから出力電圧Ｖｏｕｔ（または、定電流モードにおける出力電圧Ｖｏｕｔの最大値である入力電圧Ｖｉｎ）まで充電するのに十分な所定時間Ｔ２（例えば数ｍｓないし数十ｍｓ程度）だけトランジスタＭ４をオンした後に、トランジスタＭ４をオフするとともに、トランジスタＭ３をオンして、トランジスタＭ１の定電流制御を開始すればよい。
【００４４】
前述したように、充電制御回路１ａにおいて、二次電池ＢＴの電圧（出力電圧Ｖｏｕｔ）を入力電源の電圧（入力電圧Ｖｉｎ）と比較し、Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎ（定電流モード）の場合には、トランジスタＭ１に流れる入力電流Ｉｉｎを所定値に制御しながら出力し、Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｎ（昇圧モード）の場合には、トランジスタＭ１を介して昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタＬに入力電流Ｉｉｎを供給しつつ、トランジスタＭ２とトランジスタＭ３とを相補的にスイッチングし、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを生成して出力することによって、満充電電圧が入力電圧Ｖｉｎより高い二次電池ＢＴを充電するための出力電圧Ｖｏｕｔを生成することができる。
【００４５】
また、昇圧モードでの起動時には、トランジスタＭ２およびＭ３をオフするとともに、トランジスタＭ１をオンすることによって、入力側コンデンサＣ１を入力電流Ｉｉｎによって入力電圧Ｖｉｎまで充電した後に昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータに昇圧動作を開始させ、入力電圧Ｖｉｎより高い出力電圧Ｖｏｕｔを生成して出力することができる。
【００４６】
また、コンデンサＣ１が入力電圧Ｖｉｎまで充電され、Ｖｉｎｐ＝Ｖｉｎとなるまでの間、トランジスタＭ１をフルオンする代わりに、入力電流Ｉｉｎが所定値となるようにトランジスタＭ１を制御することによって、昇圧モードでの起動時における突入電流を抑制することができる。
【００４７】
また、定電流モードでの起動時には、トランジスタＭ１およびＭ２をオフするとともに、トランジスタＭ３をオンすることによって、コンデンサＣ１を二次電池ＢＴの電圧まで充電した後にトランジスタＭ１の定電流制御を開始して、入力電流Ｉｉｎが流れ始めた直後にトランジスタＭ１のソース電圧が急激に変動するのを防止することができる。
【００４８】
また、充電制御回路１ｂにおいて、コンデンサＣ１が二次電池ＢＴの電圧まで充電され、Ｖｉｎｐ＝Ｖｏｕｔとなるまでの間、トランジスタＭ３の代わりに、オン抵抗がトランジスタＭ３より高いトランジスタＭ４をオンすることによって、定電流モードでの起動時におけるＬＣ直列回路での共振を抑制することができる。
【００４９】
また、前述したように、図１に示した充電回路において、定電流モード（Ｖｏｕｔ＜Ｖｉｎ）では、トランジスタＭ１に流れる入力電流Ｉｉｎを所定値に制御しながら出力して二次電池ＢＴを定電流充電し、昇圧モード（Ｖｏｕｔ≧Ｖｉｎ）では、トランジスタＭ１を介して昇圧型ＤＣ−ＤＣコンバータのインダクタＬに入力電流Ｉｉｎを供給しつつ、トランジスタＭ２とトランジスタＭ３とを相補的にスイッチングし、入力電圧Ｖｉｎを昇圧して出力電圧Ｖｏｕｔを生成して二次電池ＢＴを充電することによって、満充電電圧が入力電圧Ｖｉｎより高い二次電池ＢＴを充電することができる。
【００５０】
なお、上記実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１ａ、１ｂ  充電制御回路
１１        コンパレータ回路
１２        電流検出回路
１３        電流制御回路
１４        スイッチング制御回路
２１〜２５  端子
ＢＴ        二次電池
Ｃ１、Ｃ２  コンデンサ
Ｌ          インダクタ
Ｍ１〜Ｍ４  トランジスタ
【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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