(57)【要約】【課題】一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載している充電装置について、一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載しているリチウム二直列以上の充電装置は、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させない様にＩＰＤ周辺にＩＰＤの過電圧保護機能を動作させない為の別回路を搭載し、さらに出力ラインにツェナーダイオードを過電圧保護部品として搭載することを提供することを目的とする。【解決手段】一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載し、前記ＩＰＤの過電圧保護機能を充電装置の出力過電圧保護機能として使用している充電装置のリチウム電池二直列以上の電池を充電する場合において、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させず、二次側出力電圧に過電圧が発生した時のみ、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させ、二次側の過電圧保護制御を行うことにより、上記課題を解決できる充電器を提供できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載し、前記ＩＰＤの過電圧保護機能を充電装置の出力過電圧保護機能として使用している充電装置のリチウム電池二直列以上の電池を充電する場合において、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させず、二次側出力電圧に過電圧が発生した時のみ、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させ、二次側の過電圧保護制御を行うことを特徴とする充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種携帯機器用の電源として使用されているリチウム電池の充電器の過電圧保護に関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、ビデオムービーやデジタルカメラ用の電池パックを充電する充電装置について、その充電装置を駆動する一次側のスイッチングを制御している素子にＩＰＤを用いている製品が非常に多くなっている。そして、このＩＰＤについては過電圧保護機能も搭載しており、この過電圧保護機能を充電装置の過電圧保護機能として使用しているケースが多い。そしてその方法は、二次側の出力電圧をトランスにて一次側の補助巻線電圧に変換し、二次側の出力電圧を一次側のＩＰＤにて検出する事によって制御している。
【０００３】
しかしながら、ＩＰＤの過電圧保護機能についてはリチウム一直用電池対象にした電圧設定となっており、例えばリチウム二直列以上の電池充電装置では、リチウム一直電池と比較し、通常時の出力電圧が高くなるため、ＩＰＤの過電圧保護機能が通常充電時に動作してしまい、このＩＰＤの過電圧保護機能を活用する事ができなかった。そのため、リチウム二直列以上の電池充電装置については、このＩＰＤの過電圧保護機能を動作させないように、ＩＰＤ周辺にＩＰＤの過電圧保護機能を動作させない為の別回路を搭載し、さらに過電圧保護機能として別回路を搭載する必要があった。
【０００４】
以下にその従来の過電圧保護に関する構成について図２を使用して説明する。
【０００５】
図３は従来の充電装置内部のＩＰＤ周辺回路ブロック図である。
【０００６】
ここでのＩＰＤとは、Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ  Ｐｏｗｅｒ  Ｄｅｖｉｃｅの略であり、充電器のスイッチングデバイスＩＣの業界用語である。
【０００７】
１は一次側回路ブロック、２は二次側回路ブロック、３は入力電圧平滑用電解コンデンサ、４はＩＰＤ、５はＩＰＤの電圧検出端子、６は補助巻線電圧整流ダイオード、７は補助巻線電圧平滑用コンデンサ、８はトランス、９は出力電圧整流ダイオード、１０は二次側出力電圧、１１は出力電圧平滑用コンデンサ、１２は過電圧保護部品、１３は補助巻線電圧、１４はＩＰＤ検出電圧、１５はツェナーダイオード、１６は一次巻線、１７は二次巻線、１８は補助巻線、１９は出力電圧検出回路、２０はフォトカプラ、２１は制御端子である。
【０００８】
この充電装置については、出力電圧検出回路１９によって二次側出力電圧１０を検出し、その検出電圧をフォトカプラ２０にてＩＰＤ４へフィードバックし、入力電圧平滑用コンデンサ１を介して入力された入力電圧をスイッチング制御し、そのスイッチングされたパルス電圧をトランス８、出力電圧整流ダイオード９、出力電圧平滑用コンデンサ１１によって二次側出力電圧１０に変換、制御を行っている。
【０００９】
さらに、二次側出力電圧１０は二次巻線１７と補助巻線１８の巻数比によって補助巻線電圧１３へ電圧変換している。
【００１０】
そして二次側出力電圧１０の電圧値に関わらず補助巻線電圧１３をツェナーダイオード１５により一定の電圧以上に上昇しないようにザッピングし、ＩＰＤの電圧検出端子５へ電圧入力している。
【００１１】
これにより、リチウム二直列以上の電池充電装置で、通常の出力電圧が高い場合でも、ＩＰＤの検出電圧はツェナーダイオード１５のツェナー電圧以上に上昇する事は無いため通常動作時に、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させる事がなく、充電制御する事ができる。
【特許文献１】特開２００１―３２７０９５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記従来の回路方式では、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させる事ができないため、別回路を設ける事によって過電圧保護機能を搭載する必要があった。
【００１３】
また、ツェナーダイオード１５によって二次側出力電圧１０が上昇しても補助巻線電圧１３は一定以上の電圧に上昇しないため、補助巻線電圧１３を検出する事によっての過電圧保護回路を設ける事ができず、過電圧保護回路は二次側回路ブロック２へ搭載する必要があった。
【００１４】
しかしながら出力電圧１０に過電圧が出力するモードは個々の部品故障によって発生するケースが多く、さらにフォトカプラが故障した場合についても、過電圧保護を制御させる必要がある。よって二次側の出力電圧１０を出力電圧検出回路１９にて検出しフォトカプラ２０を介してＩＰＤのスイッチング制御を停止させる等の過電圧保護方法は実施する事ができないため、二次側の出力電圧１０が上昇した時、直接、二次側の出力電圧１０を上昇させないような過電圧保護部品１２を搭載するといった例えば、過電圧が印加された時にショート保護するツェナーダイオードといった非復帰型部品を出力電圧ラインへ搭載する方法しかなかった。
【００１５】
しかしながら、この方法の場合、過電圧保護機能は非復帰型となり、一旦、ツェナーダイオードが動作してしまえば、ツェナーダイオードはショート破壊保護してしまうため、再び充電装置を使用する事ができなくなるため、外来ノイズ等によるツェナーダイオード誤動作による製品が使用できなくなる事や、トランスの出力パワー特性によりツェナーダイオードのショート保護特性が非常に不安定となる課題を有していた。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の充電器は、一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載し、前記ＩＰＤの過電圧保護機能を充電装置の出力過電圧保護機能として使用している充電装置のリチウム電池二直列以上の電池を充電する場合において、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させず、二次側出力電圧に過電圧が発生した時のみ、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させ、二次側の過電圧保護制御を行うものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、リチウム二直列電池以上の充電装置において、通常充電時にＩＰＤの過電圧保護機能を動作させず、別回路を設けて製品の過電圧保護機能を設ける事なく、ＩＰＤが搭載している過電圧保護機能を製品の過電圧保護機能として活用した充電装置を開発する事が可能となる。  
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の充電装置内部のＩＰＤ周辺回路ブロック図であり、図２は主要部を回路図化したものである。図１及び図２において、上述の図２と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図面の２２は本発明の回路ブロック図であ
る。
【００１９】
図１の本発明による充電装置は、通常の出力電圧が高い場合においても、ＩＰＤ４の過電圧保護制御を動作させず、充電装置内部の個々の部品故障等により二次側の出力電圧１０に過電圧が出力された場合のみＩＰＤ４の過電圧保護機能を動作させる事を可能とするものである。
【００２０】
図面の各名称は、２３はツェナーダイオード、２４はツェナーダイオード、２５は抵抗、２６は抵抗、２７はトランジスタ、２８はトランジスタとなる。
ツェナーダイオード２４は充電装置が正常に動作している状態での補助巻線電圧では
オンせず、充電装置の個々の部品が破壊し、二次側の出力電圧過電圧が出力された時、その過電圧保護させる電圧に対してオンするようなツェナー電圧を選択する。
【００２１】
また、ツェナーダイオード２３は正常充電時の補助巻線電圧にてオンするようなツェナー電圧を選択する。
【００２２】
図２においてその本発明回路部２２の詳細制御ついて以下説明する。
【００２３】
正常状態時は、補助巻線電圧１３によってツェナーダイオード２４をオンしないため、トランジスタ２８もオンしない状態となる。そしてトランジスタ２８がオフであるため、トランジスタ２７のベースには抵抗２５からベース電流が供給され、トランジスタ２７はオンし、ツェナーダイオード２３は正常時においてもオンしているため、ＩＰＤの電圧検出端子５に入力されるＩＰＤの検出電圧１４はツェナーダイオード２３によってそのツェナー電圧以上の電圧を入力する事ができなくなる。そのため、ＩＰＤへ入力されている電圧は、二次側出力電圧がリチウム二直電圧以上の電圧であってもツェナーダイオード２３の低いツェナー電圧で抑えられる為、ＩＰＤの過電圧保護は動作せず、正常に充電する事ができる。
【００２４】
一方、充電装置に搭載されている個々の部品が破壊し、二次側の出力電圧に過電圧が出力された時、補助巻線電圧１３は上昇し、ツェナーダイオード２４をオンさせるため、トランジスタ２８をオンし、トランジスタ２７のベースは０Ｖとなり、トランジスタ２７はオフとなり、ツェナーダイオード２３はオフする。そのため、ＩＰＤの電圧検出端子５に入力されるＩＰＤの検出電圧１４は補助巻線電圧の高い電圧が入力されるため、ＩＰＤの過電圧保護が動作する。
【００２５】
この制御方法によって、リチウム二直列以上の電池充電装置においても、外来ノイズ等によって過電圧保護が動作しても、製品を再び使用する事ができ、一回の誤動作によって使用する事ができなくなった従来の製品の不安定要素を無くし、製品の信頼性を高める事が可能となる。さらに従来の過電圧保護方法で搭載していた過電圧をショート破壊保護するツェナーダイオードを削除する事ができるため、過電圧によってツェナーダイオードをショート破壊保護する不安定な動作もなくなり、製品の信頼性を向上する事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明にかかわる充電器は、一次側スイッチング制御にＩＰＤを搭載しているリチウム二直列以上を充電する充電装置について、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させない別回路及び、ＩＰＤ以外の過電圧保護回路を搭載する事なく、通常充電時に二次側の高い出力電圧によってＩＰＤの過電圧保護機能を動作させず、二次側出力電圧に過電圧が発生した時のみ、ＩＰＤの過電圧保護機能を動作させて二次側の過電圧保護制御を行う事ができる充電装置を開発する技術に関する構成とする場合において優れた手段を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態１を示す充電装置内部のＩＰＤ周辺回路ブロック図
【図２】本発明の回路部２２の詳細回路図
【図３】従来の充電装置内部のＩＰＤ周辺回路ブロック図
【符号の説明】
【００２８】
１  一次側回路ブロック
２  二次側回路ブロック
３  入力電圧平滑用電解コンデンサ
４  ＩＰＤ
５  電圧検出端子
６  補助巻線電圧整流ダイオード
７  補助巻線電圧平滑用電解コンデンサ
８  トランス
９  出力電圧整流ダイオード
１０  二次側出力電圧
１１  出力電圧平滑用電解コンデンサ
１２  過電圧保護部品
１３  補助巻線電圧
１４  ＩＰＤ検出電圧
１５  ツェナーダイオード
１６  一次巻線
１７  二次巻線
１８  補助巻線
１９  出力電圧検出回路
２０  フォトカプラ
２１  制御端子
２２  本発明の回路ブロック
２３  ツェナーダイオード
２４  ツェナーダイオード
２５  抵抗
２６  抵抗
２７  トランジスタ
２８  トランジスタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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