JP3337751B2 - 充電式電気機器 - Google Patents
充電式電気機器Info
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Description
と駆動負荷とを有する充電式電気機器に係り、特に、充
電時と負荷駆動時とで出力電流レベルの切り換えが必要
な電気カミソリ等の充電式電気機器に関するものであ
る。
図8に基づいて説明する。図5は従来の充電式電気機器
を示す回路図、図6はプリント基板PB上に形成される
接点とスイッチフォークとの位置関係を示す図である。
に、整流ブリッジBD等からなる整流平滑部1、発振ト
ランス、スイッチング用のトランジスタQ1、コレクタ
電流を検出する抵抗R11,R12及びスイッチSW1
1等からなるDC−DCコンバータ部2、制御部IC1
等からなる充電制御部3、蓄電池B及び例えばモータの
負荷M等で構成され、スイッチSW11の切換に応じ
て、蓄電池Bの充電と負荷Mの駆動とを行うようになっ
ている。
負荷Mの負極側に接続された接点S14、アースライン
に接続された接点S13、電流検出抵抗R12に接続さ
れた接点S12及び可動接点からなる。この可動接点
は、3片のスイッチフォークF1〜F3が接点S12〜
S14に等しいピッチで平行に成形されるとともに、そ
の基端は一体で固定されてなり、弾性を利用して接点S
12〜S14に好適な圧力で押圧接触するようになって
いる。
いて説明する。入力端子間に接続された交流電源から整
流平滑部1により直流電源が生成され、起動抵抗R21
によりトランジスタQ1がオンし始めると、ベース巻線
L3の誘起電圧によりコンデンサC1の両端電圧が持ち
上げられ、トランジスタQ1にベース電流が供給され
て、トランジスタQ1が急激にオンする。そして、トラ
ンジスタQ1のコレクタ電流により、電流検出抵抗R1
1に発生する電圧が所定レベルになると、トランジスタ
Q2がオンし、これによりトランジスタQ3がダイオー
ドD3,D4を通してベース電流の供給を受けてオン
し、トランジスタQ1のベース電流がアースラインに落
とされて、トランジスタQ1がオフにされる。このよう
にして行われるトランジスタQ1のオン、オフにより2
次巻線L2に誘起された電力をダイオードD1で整流
し、蓄電池Bに電流が供給されるようになっている。そ
して、制御部IC1により検出される蓄電池Bの電池電
圧が所定レベル以上になると満充電と判断し、出力レベ
ルをローに切り換えてツェナーダイオードZD1をオフ
にさせ、これによりトランジスタQ5がオフ、トランジ
スタQ6がオンする。この結果、トランジスタQ1のベ
ース電流がアースラインに落とされてオフになり、充電
を停止するようになっている。
について説明する。このとき、接点S13,S14が接
続されるので、負荷Mが接続される。また、接点S1
2,S13が接続されるので、トランジスタQ1のエミ
ッタ、アースライン間には、電流検出抵抗R11,R1
2が並列接続され、この合成抵抗の抵抗値Rは、R<R
11になる。従って、この合成抵抗に発生する電圧が低
下する分トランジスタQ2をオンさせるレベルに達する
ときのトランジスタQ1のコレクタ電流は増大し、蓄電
池B及び負荷Mに供給される電流は、増大することとな
る。
蓄電池Bへ充電電流を供給するときは、電流検出抵抗R
11のみを接続し、一方、負荷Mを駆動するときは、よ
り大きい電流を供給すべく、電流検出抵抗R11,R1
2を並列に接続することにより供給電流を調整してい
た。
はF2の変形等が原因で接点S14またはS13が接触
不良になると、負荷Mの負極がアースラインに接続され
ず、負荷Mは起動しない。一方、スイッチフォークF3
の変形等が原因で接点S12が接触不良になると、電流
検出抵抗R11のみが接続されるので、出力電流レベル
が低下し、負荷Mに充分な電流が供給されず、起動不良
を生じる。このように、いずれの場合も異常動作となっ
て、使用者が容易に気付くことができる。
電電流に比して小さい場合には、負荷Mの駆動時の出力
電流を充電時に比して小さくする必要がある。このよう
な電流仕様に対しては、図7に示す回路図からなる充電
式電気機器が用いられる。図8は図7における充電式電
気機器のプリント基板PB上に形成される接点とスイッ
チフォークの位置関係を示す説明図である。図に示すよ
うに、スイッチSW11がオフのとき、すなわち蓄電池
Bの充電時には接点S12,S13を接続し、オンのと
き、すなわち負荷Mの駆動時には接点S13,S14を
接続するように構成している。これにより、充電時には
電流検出抵抗R11,R12が並列接続され、合成抵抗
の抵抗値が低下する。従って、電流検出抵抗R11,R
12の抵抗値を調整することにより、図5の場合と同レ
ベルの充電電流を蓄電池Bに供給するとともに、負荷M
の駆動時はそれ以下のレベルの電流を供給することがで
きる。
ォークF1またはF2の変形等が原因で接点S14また
はS13が接触不良になると、負荷Mの負極がアースラ
インに接続されず、負荷Mは駆動しないので使用者が容
易に気付くことができる。
示す従来の充電式電気機器において、スイッチフォーク
F3の変形等が原因で、使用中にスイッチSW11をオ
フにしてもスイッチフォークF3と接点S12とが接触
しなくなると、電流検出抵抗R12がオープンとなって
電流検出抵抗R11のみになり、蓄電池Bへの供給電流
が負荷Mの駆動時と同レベルまで低下してしまう。従っ
て、蓄電池Bの電池電圧の上昇が緩慢になり、制御部I
C1による満充電の判断レベルに達することがなく、充
電状態が継続される。しかも、使用者はこれに気付か
ず、正常に充電されない状態で使用が継続される虞れが
ある。
電と負荷駆動を切り換えるスイッチが変形等により接触
不良を生じた場合に充電を停止させる高信頼性の充電式
電気機器を提供することを目的とする。
に、本発明は、直流電源とグランド間に、発振トランス
の1次巻線、スイッチング素子及び電流検出抵抗からな
る直列回路を接続し、オンされたスイッチング素子を電
流検出抵抗の両端電圧が所定レベルになるとオフに切り
換えることによりオン、オフを繰り返し動作させ、この
オン、オフにより2次巻線に誘起される電力を蓄電池に
供給するとともに、この充電状態から負荷駆動状態へ切
り換えることで、負荷にも電力供給を可能にした充電式
電気機器において、上記電流検出抵抗を一端がそれぞれ
上記スイッチング素子に接続された第1電流検出抵抗と
該第1電流検出抵抗の抵抗値より大なる抵抗値を有する
第2電流検出抵抗で構成し、上記スイッチング素子とグ
ランドとの間に上記充電状態で上記第1電流検出抵抗の
みを接続し、上記負荷駆動状態で上記第2電流検出抵抗
のみを接続するように切り換えるスイッチが介設されて
なるものである。
ング素子とグランド間に第1電流検出抵抗が接続され、
第1電流検出抵抗の抵抗値に応じたレベルの電力が蓄電
池に供給される。一方、負荷駆動状態のときは、スイッ
チング素子とグランド間に第2電流検出抵抗が接続さ
れ、蓄電池に供給されるレベルより小さいレベルの電力
が負荷に供給される。そして、スイッチの変形等により
第1電流検出抵抗とグランド間が接続できなくなると、
スイッチング素子のオン、オフが停止し、蓄電池への電
力供給が停止する。
例について、図1〜図3に基づき説明する。この充電式
電気機器は、図1に示すように、整流ブリッジBD等か
らなる整流平滑部1、発振トランス、スイッチング用の
トランジスタQ1、コレクタ電流を検出する抵抗R1,
R2及びスイッチSW1等からなるDC−DCコンバー
タ部2、制御部IC1等からなる充電制御部3、蓄電池
B及び負荷M等で構成され、スイッチSW1を切り換え
ることにより、蓄電池Bの充電や負荷Mの駆動を行うよ
うになっている。
の交流入力を整流してDC−DCコンバータ部2の発振
トランスの1次巻線L1に出力するものである。
ン間には、スイッチング用のトランジスタQ1と、第1
電流検出抵抗R1及び第2電流検出抵抗R2と、スイッ
チSW1とが直列に接続されている。発振トランスに
は、1次巻線L1、2次巻線L2及びベース巻線L3が
巻回され、トランジスタQ1のオン、オフにより1次巻
線L1に流入する電流がスイッチングされ、これにより
2次巻線L2及びベース巻線L3に電圧が誘起されるよ
うになっている。すなわち、トランジスタQ1がオンの
ときに、1次巻線L1に電流が流入して電磁エネルギー
が蓄えられ、トランジスタQ1がオフの間に、このエネ
ルギーが2次巻線L2から出力されることとなる。
ース電流を供給してトランジスタQ1を起動させるもの
である。トランジスタQ1のベースとアースライン間に
は、ベース巻線L3、電流制限用の抵抗R22及びコン
デンサC1からなる直列回路等が接続され、起動抵抗R
21によりトランジスタQ1がオンし始めると、ベース
巻線L3に電圧が誘起され、この誘起電圧によりコンデ
ンサC1の両端電圧が持ち上げられてトランジスタQ1
にベース電流が供給され、この結果トランジスタQ1が
急激にオンするようになっている。
ベースがトランジスタQ1のエミッタに、コレクタがト
ランジスタQ1のベースに、エミッタがダイオードD2
を介してアースラインに接続されている。第1電流検出
抵抗R1(第2電流検出抵抗R2)は、トランジスタQ
1のオフタイミングを設定するもので、トランジスタQ
1のコレクタ電流により発生する電圧によりトランジス
タQ2をオンさせ、トランジスタQ1に供給されるベー
ス電流をダイオードD2を介してアースラインに落と
し、トランジスタQ1をオフさせるようになっている。
の抵抗値は、R1<R2になっている。従って、トラン
ジスタQ1の同レベルのコレクタ電流により発生する電
圧は、第2電流検出抵抗R2の場合に比して、第1電流
検出抵抗R1の方が小さくなるので、トランジスタQ1
のオン時間が長くなり、2次巻線L2からの出力が大き
くなる。
あるモータである。2次巻線L2にはダイオードD1が
直列接続されており、2次巻線L2に誘起された電力は
ダイオードD1により整流され、蓄電池Bと負荷Mに直
流電流が供給されるようになっている。発光ダイオード
LDは、2次巻線L2の誘起電圧により点灯し、通電中
であることを表示するものである。
するもので、抵抗R23,R24を介して電源供給を受
けている。そして、入力端子P1で検出される蓄電池B
の電圧が所定レベル未満のときは、出力端子P2からハ
イレベル信号を出力している。この状態では、ツェナー
ダイオードZD1がオンしており、このためトランジス
タQ5がオン、トランジスタQ6がオフとなっている。
一方、蓄電池Bの電圧が所定レベル以上になると、出力
端子P2からの出力をローレベル信号に切り換える。こ
れにより、ツェナーダイオードZD1がオフに切り換わ
って、トランジスタQ5がオフになるので、トランジス
タQ6に上記電源から抵抗R26を介してベース電流が
供給されてオンする。従って、トランジスタQ1のベー
ス電流がアースラインに落とされてオフになり、トラン
ジスタQ1の発振が停止して充電が完了するようになっ
ている。
抗R1,R2の負極側に接続された接点S1,S2、ア
ースラインに接続された接点S3、負荷Mの負極に接続
された接点S4及び可動接点から構成される。
に示すように、プリント基板PB上に形成されている。
接点S3は、ON−OFF方向に細長く形成され、その
ON側の一方に接点S2が、他方に接点S4が、それぞ
れ接点S3と平行に配設され、また、OFF側の一方で
あって、接点S2の図中真下に停止位置分の寸法だけ離
間して接点S1が配設されている。
クF1,F2,F3は、例えばリン青銅製で、図3に示
すように、接点S4,S3,S2に等しいピッチで平行
に成形されるとともに、その先端側の接点部は操作釦1
0の図中、上方に向けて形成され、基端側は一体にして
操作釦10にヒートシール101で固定されてなり、弾
性を利用して接点S4,S3,S2に好適な圧力で押圧
接触するようになっている。
スイッチフォークF1,F2,F3により接点S4,S
3,S2を接続し、オフのときはスイッチフォークF
2,F3により接点S1,S3を接続するようになって
いる。従って、スイッチSW1のオフ時はトランジスタ
Q1のエミッタ、グランド間に第1電流検出抵抗R1の
みが接続され、この抵抗値に応じたレベルの充電電流が
蓄電池Bに供給される。一方、スイッチSW1のオン時
はトランジスタQ1のエミッタ、グランド間に第2電流
検出抵抗R2のみが接続されるので、上記充電電流より
小さいレベルの電流が負荷Mに供給されることとなる。
は、各接点S1,S2やランド12,13を接続するも
のである。また、ランド13は、トランジスタQ1のエ
ミッタに接続されている。
に応じて、第2電流検出抵抗R2と第1電流検出抵抗R
1とを切換接続するようにしたので、リン青銅のスイッ
チフォークF3が変形する等によって、接点S1がオー
プンになった場合、発振が停止して充電電流の供給が停
止されることになる。
S2の図中真下からずらせて配設してもよい。この場合
には、スイッチSW1の可動接点を、スイッチフォーク
F3の外方に、さらにスイッチフォークF4を有する4
本のスイッチフォークで構成すればよい。
はなく、例えば制御部IC1が蓄電池B近傍に配設され
た温度センサを有し、電池温度またはその上昇率が所定
値を越えたときに満充電と判断する充電制御方式のタイ
プにも適用可能である。
SW1のオン、オフ位置の間に停止位置分の寸法を持た
せたので、スイッチSW1のオン、オフの切り換え時に
おいて、スイッチフォークF3またはF3,F4が接点
S1,S2間に入ると、一旦第1,第2電流検出抵抗R
1,R2はオープンとなり、この間はトランジスタQ1
の発振は停止するので、スイッチSW1の切り換えは安
全に行われることとなる。
チング素子とグランド間に接続する電流検出抵抗を、ス
イッチにより第1電流検出抵抗と第2電流検出抵抗と切
換接続するようにしたので、スイッチの変形等により第
1電流検出抵抗とグランド間が接続できなくなると、ス
イッチング素子のオン、オフが停止するので、蓄電池へ
の電力供給が停止し、充電状態の継続が防止できる。ま
た、充電停止により使用者は異常に気付くので、正常に
充電されない状態で継続して使用されることを防止でき
る。
構成を示す回路図である。
される接点とスイッチフォークの位置関係を示す説明図
である。
る。
ォークの位置関係の別の例を示す説明図である。
図である。
される接点とスイッチフォークの位置関係を示す説明図
である。
回路図である。
される接点とスイッチフォークの位置関係を示す説明図
である。
Claims (1)
- 【請求項1】 直流電源とグランド間に、発振トランス
の1次巻線、スイッチング素子及び電流検出抵抗からな
る直列回路を接続し、オンされたスイッチング素子を電
流検出抵抗の両端電圧が所定レベルになるとオフに切り
換えることによりオン、オフを繰り返し動作させ、この
オン、オフにより2次巻線に誘起される電力を蓄電池に
供給するとともに、この充電状態から負荷駆動状態へ切
り換えることで、負荷にも電力供給を可能にした充電式
電気機器において、上記電流検出抵抗を一端がそれぞれ
上記スイッチング素子に接続された第1電流検出抵抗と
該第1電流検出抵抗の抵抗値より大なる抵抗値を有する
第2電流検出抵抗で構成し、上記スイッチング素子とグ
ランドとの間に上記充電状態で上記第1電流検出抵抗の
みを接続し、上記負荷駆動状態で上記第2電流検出抵抗
のみを接続するように切り換えるスイッチが介設されて
なる充電式電気機器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09607693A JP3337751B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 充電式電気機器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09607693A JP3337751B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 充電式電気機器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06311667A JPH06311667A (ja) | 1994-11-04 |
| JP3337751B2 true JP3337751B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=14155315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP09607693A Expired - Fee Related JP3337751B2 (ja) | 1993-04-22 | 1993-04-22 | 充電式電気機器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3337751B2 (ja) |
-
1993
- 1993-04-22 JP JP09607693A patent/JP3337751B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06311667A (ja) | 1994-11-04 |
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