專利名稱：充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及裝載于移動機器等的電子機器，并由AC適配器(adapter)等的 直流電源供給電力而對電池進行充電的充電裝置。
背景技術(shù)：
近年來，在具有電池的移動機器等的電子機器中，裝載采用了恒流充電 控制和恒壓充電控制作為對電池的充電控制方法的充電裝置。特別是，鋰離
子電池的每單位體積的能量密度和每單位質(zhì)量的能量密度較大，從而能夠?qū)?現(xiàn)裝載該電池的機器的小型輕量化。在對鋰離子電池進行充電時，采用將電 池的電壓保持一定而供給充電電流的恒壓充電方式，或者在恒流充電后進行 恒壓充電的恒流和恒壓充電方式。實現(xiàn)任一個方式的充電裝置都對恒壓充電 時充電電流達到被預(yù)先決定的滿充電電流以下進行檢測，從而結(jié)束充電。 圖l是表示以往的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
在圖1中，充電裝置IO所采用的結(jié)構(gòu)包括AC適配器輸入端ll，輸入 AC適配器的輸出直流電壓；鋰離子電池等的電池12;負載電路13;充電單 元14，由雙極晶體管Ql和電流檢測電阻Rs構(gòu)成；電流誤差放大器15,將 電流檢測電阻Rs的檢測電壓進行放大；電壓誤差放大器17，將電池電壓與 由基準電壓源16生成的基準電壓之間的電壓誤差進行放大；電壓誤差放大器 19，將電流誤差放大器15的輸出電壓與由基準電壓源18生成的基準電壓之 間的電壓誤差進行放大；比較器21，將電池電壓與由基準電壓源20生成的 基準電壓進行比較；開關(guān)22，選擇電壓誤差放大器19的輸出(e)與電壓誤差 放大器17的輸出(d)中的一個，并施加到雙極晶體管Ql的基極上。
負載電路13是裝載了充電裝置的電子機器內(nèi)的各種電子電路的總稱，并 以從電池12供給電力的方式而被連接。另夕卜，AC適配器具有恒流下垂特性。
充電單元14的電流檢測電阻Rs檢測流入電池12的電流，檢測電壓通過電流誤差放大器15而被放大。雙極晶體管Q1，在其基極被選擇了電壓誤差 放大器19的輸出時，將對電池12的充電電流進行恒流控制，而在其基極被 選擇了電壓誤差放大器17的輸出時，將電池電壓進行恒壓控制。
圖2是用于說明圖1的充電裝置的恒流充電控制和恒壓充電控制的動作 的時序圖，表示AC適配輸入端11與AC適配器連接時的AC適配器電壓、 電池電壓、充電電流、電壓誤差放大器17的輸出電壓(d)、電壓誤差放大器 19的輸出電壓(e)、比較器21的輸出電壓(f)以及雙極晶體管Ql的發(fā)熱量(g)。
Io是對負載電路13的流入電流，Ibat是對電池12的流入電流。圖2中 的實線表示在沒有對負載電路13的供給電流或較小時的充電特性l(Io=Ibat), 而圖2中的虛線表示在對負載電路13的供給電流較大時的充電特性2(Io》 Ibat)。另外，根據(jù)負載電路13的負載的輕重，圖2中的期間tl t2分為tl-i 和t2-i。以下，假設(shè)在充電特性1時期間為tl-i和t2-i,在充電特性2時期間 為tl-ii和t2-ii。
在對負載電路13的供給電流較小的充電特性l(Io＝Ibat)的情況下，使用 圖2的時序圖詳細說明上述的充電裝置10的動作。
AC適配器電壓^皮輸入到AC適配器llr入端11, 從而充電電流上升，而 AC適配器電壓根據(jù)AC適配器的恒流下垂特性降低，使得電池電壓上升。在 該期間tl-i,由于電池電壓依然是較低的電壓，所以電壓誤差放大器17的輸 出電壓(d)是較低的電壓。
由于上述(d)依然是較低的電壓，所以開關(guān)22的(a)和(b)被連接，通過開 關(guān)22的(a)和(b)的連接，輸出較低的電壓作為比較器21的輸出電壓(f)。由此， 充電裝置IO根據(jù)通過AC適配器的恒流充電控制進行動作。
電壓誤差放大器19的輸出電壓(e)由于流過一定的充電電流，所以輸出較 低的電壓。
在該期間，通過AC適配器電壓和電池電壓之間的較小的電壓差與根據(jù) AC適配器的恒流下垂特性的一定電平的充電電流，在電池電壓到達規(guī)定的電 壓之前，因為雙極晶體管Q1的功率損失而產(chǎn)生如(g)的較低的發(fā)熱。
另外，假設(shè)充電電流為根據(jù)AC適配器的恒流下垂特性的電流值，但由 于AC適配器的電流供給能力較高，所以根據(jù)恒流下垂特性的充電電流過大時，使用根據(jù)充電裝置內(nèi)的恒流控制電路的恒流被充電。
電池電壓到達期望的電壓且AC適配器電壓回復(fù)到不產(chǎn)生下垂的規(guī)定電壓，充電電流減少，逐漸結(jié)束對電池的充電。在該期間t2-i，由于電池電壓幾 乎是滿充電電壓，所以電壓誤差放大器17的輸出電壓(d)為較高的電壓。
于上述(d)為較高的電壓，所以開關(guān)22的(a)和(c)被連接，通過該連接， 輸出較高的電壓作為比較器21的輸出電壓(f),因此在圖2中通過恒壓充電控 制進行動作。
電壓誤差放大器19的輸出電壓(e)由于充電電流逐漸減少，從而電壓逐漸提向。
在AC適配器電壓和電池電壓之間的電壓差較高的狀態(tài)下，流過逐漸減少的充電電流，所以由于雙極晶體管Q1的功率損失，從如圖2(g)所示的較高的發(fā)熱狀態(tài)遷移到較低的發(fā)熱狀態(tài)。
作為進行如上述的充電控制的裝置，例如有專利文獻l(特開2003-348766 號公報)所記載的充電控制電路。專利文獻1所記載的充電控制電路，在采用 恒流充電控制與恒壓充電控制對電池進行充電時，將電池電壓的期望的電壓 通過外接的開關(guān)進行切換。
然而，在這樣的以往的充電裝置中，存在了以下的課題。
若在對電池進行充電時電子機器被操作，就會對電池賦予較重的負載。 在圖1所示的充電裝置10中，進行恒壓充電控制時，充電晶體管即雙極晶體 管Ql的功率損失造成的發(fā)熱成為重大的問題。在對電池的流入電流量檢測 中，電流檢測電阻Rs被使用，但在對電池進行充電時負載較大的情況下，用 以往的結(jié)構(gòu)無法區(qū)別對電池的流入電流與負載電流。因此，即使對電池的充 電已經(jīng)結(jié)束，但未進行從AC適配器對電池的電力供給路徑的切換，從AC 適配器繼續(xù)進行電力供給，充電晶體管的功率損失持續(xù)發(fā)生。
以下，在對負載電路13的供給電流較重的充電特性2(10》Ibat)的情況下， 使用圖2的時序圖說明圖1所示的充電裝置IO的恒壓充電動作。另外，充電 特性2由期間tl-ii和t2-ii表示。
AC適配器電壓被輸入到AC適配器輸入端11,從而充電電流上升，而 AC適配器電壓降低，使得電池電壓上升。由于為Io》Ibat的狀態(tài)，電池電壓的上升比充電特性1更長。
充電電流減少，AC適配器電壓回復(fù)到規(guī)定電壓，電池電壓到達期望的電 壓且對電池12的流入電流Ibat減少，但繼續(xù)流過對負載電路13的供給電流。 在該期間，根據(jù)AC適配器電壓和電池電壓之間的較大的電壓差與對負載電 路13的供給電流，由于雙極晶體管Ql的功率損失，導(dǎo)致如圖2(g)所示的較 高的發(fā)熱狀態(tài)持續(xù)下去。
為了承受該發(fā)熱，雙極晶體管Ql必須由發(fā)熱容量較大的元件構(gòu)成，而 且在安裝基座中也需要散熱設(shè)計。這不僅引起高成本，而且還引起移動機器 等的有限空間中裝載元件面積的大幅增加。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明需要解決的問題
本發(fā)明的目的是提供充電裝置，即使在被連接了 AC適配器的狀態(tài)下負 載較重，也能夠抑制控制晶體管的功率損失所造成的發(fā)熱，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本 和削減安裝面積，同時能夠提高安全性。
根據(jù)本發(fā)明，從直流電源通過控制晶體管對二次電池進行充電的充電裝 置包括電流檢測電阻，其連接到所述控制晶體管的電流流出端子，檢測充 電電流；開關(guān)單元，設(shè)置在將所述電流檢測電阻進行旁路的路徑上；以及控 制單元，檢測流入所述二次電池的電流，在該檢測電流為規(guī)定值以下時，將 所述開關(guān)單元導(dǎo)通而使所述電流檢測電阻短路。


圖l是表示以往的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖2是用于說明以往的充電裝置的動作的時序圖。
圖3是表示本發(fā)明實施方式1的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖4是表示圖3的充電裝置的電流誤差放大器的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖5是表示上述實施方式1的充電裝置的另一個結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖6是表示圖5的充電裝置的電流誤差放大器的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖7是用于說明上述實施方式1的充電裝置的動作的時序圖。
圖8是表示本發(fā)明實施方式2的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。
圖9是表示上述實施方式2的充電裝置的另一個結(jié)構(gòu)的電路圖。 圖10是用于說明上述實施方式2的充電裝置的動作的時序圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖具體說明本發(fā)明的實施方式。
(實施方式1)
圖3是表示本發(fā)明實施方式1的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。該圖是本實 施方式的充電裝置適用于對移動機器的電池進行充電的充電控制電路的例 子。
在圖3中，充電裝置100從直流電源即AC適配器通過控制晶體管和電 流檢測電阻Rs而對鋰離子電池等的電池200進行充電的充電裝置。
充電裝置100所采用的結(jié)構(gòu)包括AC適配器輸入端子101,輸入AC適 配器的輸出直流電壓；PchMOS晶體管Ml和M2(控制晶體管)，根據(jù)端子電 壓(例如，柵極端子電壓)的信號，控制充電電流；電流檢測電阻Rs，檢測 PchMOS晶體管Ml和M2的充電電流；充電單元110,由PchMOS晶體管 Ml和M2以及電流4全測電阻Rs構(gòu)成；電流誤差方丈大器120，其負輸入端子 被連接于PchMOS晶體管M2和電流檢測電阻Rs之間，其正輸入端子通過恒 壓源121連接于電流檢測電阻Rs和電池200之間，將電流檢測電阻Rs的檢 測電壓進行放大；開關(guān)130，根據(jù)比較器160的比較結(jié)果，使電流檢測電阻 Rs短路；電壓誤差放大器140，將電池電壓和由基準電壓源135生成的基準 電壓之間的電壓誤差進行放大；電壓誤差放大器150，將電流誤差放大器120 的輸出電壓和由基準電壓源145生成的基準電壓之間的電壓誤差進行放大； 比較器160，將電流誤差放大器120的輸出電壓和由基準電壓源155生成的 基準電壓之間的電壓進行比較；比較器170,將電壓誤差放大器140的輸出 電壓和由基準電壓源165生成的基準電壓之間的電壓進行比較；開關(guān)180， 選擇電壓誤差放大器150的輸出(e)和電壓誤差放大器140的輸出(d)中的一 個，并將其施加到PchMOS晶體管Ml的柵極。
電流檢測電阻Rs檢測流入電池200的電流。電流誤差放大器120將電流 檢測電阻Rs的檢測電壓進行放大而作為電流誤差輸出。
PchMOS晶體管Ml在其柵極被選擇了電壓誤差放大器150的輸出時， 對電池200的充電電流進行恒流控制，而在被選擇了電壓誤差放大器l40的輸出時，對電池電壓進行恒壓控制。
PchMOS晶體管M2防止從電池200到AC適配器輸入端子101的反向電 流。另外，Dl是PchMOS晶體管Ml的寄生二極管，D2是PchMOS晶體管 M2的寄生二極管。
圖4是表示電流誤差放大器120的具體結(jié)構(gòu)的電路圖。
如圖4所示，電流誤差放大器120具有由連接于正輸入端子的恒流源122 和電阻123構(gòu)成的恒壓源121。恒壓源121使電流誤差放大器120的正輸入 端子的輸入電位移位到規(guī)定電位。
負載電路300是裝載了充電裝置100的電子機器內(nèi)的各種電子電路的總 稱，在流入電池200的電流為規(guī)定值以下時，使電流檢測電阻Rs短路，并以 從電池200通過開關(guān)130進行電力供給的方式被連接。具體而言，負載電路 300被連接在PchMOS晶體管M2和電流檢測電阻Rs之間，在開關(guān)130導(dǎo)通 (on)時，從電池200通過開關(guān)130將電力供給到負載電路300。另外，在圖1 所示的以往例子中，圖1的負載電路13被連接在電流檢測電阻Rs和電池12 之間，而且對于連接于充電裝置100的負載電路300的連接位置，本實施方 式與以往例子之間也存在差異。
另外，AC適配器具有恒流下垂特性。
圖5和圖6是表示實施方式1的充電裝置的另一個結(jié)構(gòu)的電路圖，僅在 電流檢測電阻Rs上所連接的電流誤差放大器的輸入端子部分的結(jié)構(gòu)不同。
在圖5中，充電裝置IOOA的電流誤差放大器120,負輸入端子通過恒壓 源121A連接在PchMOS晶體管M2和電流;險測電阻Rs之間，而正輸入端子 連接在電流檢測電阻Rs和電池200之間。
另外，如圖6所示，充電裝置100A的電流誤差放大器120具有由連接 于負輸入端子的恒流源122A和電阻123A構(gòu)成的恒壓源121A。恒壓源121A 使電流誤差放大器120的負輸入端子的輸入電位移位到規(guī)定電位。
以下，說明如上述構(gòu)成的充電裝置的動作。圖3所示的充電裝置100和 圖5所示的充電裝置100A的動作是相同的，因此以充電裝置100的動作為 代表進行說明。
圖7是用于說明充電裝置IOO的動作的時序圖，表示圖3的各個單元的 動作時序以及波形。在圖7中，表示AC適配器輸入端101與AC適配器連 接時的AC適配器電壓、電池電壓、充電電流、電壓誤差放大器140的輸出 電壓(d)、電壓誤差放大器150的輸出電壓(e)、比較器170的輸出電壓(f)、 PchMOS晶體管Ml的發(fā)熱量(g)以及比較器160的輸出電壓(h)。另外，Io是 對負載電路300的流入電流，Ibat是對電池200的流入電流。
在對負載電路300的供給電流較大(Io〉xIbat)的情況下，使用圖7的時序 圖詳細說明上述的充電裝置100的動作。
AC適配器電壓纟皮輸入到AC適配器輸入端101, 乂人而充電電流上升，而 AC適配器電壓降低，使得電池電壓上升。在該期間tl,由于電池電壓依然是 較低的電壓，所以電壓誤差放大器140的輸出電壓(d)是較低的電壓。
由于上述(d)依然是較低的電壓，所以開關(guān)180的(a)和(b)被連接，通過該 連接，輸出較低的電壓作為比較器170的輸出電壓(f)，從而充電裝置100 通過恒流充電控制進行動作。
另外，電壓誤差放大器150的輸出電壓(e),由于流過一定的充電電流， 所以輸出較低的電壓。
由于電流誤差放大器120的輸出電壓較低，所以比較器160的輸出電壓 (h)是較低的電壓，PchMOS晶體管M2不截止(off)而開關(guān)130截止，電流檢 測電阻Rs不祐:短^各。
在該期間，通過AC適配器電壓和電池電壓之間的較小的電壓差與一定 電平的充電電流，在電池電壓到達規(guī)定的電壓之前，因為PchMOS晶體管 Ml的功率損失而產(chǎn)生如圖7(g)所示的較低的發(fā)熱。
充電電流減少，AC適配器電壓回復(fù)到不產(chǎn)生下垂的規(guī)定電壓，電池電壓 到達期望的電壓且對電池200的流入電流Ibat減少，但作為對負載電路300 的供給電流繼續(xù)流過負載。在該期間t2,由于電池電壓幾乎是滿充電電壓， 所以電壓誤差放大器140的輸出電壓(d)為較高的電壓。
由于上述(d)為較高的電壓，所以開關(guān)180的(a)和(c)被連接，通過該連接， 輸出較高的電壓作為比較器170的輸出電壓(f)，從而充電裝置100通過恒壓 充電控制進行動作。
另外，電壓誤差放大器150的輸出電壓(e)由于充電電流減少，所以輸出 較高的電壓。
由于電流誤差放大器120的輸出電壓較高，所以比較器160的輸出電壓(h)是較高的電壓，PchMOS晶體管M2截止而且開關(guān)130導(dǎo)通，4吏電流4企測 電阻Rs短路。因此，從結(jié)束了充電的電池200通過開關(guān)130而直接進行對負 載電路300的電力供給。
如此，即使在被連接了 AC適配器的狀態(tài)下負載較重，在充電結(jié)束后， 因為從電池通過開關(guān)130對負載供給電力，所以可控制充電控制晶體管的功 率損失造成的發(fā)熱。
如以上的詳細說明，根據(jù)本實施方式，充電裝置100包括PchMOS晶 體管Ml和M2，對充電電流進行控制；電流檢測電阻Rs,連接于PchMOS 晶體管Ml和M2的電流流出端子，4企測充電電流；電流誤差》文大器120，將 電流檢測電阻Rs的檢測電壓進行放大；開關(guān)130，設(shè)置在將電流檢測電阻 Rs進行旁路迂回的路徑上；比較器160,將電流誤差放大器120的輸出電壓 與由基準電壓源155生成的基準電壓之間的電壓進行比較；以及負載電路 300，在開關(guān)130導(dǎo)通時，從電池200不通過電流檢測電阻Rs接受電源供給， 其中，通過電流誤差放大器120將電流檢測電阻Rs的檢測電壓進行放大，比
從而在流入電池200的電流為規(guī)定值以下時，將開關(guān)130導(dǎo)通而使電流檢測 電阻Rs短路，因此即使在連接了 AC適配器的狀態(tài)下負載較重，若電池200 接近于滿充電狀態(tài)的狀態(tài)，從而從電池200經(jīng)由開關(guān)130對負載電路300進 行電力供給。由此，能夠抑制控制晶體管即PchMOS晶體管Ml和M2的發(fā) 熱。能夠抑制控制晶體管的發(fā)熱，意味著能夠使用發(fā)熱容量較小的通用晶體 管，安裝基座的散熱設(shè)計也以筒易的方式進行即可。因此，能夠防止控制晶 體管造成的功率損失本身，并抑制起因于該功率損失的發(fā)熱，實現(xiàn)低成本和 削減安裝面積，并且能進一步提高安全性。
其中，以充電電流是根據(jù)AC適配器的恒流下垂特性的電流值的情況為 例，進行了說明。由于AC適配器的電流供給能力高，所以使用根據(jù)恒流下 垂特性的充電電流，電流供給過大時，使用根據(jù)充電裝置內(nèi)的恒流控制功能 的恒流進行充電。在本實施方式中，在該恒流控制時，開關(guān)130截止，PchMOS 晶體管Ml和M2(控制晶體管)與發(fā)熱抑制效果無關(guān)。實施方式2以后也作為 根據(jù)AC適配器的恒流下垂特性的恒流控制而進行說明。
(實施方式2)
圖8是表示本發(fā)明實施方式2的充電裝置的結(jié)構(gòu)的電路圖。當說明本實施方式時，對與圖3相同部分賦予相同的標號。
在圖8中，充電裝置400所采用的結(jié)構(gòu)包括AC適配器輸入端lOl,輸 入AC適配器的輸出直流電壓；充電單元110,由PchMOS晶體管Ml和M2 以及電流才企測電阻Rs構(gòu)成；電流誤差放大器120，負輸入端子被連接于 PchMOS晶體管M2和電流檢測電阻Rs之間，正輸入端子通過恒壓源121連 接于電流檢測電阻Rs和電池200之間，將電流檢測電阻Rs的檢測電壓進行 放大；開關(guān)130,根據(jù)比較器160的比較結(jié)果，使電流檢測電阻Rs短路；開 關(guān)410,根據(jù)比較器160的比較結(jié)果，使PchMOS晶體管Ml的源極與柵極 之間短路；電壓誤差放大器140,將電池電壓和由基準電壓源135生成的基 準電壓之間的電壓誤差進行放大；電壓誤差放大器150,將電流誤差放大器 120的輸出電壓和由基準電壓源145生成的基準電壓之間的電壓誤差進行放 大，比較器160，將電流誤差放大器120的輸出電壓和由基準電壓源155生 成的基準電壓之間的電壓進行比較；比較器170，將電壓誤差放大器140的 輸出電壓和由基準電壓源165生成的基準電壓之間的電壓進行比較；開關(guān) 180，選擇電壓誤差放大器150的輸出(e)和電壓誤差放大器140的輸出(d)中 的一個，并將其施加到PchMOS晶體管Ml的柵極。
充電裝置400是對圖3的充電裝置100附加了使PchMOS晶體管Ml的 源極-柵極之間短路的開關(guān)410的結(jié)構(gòu)。開關(guān)410由比較器160驅(qū)動，與開 關(guān)130同步進行導(dǎo)通和截止。
圖9是表示實施方式2的充電裝置的另一個結(jié)構(gòu)的電路圖，僅電流檢測 電阻Rs上所連接的電流誤差放大器的輸入端子部分的結(jié)構(gòu)不同。
在圖9中，充電裝置400A的電流誤差放大器120的負輸入端子通過恒 壓源121A連接到PchMOS晶體管M2和電流檢測電阻Rs之間，而正輸入端 子連接到電流檢測電阻Rs和電池200之間。
另外，充電裝置400A的電流誤差放大器120具有由正輸入端子上連接 的恒流源122A和電阻123A構(gòu)成的恒壓源121A。恒壓源121A使電流誤差放 大器120的負輸入端子的輸入電位移位到規(guī)定電位。
以下，說明如上述構(gòu)成的充電裝置的動作。圖8所示的充電裝置400和 圖9所示的充電裝置400A的動作是相同的，因此以充電裝置400的動作為 代表進行說明。
圖10是用于說明充電裝置400的動作的時序圖，表示圖3的各個單元的動作時序以及波形。在圖10中，表示AC適配器輸入端子101與AC適配器 連接時的AC適配器電壓、電池電壓、充電電流、電壓誤差放大器140的輸 出電壓(d)、電壓誤差放大器150的輸出電壓(e)、比較器170的輸出電壓(f)、 PchMOS晶體管Ml的發(fā)熱量(g)以及比較器160的輸出電壓(h)。另外，Io是 對負載電路300的流入電流，Ibat是對電池200的流入電流。
在對負載電路300的供給電流較大(10>>化&0的情況下，使用圖10的時序 圖詳細說明上述的充電裝置400的動作。
AC適配器電壓被輸入到AC適配器輸入端101，從而充電電流上升，而 AC適配器的電壓降低，使得電池電壓上升。在該期間tl,由于開關(guān)410在截 止狀態(tài)，所以進行與實施方式1的充電裝置的期間tl同樣的動作。
充電電流減少，AC適配器電壓回復(fù)到不產(chǎn)生下垂的^見定電壓，電池電壓 到達期望的電壓且對電池200的流入電流Ibat減少，但繼續(xù)流過負載作為對 電路300的供給電流。在該期間t2,由于電池電壓幾乎是滿充電電壓，所以 電壓誤差放大器140的輸出電壓(d)為較高的電壓。
比較器170的輸出電壓(f),由于上述(d)為4交高的電壓，所以開關(guān)180 的(a)和(c)的連接的較高的電壓被輸出，從而充電裝置400通過恒壓充電控制 進行動作。
另外，電壓誤差放大器150的輸出電壓(e)，由于充電電流減少，所以輸 出電壓4交高的電壓。
由于電流誤差放大器120的輸出電壓較高，所以比較器160的輸出電壓 (h)是4支高的電壓，PchMOS晶體管M2不進行動作，而且開關(guān)410處于導(dǎo)通 狀態(tài)，所以PchMOS晶體管Ml不進行動作，而且開關(guān)130也處于導(dǎo)通狀態(tài)， 所以電流一企測電阻Rs ;故短^各。在該狀態(tài)，A/v結(jié)束了充電的電池200通過開關(guān) 130直接進行對負載電路300的電力供給。
如此，根據(jù)本實施方式，與實施方式l相同地，即使在被連接了AC適 配器的狀態(tài)下負載較重，但充電結(jié)束后，從電池通過開關(guān)130對負載電路供 給電力，所以也能夠抑制控制晶體管即PchMOS晶體管Ml和M2的功率損 失造成的發(fā)熱。
尤其，在本實施方式中，即使AC適配器在充電中發(fā)生故障，導(dǎo)致AC適配器電壓急劇降低，從AC適配器端對負載電路300不進行電力供給，不 發(fā)生PchMOS晶體管Ml的功率損失。也就是說，除了控制晶體管的低成本 以及削減安裝面積之外，能夠進一步地提高安全性。
以上的說明是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式的例證，但本發(fā)明的范圍不限于此。
例如，在上述各個實施方式中采用以下的結(jié)構(gòu)，即，在從AC適配器輸 入端101對電池200的充電電流路徑上，串聯(lián)地連接PchMOS晶體管Ml和 PchMOS晶體管M2， 但本發(fā)明不局限于該構(gòu)成。PchMOS晶體管Ml也可采 用雙極晶體管。另外，PchMOS晶體管M2作為防止反向電流用開關(guān)而進行 動作，所以雖然正方向的損失增大，但也可采用二極管。
另外，為了控制的容易性或為了能夠形成在與其他電路元件相同的半導(dǎo) 體集成電路內(nèi)，開關(guān)130或開關(guān)410最好是由MOS晶體管或雙極晶體管構(gòu)成 的半導(dǎo)體開關(guān)。
另外，包括控制晶體管的各個晶體管的種類和極性不局限于上述各個實 施方式。例如，構(gòu)成控制晶體管的PchMOS晶體管Ml和M2也可由N溝道 MOSFET構(gòu)成(但電路構(gòu)成不同)。
另外，上述各個實施方式是適用于充電裝置的例子，但只要是從直流電 源通過控制晶體管對二次電池進行充電的電源裝置，可采用任何一個電路結(jié) 構(gòu)。另外，也可釆用具備上述的充電裝置的電源電路。
另外，上述各個實施方式中使用充電裝置這個名稱，但這為了易于說明， 當然也可使用充電控制電路、充電器和電源裝置等。
而且，構(gòu)成上述充電裝置的各個電路單元，例如開關(guān)元件等的種類、數(shù) 目以及連接方法等不限于所述實施方式。例如，開關(guān)元件通常使用MOS晶體 管，但只要是進行開關(guān)動作的元件，即可采用任何一個開關(guān)元件。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使在被連接了 AC適配器的狀態(tài)下負載較重， 也可在充電結(jié)束后從電池對負載電路直接進行電力供給，從而能夠抑制控制 晶體管的功率損失造成的發(fā)熱，能夠?qū)崿F(xiàn)充電控制晶體管的低成本以及削減 安裝面積，并能夠進一步地提高安全性。
因此，本發(fā)明的充電裝置對移動電話等的充電裝置是有用的。另外，也 可廣為適用于移動機器以外的電子機器中的充電裝置。
權(quán)利要求
1.一種充電裝置，從直流電源通過控制晶體管對二次電池進行充電，它包括電流檢測電阻，其連接到所述控制晶體管的電流流出端子，檢測充電電流；開關(guān)單元，設(shè)置在將所述電流檢測電阻進行旁路的路徑上；以及控制單元，檢測流入所述二次電池的電流，在該檢測電流為規(guī)定值以下時，將所述開關(guān)單元導(dǎo)通，從而使所述電流檢測電阻短路。
2. 如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中，還包括；負載，連接在所述控制晶體管的電流流出端子和所述電流檢測電阻之間， 接受來自所述直流電源或所述二次電池的電源供給。
3. 如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中，所述控制單元在所述檢測電流為規(guī)定值以下時，使所述控制晶體管截止。
4. 如權(quán)利要求l所述的充電裝置，其中， 所述控制晶體管是MOS晶體管。
5. 如權(quán)利要求1所述的充電裝置，其中， 所述開關(guān)單元是MOS晶體管。
全文摘要
即使在被連接了AC適配器的狀態(tài)下負載較重，也能夠抑制控制晶體管的功率損失所造成的發(fā)熱，能夠?qū)崿F(xiàn)低成本和削減安裝面積，同時能夠提高安全性的充電裝置。充電裝置(100)包括PchMOS晶體管(M1和M2)，對充電電流進行控制；電流檢測電阻(Rs)，其連接到PchMOS晶體管(M1和M2)的電流流出端子，檢測充電電流；開關(guān)(130)，設(shè)置在將電流檢測電阻(Rs)進行旁路的路徑上；以及負載電路(300)，在開關(guān)(130)導(dǎo)通時，從電池(200)不通過電流檢測電阻(Rs)而接受電源供給，通過電流誤差放大器(120)將電流檢測電阻(Rs)的檢測電壓進行放大，在流入電池200的電流為規(guī)定值以下時，將開關(guān)(130)導(dǎo)通而使電流檢測電阻(Rs)短路。
文檔編號H02J7/10GK101202466SQ20071019973
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月12日
發(fā)明者吉田雅人, 新井繁德, 渡部亮, 高田和久 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社