專利名稱：充電控制裝置和充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充電控制裝置和充電裝置。
技術(shù)背景在用于對便攜式電話等電子設(shè)備中的電池進(jìn)行充電的充電裝置中，通過將提供給初級側(cè)的AC電源整流而產(chǎn)生直流電壓，并由該直流電壓驅(qū)動 變壓器，在次級側(cè)產(chǎn)生用于電池充電的輸出電壓(例如專利文獻(xiàn)l)。 專利文獻(xiàn)1:特開2007—166825號公報在這樣的充電裝置中，為了減少消耗功率，例如存在當(dāng)檢測到充電完 成時停止產(chǎn)生輸出電壓而轉(zhuǎn)移到待機(jī)狀態(tài)的情況。但是，即使在停止了輸 出電壓的產(chǎn)生動作的待機(jī)狀態(tài)下，AC電源也會繼續(xù)提供給初級側(cè)電路， 從而在整流電路等中消耗功率。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述問題提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是減少待機(jī)時的消耗功率。為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個方面的充電控制裝置包括電 壓控制部，其控制根據(jù)經(jīng)由繼電器提供的輸入電源產(chǎn)生用于電池充電的輸 出電壓和用于控制的電源電壓的充電裝置中的所述輸出電壓和所述電源 電壓的產(chǎn)生；和繼電器控制部，其根據(jù)所述電源電壓而動作，在檢測到未 進(jìn)行所述電池的充電的待機(jī)狀態(tài)時，驅(qū)動所述繼電器以停止對所述充電裝 置提供所述輸入電源，并且在所述電源電壓變得比規(guī)定電平低時，驅(qū)動所 述繼電器以對所述充電裝置提供所述輸入電源從而使所述電源電壓上升。此外，在采用鎖定型的鎖定繼電器作為繼電器時，可以構(gòu)成為即使在 不長期提供AC電源時，也可以不按壓按鈕開關(guān)25而自動地恢復(fù)的系統(tǒng)。(發(fā)明效果)由此，可以減少待機(jī)時的消耗功率。


圖1是表示本發(fā)明的一實施方式的充電裝置的結(jié)構(gòu)的圖。圖2是表示鎖定繼電器的控制動作的一個例子的流程圖。符號說明10充電裝置20,21輸入端子23鎖定繼電器25按鈕開關(guān)27整流電路29變壓器31 N溝道MOSFET33驅(qū)動電路35 控制IC37，38輸出端子40 43 電容器45 47 電阻49 '52 ■二極管54齊納.二極管56發(fā)光二極管58光電晶體管60PNP晶體管62鐵片64鐵芯66，67 線圈70 電池75輸出電壓檢測部 77輸出電流檢測部79 電池電壓檢測部 81電源電壓檢測部83 電壓控制部85充電控制部 87鎖定繼電器控制部 S1 S3開關(guān) I1 I3 恒流源具體實施方式
圖1是表示本發(fā)明一實施方式的充電裝置的結(jié)構(gòu)的圖。充電裝置10是用于對便攜式電話等電子設(shè)備的電池15充電的裝置，其包含輸入端子20、 21、鎖定繼電器23、按鈕開關(guān)25、整流電路27、變壓器29、 N溝 道MOSFET31、驅(qū)動電路33、控制IC (Integrated Circuit) 35、輸出端子 37、 38、電容器40 43、電阻45 47、 二極管49 52、齊納二極管54、 發(fā)光二極管56、光電晶體管58和PNP晶體管60。鎖定繼電器23是不消耗電流而能夠保持接通/關(guān)斷狀態(tài)的繼電器電 路，例如，包含鐵片62、鐵芯64和線圈66、 67。鐵片62和鐵芯64例如 由半硬質(zhì)磁性材料構(gòu)成，線圈66、 67相互反向地巻繞在鐵芯64上。例如， 通過在線圈66中流動電流而使鐵芯64磁化，鐵片62被吸引到鐵芯64上 而使開關(guān)接通。并且，即使線圈66的電流停止，也可由鐵芯64的剩余磁 通而繼續(xù)處于接通狀態(tài)。之后，當(dāng)線圈67中流動電流時，鐵芯64的剩余磁通減少，鐵片62 從鐵芯64離開而使開關(guān)關(guān)斷。并且，即使線圈67的電流停止，也可以繼 續(xù)為關(guān)斷狀態(tài)。也就是，在鎖定繼電器23中，雖然在使開關(guān)的狀態(tài)變化 時暫時需要功率，但是使開關(guān)的狀態(tài)變化之后可以不消耗功率而保持狀 態(tài)。并且，雖然在本實施方式中鎖定繼電器23為兩線圈型，但是單線圈 型也可以同樣地實現(xiàn)。按鈕開關(guān)25是即使在鎖定繼電器23為關(guān)斷的情況下，也可以將從輸 入端子20、 21輸入的AC電源提供給整流電路27的機(jī)械控制的開關(guān)。該 按鈕開關(guān)25用于在出廠/調(diào)整時一次性地使鎖定繼電器23接通，而不需要 一直安裝。此外，雖然在本實施方式中采用了按鈕開關(guān)25，但是不限于按 鈕開關(guān)25，也可以采用滑動式和旋轉(zhuǎn)式開關(guān)等可以通過機(jī)械操作而將AC 電源提供給整流電路27的開關(guān)，該開關(guān)在繼電器23采用非鎖定型繼電器 時構(gòu)成系統(tǒng)的啟動開關(guān)。整流電路27將由輸入端子20、 21提供的AC電源整流而將直流電壓 積累在電容器40中。變壓器29具有初級側(cè)線圈L1、次級側(cè)線圈L2和輔助線圈L3，初級 側(cè)線圈Ll和輔助線圈L3與次級側(cè)線圈L2之間絕緣。變壓器29根據(jù)初級 側(cè)線圈Ll的電流變化，在次級側(cè)線圈L2和輔助線圈L3中產(chǎn)生電流。N溝道MOSFET31是控制初級側(cè)線圈Ll的導(dǎo)通的電路。當(dāng)N溝道 MOSFET31導(dǎo)通時，由于電容器40中積累的直流電壓而在初級側(cè)線圈L1 中流動電流，當(dāng)N溝道M0SFET31截止時，在初級側(cè)線圈Ll中停止流動 電流。驅(qū)動電路33基于來自光電晶體管58的信號，控制N溝道MOSFET31 的導(dǎo)通或截止。并且，當(dāng)充電裝置10啟動時，由從電容器40經(jīng)過電阻45 流動的電流(啟動電流)，使驅(qū)動電路33動作。之后，當(dāng)N溝道MOSFET31 的開關(guān)動作開始時，根據(jù)初級側(cè)線圈Ll的導(dǎo)通而在輔助線圈L3中產(chǎn)生的 電流，由二極管49整流后對電容器41充電。并且，驅(qū)動電路33由電容 器41中充電的電壓而動作。二極管50對流過次級側(cè)線圈L2的電流整流后提供給電容器42。電 容器42由來自次級側(cè)線圈L2的電流充電，并產(chǎn)生用于對連接在輸出端子 37、 38之間的電池15充電的輸出電壓Vout。 二極管51、 52將流過次級 側(cè)線圈L2的電流整流后提供給電容器43。電容器43由來自次級側(cè)線圈 L2的電流充電，并產(chǎn)生用于驅(qū)動控制IC35的電源電壓VDD。并且，設(shè)置 齊納二極管54用于將電源電壓VDD鉗位在例如5V左右。艮P，在充電裝置10中，包含整流電路27、變壓器29、 N溝道 MOSFET33、電容器40 43和二極管49 52的電路，構(gòu)成產(chǎn)生輸出電壓 Vout和電源電壓VDD的電壓產(chǎn)生電路。發(fā)光二極管56由控制IC35的控制而將電信號變換為光信號并輸出。 光電晶體管58將來自發(fā)光二極管56的光信號變換為電信號并輸出。艮口， 發(fā)光二極管56和光電晶體管58形成了光電耦合器?？刂艻C35包含輸出電壓檢測部75、輸出電流檢測部77、電池電壓 檢測部79、電源電壓檢測部81、電壓控制部83、充電控制部85、鎖定繼 電器控制部87、恒流源I1 I3和開關(guān)S1 S3。輸出電壓檢測部75檢測輸出電壓Vout的電平。輸出電流檢測部77根據(jù)電阻46兩端之間的電壓檢測用于對電池15充電的輸出電流Iout的電 平。電池電壓檢測部79檢測連接在端子37、 38之間的電池15的電壓的 電平。電源電壓檢測部81檢測電源電壓VDD的電平。并且，各檢測部 75、 77、 79、 81的檢測結(jié)果例如由AD變換器變換為數(shù)字值，并輸出到電 壓控制部83、充電控制部85和鎖定繼電器控制部87中。電壓控制部83基于輸出電壓檢測部75和輸出電流檢測部77的檢測 結(jié)果而控制開關(guān)S1，以使輸出電壓Vout為恒定電壓，使輸出電流Iout不 成為過電流。當(dāng)開關(guān)S1接通時，發(fā)光二極管56由恒流源I1驅(qū)動，輸出 光信號。此外，當(dāng)開關(guān)S1關(guān)斷時，停止輸出光信號。并且，與開關(guān)S1的 接通或關(guān)斷對應(yīng)的光信號由光電晶體管58變換為電信號，并輸入到驅(qū)動 電路33中。在驅(qū)動電路33中，根據(jù)來自光電晶體管58的信號，驅(qū)動N 溝道MOSFET31，以使輸出電壓Vout為恒定電壓，使輸出電流Iout不成 為過電流。充電控制部85基于電池電壓檢測部79和輸出電流檢測部77的檢測 結(jié)果，在檢測到未完成充電的電池15連接在輸出端子37、 38之間時，使 PNP晶體管60導(dǎo)通，開始向電池15充電。此外，充電控制部85基于電 池電壓檢測部79和輸出電流檢測部77的檢測結(jié)果，在檢測到電池15充 電完成時，使PNP晶體管60截止，防止電池15過充電。鎖定繼電器控制部87根據(jù)開關(guān)S2、 S3的接通和關(guān)斷，由恒流源I2、 13驅(qū)動線圈66、 67，控制鎖定繼電器23的接通和關(guān)斷。例如，鎖定繼電 器控制部87在檢測到?jīng)]有對電池15進(jìn)行充電的待機(jī)狀態(tài)時，通過使開關(guān) S3接通規(guī)定時間，而使鎖定繼電器23變化為關(guān)斷。并且，關(guān)于是否為待 機(jī)狀態(tài)，例如可以根據(jù)充電控制部85的狀態(tài)判斷是否為待機(jī)狀態(tài)。此外， 鎖定繼電器控制部87基于電池電壓檢測部79的檢測結(jié)果，在檢測到對電 池15的充電完成時，也通過使開關(guān)S3接通規(guī)定時間，而使鎖定繼電器23 變化為關(guān)斷。另一方面，鎖定繼電器控制部87基于電源電壓檢測部81的 檢測結(jié)果，當(dāng)檢測到電源電壓VDD變得比規(guī)定電平(例如3V)低時，通 過使開關(guān)S2接通規(guī)定時間，而使鎖定繼電器23變化為接通。此外，鎖定 繼電器控制部87基于電池電壓檢測部79的檢測結(jié)果，當(dāng)檢測到連接的電 池15未完成充電時，也通過使開關(guān)S2接通規(guī)定時間，而使鎖定繼電器23 變化為接通。并且，電壓控制部83、充電控制部85和鎖定繼電器控制部87可以由 微機(jī)等進(jìn)行的軟件控制實現(xiàn)，也可以由硬件實現(xiàn)。圖2是表示鎖定繼電器23的控制動作的一個例子的流程圖。首先， 在充電裝置IO的初次啟動時，由于不清楚鎖定繼電器23的狀態(tài)，所以通 過使按鈕開關(guān)25接通，從而經(jīng)過輸入端子20、 21提供AC電源。當(dāng)提供 AC電源時，驅(qū)動電路33開始驅(qū)動N溝道MOSFET31，并且開始產(chǎn)生輸 出電壓Vout和電源電壓VDD。并且，當(dāng)充電裝置IO開始動作時，鎖定繼 電器控制部87檢測到連接有未完成充電的電池15，控制開關(guān)S2以使鎖定 繼電器23接通?；蛘撸跊]有連接電池15的情況下，當(dāng)檢測到電源電壓 VDD變得比規(guī)定電平低時，鎖定繼電器控制部87也控制開關(guān)S2，以使鎖 定繼電器23接通。之后，由于鎖定繼電器23保持接通狀態(tài)，所以可以使 按鈕開關(guān)25關(guān)斷。之后，說明按鈕開關(guān)25為關(guān)斷的情況。當(dāng)開始對電池15充電時，電壓控制部83監(jiān)測輸出電壓Vout是否達(dá) 到了規(guī)定電平，在未到規(guī)定電平時(S101: NG)，控制開關(guān)S1以使輸出 電壓Vout為規(guī)定電平(S102)。此外，電壓控制部83監(jiān)測輸出電流lout 是否不是過電流，在輸出電流lout為過電流時(S103: NG)，控制開關(guān) Sl以抑制輸出電流Iout (S104)。鎖定繼電器控制部87監(jiān)測是否為待機(jī)狀態(tài)(S105)。在非待機(jī)狀態(tài)期 間(S105:否)，由于正在進(jìn)行對電池15充電，所以反復(fù)進(jìn)行輸出電壓 Vout的產(chǎn)生處理(S101 S104)。并且，在檢測為待機(jī)狀態(tài)時(S105:是)， 鎖定繼電器控制部87控制開關(guān)S3以使鎖定繼電器23關(guān)斷(S106)。并且， 在本實施方式中，在未連接電池15時、或者在對電池15的充電完成而PNP 晶體管60截止時成為待機(jī)狀態(tài)。在沒有設(shè)置PNP晶體管60的結(jié)構(gòu)中，鎖 定繼電器控制部87也可以在檢測到對電池15的充電完成時，控制開關(guān)S3 以使鎖定繼電器23關(guān)斷。在鎖定繼電器23關(guān)斷時，停止對停電裝置10的AC電源的提供。另 一方面，控制IC35由在電容器43中積累的電源電壓VDD而繼續(xù)動作， 監(jiān)測電源電壓VDD的降低(S107)和電池15的連接(S108)。并且，當(dāng) 檢測到電源電壓VDD例如下降到3V時(S107:是)，鎖定繼電器控制部 87控制開關(guān)S2以使鎖定繼電器23接通(S109)。在鎖定繼電器23接通 時，進(jìn)行使輸出電壓Vout為恒定電壓的控制(S101、 S102)，隨之也對電8容器43充電，使電源電壓VDD上升。之后，如果繼續(xù)為待機(jī)狀態(tài)(S105: 是)，則將鎖定繼電器23再次控制為關(guān)斷(S106)。此外，在待機(jī)狀態(tài)中，當(dāng)檢測到電池15的連接時(S108:是)，鎖定 繼電器控制部87控制開關(guān)S2以使鎖定繼電器23接通(SllO)。當(dāng)鎖定繼 電器23接通時，進(jìn)行使輸出電壓Vout為恒定電壓的控制(SIOI、 S102)， 并且使PNP晶體管60導(dǎo)通，開始對電池15的充電。并且，在對電池15 充電的期間，由于不是待機(jī)狀態(tài)(S105:否)，所以鎖定繼電器23保持為 接通，反復(fù)進(jìn)行輸出電壓Vout和輸出電流lout的控制(從S101到S104)。以上說明了本實施方式的充電裝置10。根據(jù)本實施方式的充電裝置 10，當(dāng)檢測到?jīng)]有進(jìn)行對電池15充電的待機(jī)狀態(tài)時，控制使得鎖定繼電 器23關(guān)斷。并且，在鎖定繼電器23關(guān)斷之后，停止對充電裝置10的AC 電源的提供，另一方面，控制IC35通過電容器43中備用的電源電壓VDD 而繼續(xù)動作。也就是，可以使待機(jī)狀態(tài)下的消耗功率為零。并且，在鎖定 繼電器23關(guān)斷的狀態(tài)下，當(dāng)電源電壓VDD變得比規(guī)定電平低時，通過將 鎖定繼電器23控制為導(dǎo)通，可以防止鎖定繼電器23仍舊為關(guān)斷。例如， 當(dāng)鎖定繼電器23為關(guān)斷狀態(tài)時，即使在充電裝置10的電源插頭從插座拔 下的情況下，由于當(dāng)電源電壓VDD降低時控制使得鎖定繼電器23為接通， 所以鎖定繼電器23不會仍舊為關(guān)斷。此外，在充電裝置10中，在檢測到對電池15的充電完成時，可以控 制使得鎖定繼電器23關(guān)斷。由此，可以減少功率消耗的浪費。此外，在充電裝置10中，即使在鎖定繼電器23為關(guān)斷的狀態(tài)下，控 制IC35也能通過電容器43中備用的電源電壓VDD而繼續(xù)動作，當(dāng)檢測 到電池15的連接時，控制使得鎖定繼電器23接通。由此，在連接電池15 時，能夠不伴隨按鈕開關(guān)25等的操作而自動地開始對電池15的充電。此外，在充電裝置10中，通過設(shè)置按鈕開關(guān)25，即使在初次動作時 不清楚鎖定繼電器23的狀態(tài)的情況下，也可以使充電裝置10開始動作。 并且，如果在鎖定繼電器23為接通狀態(tài)下將充電裝置10出廠時，也可以 不設(shè)置按鈕開關(guān)25。此外，在充電裝置10中，由于通過恒流源I2、 13驅(qū)動鎖定繼電器23 的線圈66、 67，所以可以不根據(jù)電源電壓VDD的變化，而可靠地控制鎖 定繼電器23。9此外，在充電裝置10中，當(dāng)鎖定繼電器23關(guān)斷時，例如可以停止檢 測溫度的熱敏電阻器的電流，并使將各種檢測值變換為數(shù)字值的AD變換 器間歇性動作。由此，可以減緩在鎖定繼電器23為關(guān)斷時的電源電壓VDD 的消耗速度，使直到鎖定繼電器23再次導(dǎo)通的時間變長。
上述實施方式是為了容易理解本發(fā)明，而不是用于限定解釋本發(fā)明。 本發(fā)明在不脫離其主旨的情況下，可以變化、改進(jìn)而獲得，同時其等價物 也包含在本發(fā)明中。
權(quán)利要求
1、一種充電控制裝置，其特征在于，包括電壓控制部，其控制根據(jù)經(jīng)由繼電器提供的輸入電源產(chǎn)生用于電池充電的輸出電壓和用于控制的電源電壓的充電裝置中的所述輸出電壓和所述電源電壓的產(chǎn)生；和繼電器控制部，其根據(jù)所述電源電壓而動作，在檢測到未進(jìn)行所述電池的充電的待機(jī)狀態(tài)時，驅(qū)動所述繼電器以停止對所述充電裝置提供所述輸入電源，并且在所述電源電壓變得比規(guī)定電平低時，驅(qū)動所述繼電器以對所述充電裝置提供所述輸入電源從而使所述電源電壓上升。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的充電控制裝置，其特征在于， 所述繼電器控制部在檢測到對所述電池的充電完成時，驅(qū)動所述繼電器以停止對所述充電裝置提供所述輸入電源。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的充電控制裝置，其特征在于，所述繼電器控制部在檢測到所述充電裝置的輸出端子上連接有所述 電池時，驅(qū)動所述繼電器以對所述充電裝置提供所述輸入電源。
4、 一種充電裝置，其特征在于，包括電壓產(chǎn)生電路，其根據(jù)輸入電源產(chǎn)生用于電池充電的輸出電壓和用于 控制的電源電壓；繼電器，其對向所述電壓產(chǎn)生電路提供所述輸入電源進(jìn)行控制；和 繼電器控制部，其根據(jù)所述電源電壓而動作，在檢測到未進(jìn)行所述電 池的充電的待機(jī)狀態(tài)時，驅(qū)動所述繼電器以停止對所述電壓產(chǎn)生電路提供 所述輸入電源，并且在所述電源電壓變得比規(guī)定電平低時，驅(qū)動所述繼電 器以對所述電壓產(chǎn)生電路提供所述輸入電源從而使所述電源電壓上升。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的充電裝置，其特征在于， 還包括能夠與所述繼電器的狀態(tài)無關(guān)地以機(jī)械方式對向所述電壓產(chǎn)生電路提供所述輸入電源進(jìn)行控制的開關(guān)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種充電控制裝置以及充電裝置。充電控制裝置包括電壓控制部，其控制根據(jù)經(jīng)由繼電器提供的輸入電源產(chǎn)生用于電池充電的輸出電壓和用于控制的電源電壓的充電裝置中的輸出電壓和電源電壓的產(chǎn)生；以及繼電器控制部，其根據(jù)電源電壓而動作，在檢測到未進(jìn)行電池的充電的待機(jī)狀態(tài)時，驅(qū)動繼電器以停止對充電裝置提供輸入電源，并且在電源電壓變得比規(guī)定電平低時，驅(qū)動繼電器以對充電裝置提供輸入電源從而使電源電壓上升。由此，減少待機(jī)時的消耗功率。
文檔編號H02J7/00GK101651354SQ20091016697
公開日2010年2月17日 申請日期2009年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月3日
發(fā)明者栗原孝一, 荒井信宏 申請人:三洋電機(jī)株式會社;三洋半導(dǎo)體株式會社