JPH1083436A - Power supply system - Google Patents

Power supply system

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Publication number
JPH1083436A
JPH1083436A JP8257624A JP25762496A JPH1083436A JP H1083436 A JPH1083436 A JP H1083436A JP 8257624 A JP8257624 A JP 8257624A JP 25762496 A JP25762496 A JP 25762496A JP H1083436 A JPH1083436 A JP H1083436A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
tuning
electrode
power supply
circuit
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8257624A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Ishii
英一 石井
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH1083436A publication Critical patent/JPH1083436A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power supply system which can supply enough power with small electrodes. SOLUTION: In this system, a terminal unit 2 contains electrodes S3 and S4, load RL which is connected to the electrodes S3 and S4 and a capacitor C which is connected between the electrodes S3 and 84. A body system 1 is provided with electrodes S1 and S2 which confront with the electrodes S3 and S4 of the unit 2 respectively, a variable frequency oscillator OSC, a tuning coil L which is electranagnetically connected to the oscillator OSC and also connected to the electrodes S1 and 82 and a control circuit A. High voltage can be induced to a tuning circuit even without making the electrodes S1 to S4 so large by controlling the oscillation frequency of the oscillator OSC so that it may coincide with the tuning frequency of the tuning circuit that comprises the capacitor C, the coil L, the interelectrode capacitance of the electrodes S1 and S3 and the interelectrode capacitance of the electrodes S2 and S4 by the circuit A.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は電力供給装置に関
し、特に、電力供給源と受電側とを近接させて電力の供
給を行う非接触ICカード等に応用される電力供給装置
に用いて好適なものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power supply device, and more particularly to a power supply device applied to a non-contact IC card or the like which supplies power by bringing a power supply source and a power receiving side into close proximity. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、ICカード等に電力を供給する方
法としては、ICカード等に電気的接点を設けて電源に
接続することが行われてきたが、この方法では接触点の
汚れ等に対して弱く、信頼性に欠けていた。これを解決
するために従来から、非接触で電力を供給する装置とし
て、ICカードと電力供給源との両方にコイルを設け、
電磁結合により電力を供給する方法が提案された。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of supplying electric power to an IC card or the like, an electric contact is provided on the IC card or the like and the electric contact is connected to a power supply. On the other hand, it was weak and lacked reliability. In order to solve this, conventionally, as a device for supplying electric power in a non-contact manner, coils are provided on both an IC card and a power supply source,
A method of supplying power by electromagnetic coupling has been proposed.

【0003】しかしながら、電磁結合により電力を供給
する方法では、当然に磁界が発生する。そのため、ビデ
オテープやフロッピーディスクと言った磁気製品の識別
用インデックスICに対して電磁結合による電力供給装
置を提供すると、磁気製品に悪影響を与えてしまうとい
う問題があった。
However, in the method of supplying power by electromagnetic coupling, a magnetic field is naturally generated. Therefore, providing a power supply device by electromagnetic coupling to an index IC for identifying magnetic products such as video tapes and floppy disks has a problem in that magnetic products are adversely affected.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】上述の電磁結合を用い
ずに非接触で電力を供給する方法としては、例えば特開
昭63−9589号公報のように容量性結合を用いて電
力を供給する方法があった。しかし、この公報に記載の
方法では、対向電極の大きさを相当大きくしないと供給
電力を大きくできないという問題があった。そこで本発
明は、小型の電極で十分に大きな電力の供給を行える電
力供給装置を提供することを目的とする。
As a method for supplying electric power in a non-contact manner without using the above-described electromagnetic coupling, for example, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-9589, power is supplied using capacitive coupling. There was a way. However, the method described in this publication has a problem that the supplied power cannot be increased unless the size of the counter electrode is considerably increased. Therefore, an object of the present invention is to provide a power supply device capable of supplying a sufficiently large power with a small electrode.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の電力供給装置は、例えばカード等の被電力供
給体内に、第1、第2の電極と、第1、第2の電極に接
続された負荷と、第1、第2の電極間に接続されたコン
デンサとを内蔵し、電力供給体内に、被電力供給体側の
第1、第2の電極にそれぞれ対向する第3、第4の電極
と、可変周波数発振器と、可変周波数発振器に電磁結合
されるとともに第3、第4の電極に接続された同調コイ
ルとを備える。電力供給体は更に、上記コンデンサと同
調コイルと第1、第3の電極間容量と第2、第4の電極
間容量とにより構成される同調回路の同調周波数に可変
周波数発振器の発振周波数を合わせるように制御する制
御手段を備える。
In order to achieve the above object, a power supply apparatus according to the present invention comprises a first and a second electrode and a first and a second electrode in a power supply such as a card. , And a capacitor connected between the first and second electrodes, and a third and a third electrode respectively facing the first and second electrodes on the power supply side in the power supply. And a tuning coil electromagnetically coupled to the variable frequency oscillator and connected to the third and fourth electrodes. The power supply further adjusts the oscillation frequency of the variable frequency oscillator to the tuning frequency of the tuning circuit including the capacitor, the tuning coil, the first and third inter-electrode capacitances, and the second and fourth inter-electrode capacitances. Control means.

【0006】上記同調回路に関して、被電力供給体内の
コンデンサの容量をC1とし、第1の電極と第3の電極
間の静電容量をC2とし、第2の電極と第4の電極間の
静電容量をC3とすると、これら3つの容量の直列回路
の総合容量Cは、1/C1+1/C2+1/C3=1/
Cとなる。ここでC1は一定であるが、C2、C3は被
電力供給体と電力供給体間の距離や傾き等によりばらつ
きを持つことになる。よって、総合容量Cの値もばらつ
きを持つ。
[0006] Regarding the tuning circuit, the capacitance of the capacitor in the power supply is C1, the capacitance between the first electrode and the third electrode is C2, and the capacitance between the second electrode and the fourth electrode is C1. Assuming that the capacitance is C3, the total capacitance C of a series circuit of these three capacitances is 1 / C1 + 1 / C2 + 1 / C3 = 1 /
C. Here, C1 is constant, but C2 and C3 vary depending on the distance and inclination between the power-supplied body and the power-supplied body. Therefore, the value of the total capacitance C also varies.

【0007】ここで、同調回路の同調周波数fは、次の
(式1)で表される。 f=1/2π√LC ……式1 ただし、Lは同調コイルのインダクタンスである。上述
のように、総合容量Cの値がばらつきを持つことから、
同調周波数fの値も、被電力供給体と電力供給体間の距
離や傾き等により異なってくる。
Here, the tuning frequency f of the tuning circuit is expressed by the following (formula 1). f = 1 / 2π√LC (1) where L is the inductance of the tuning coil. As described above, since the value of the total capacitance C varies.
The value of the tuning frequency f also varies depending on the distance and the inclination between the power-supplied body and the power-supplied body.

【0008】この状態で、制御手段によって可変周波数
発振器の発振周波数を同調回路の同調周波数fに同調す
るように制御すると、同調回路には高電圧が誘起され、
大きな電流が流れる。そして、この大きな電流によって
同調回路に接続された被電力供給体内のコンデンサが充
電され、コンデンサの両端から負荷に対して低いインピ
ーダンスの交流電流を供給することができるようにな
る。
In this state, when the control means controls the oscillation frequency of the variable frequency oscillator to tune to the tuning frequency f of the tuning circuit, a high voltage is induced in the tuning circuit,
Large current flows. Then, the capacitor in the power supply connected to the tuning circuit is charged by the large current, and a low impedance alternating current can be supplied to the load from both ends of the capacitor.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】本発明による電力供給装置の一実
施形態を図1に示す。図1において、本実施形態の電力
供給装置は、本体装置1と端末ユニット2とにより構成
されている。上記端末ユニット2は、使用時には本体装
置1に機械的に結合され、未使用時には本体装置1から
外しておけるようになされたカード状のユニットであ
り、複数種類用意される。
FIG. 1 shows an embodiment of a power supply device according to the present invention. In FIG. 1, the power supply device of the present embodiment includes a main body device 1 and a terminal unit 2. The terminal unit 2 is a card-shaped unit that is mechanically coupled to the main unit 1 when in use and can be detached from the main unit 1 when not in use, and a plurality of types are prepared.

【0010】上記本体装置1は、発振周波数が可変の発
振器OSCと、この発振器OSCに電磁結合したコイル
Lと、このコイルLの両端にそれぞれ接続された第1の
電極S1および第2の電極S2と、制御回路Aとを備え
ている。また、端末ユニット2は、第3の電極S3およ
び第4の電極S4と、これらの電極S3、S4に両端が
接続されたコンデンサCと、このコンデンサCの両端に
接続された負荷RLとを備えている。
The main unit 1 includes an oscillator OSC having a variable oscillation frequency, a coil L electromagnetically coupled to the oscillator OSC, and a first electrode S1 and a second electrode S2 connected to both ends of the coil L, respectively. And a control circuit A. Further, the terminal unit 2 includes a third electrode S3 and a fourth electrode S4, a capacitor C having both ends connected to these electrodes S3 and S4, and a load RL connected to both ends of the capacitor C. ing.

【0011】本体装置1内の第1、第2の電極S1、S
2と、端末ユニット2内の第3、第4の電極S3、S4
とは、本体装置1に端末ユニット2が機械的に結合され
る使用時においてそれぞれ対向する表面に設けられてい
る。これにより、本体装置1に備えた第1の電極S1と
端末ユニット2に備えた第3の電極S3との間には静電
容量CS1−3が生じ、本体装置1に備えた第2の電極
S2と端末ユニット2に備えた第4の電極S4との間に
は静電容量CS2−4が生じる。
First and second electrodes S1, S in main unit 1
2 and the third and fourth electrodes S3 and S4 in the terminal unit 2.
Are provided on surfaces facing each other when the terminal unit 2 is mechanically coupled to the main unit 1. Thereby, a capacitance CS1-3 is generated between the first electrode S1 provided in the main body device 1 and the third electrode S3 provided in the terminal unit 2, and the second electrode provided in the main body device 1 is formed. A capacitance CS2-4 is generated between S2 and the fourth electrode S4 provided in the terminal unit 2.

【0012】このとき、図2に示すように、上述の静電
容量CS1−3と、端末ユニット2に備えたコンデンサ
Cと、上述の静電容量CS2−4との3つのコンデンサ
により直列回路CSが構成される。さらに、上記直列回
路CSと、本体装置1に備えたコイルLとから同調回路
Tが構成される。上述の制御回路Aは、本体装置1に内
蔵した発振器OSCの発振周波数を制御して、上記同調
回路Tの同調周波数に合わせ込む制御を行っている。
At this time, as shown in FIG. 2, a series circuit CS is formed by three capacitors: the above-mentioned capacitance CS1-3, the capacitor C provided in the terminal unit 2, and the above-mentioned capacitance CS2-4. Is configured. Further, a tuning circuit T is configured by the series circuit CS and the coil L provided in the main device 1. The above-described control circuit A controls the oscillation frequency of the oscillator OSC built in the main device 1 so as to match the oscillation frequency of the tuning circuit T.

【0013】なお、本体装置1および端末ユニット2の
表面は絶縁体で作られており、第1〜第4の電極S1〜
S4の表面も絶縁されている。
The surfaces of the main unit 1 and the terminal unit 2 are made of an insulator, and the first to fourth electrodes S1 to S1 are formed.
The surface of S4 is also insulated.

【0014】図2は、図1に示した電力供給装置の回路
構成を示す図である。図2において、発振器OSCの出
力は、発振コイルに電磁結合した同調コイルLより取り
出されている。上述したように、この同調コイルLと、
第1、第3の電極間容量CS1−3、コンデンサCおよ
び第2、第4の電極間容量CS2−4より成る直列コン
デンサCSとで同調回路Tが構成されている。
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the power supply device shown in FIG. In FIG. 2, the output of the oscillator OSC is extracted from a tuning coil L electromagnetically coupled to the oscillation coil. As described above, this tuning coil L,
The tuning circuit T is configured by the series capacitor CS including the first and third inter-electrode capacitances CS1-3, the capacitor C, and the second and fourth inter-electrode capacitances CS2-4.

【0015】また、端末ユニット2内の負荷RLは、コ
ンデンサCに並列に接続されている。コンデンサCの容
量値は、第1、第3の電極間容量CS1−3や第2、第
4の電極間容量CS2−4に比較して十分大きな値に選
択できるので、コンデンサCに負荷RLが並列に結合さ
れていても、同調回路TのQ値を高くすることができ
る。
The load RL in the terminal unit 2 is connected to the capacitor C in parallel. The capacitance value of the capacitor C can be selected to be a sufficiently large value compared to the first and third inter-electrode capacitances CS1-3 and the second and fourth inter-electrode capacitances CS2-4. Even when connected in parallel, the Q value of the tuning circuit T can be increased.

【0016】また、制御回路Aは、発振器OSCの出力
電圧と同調回路Tの出力電圧との位相差を検出し、特定
の位相差になるように発振器OSCの発振周波数に帰還
をかけている。これにより、発振器OSCの発振周波数
は、同調回路Tの同調周波数fに合わせられている。
Further, the control circuit A detects a phase difference between the output voltage of the oscillator OSC and the output voltage of the tuning circuit T, and feeds back the oscillation frequency of the oscillator OSC so as to have a specific phase difference. Thereby, the oscillation frequency of the oscillator OSC is adjusted to the tuning frequency f of the tuning circuit T.

【0017】以下に、具体的な数値例を挙げて説明す
る。ここでは、コンデンサCの容量は100pF、コイ
ルLのインダクタンスは63.3μHであるとする。ま
た、第1〜第4の電極S1〜S4の面積は何れも2cm
2 で、使用時の電極間距離は1mmであり、絶縁体の比
誘電率は3であるとする。このため、2組の電極間の静
電容量CS1−3、CS2−4は何れも8.3pFであ
り、3つのコンデンサよりなる直列回路CSの総合キャ
パシタンスは、約4pFとなっている。したがって、同
調回路Tの同調周波数fは、上述の(式1)から約10
MHzとなっている。
The following is a description of specific numerical examples. Here, it is assumed that the capacitance of the capacitor C is 100 pF and the inductance of the coil L is 63.3 μH. The area of each of the first to fourth electrodes S1 to S4 is 2 cm.
In 2 , it is assumed that the distance between the electrodes during use is 1 mm, and the relative permittivity of the insulator is 3. Therefore, the capacitances CS1-3 and CS2-4 between the two sets of electrodes are both 8.3 pF, and the total capacitance of the series circuit CS including the three capacitors is about 4 pF. Therefore, the tuning frequency f of the tuning circuit T is approximately 10
MHz.

【0018】実際には、2組の電極間の静電容量CS1
−3、CS2−4が±40%ばらつくため、同調周波数
fは±20%ばらつく。さらに、温度変化や同調コイル
Lのばらつきも含めれば、±30%の変動幅をもってい
る。これに対し、発振器OSCの発振周波数可変範囲を
十分に広くとることで、発振周波数を同調回路Tの同調
周波数fに合わせることができるようになっている。
In practice, the capacitance CS1 between two pairs of electrodes
-3 and CS2-4 vary ± 40%, so the tuning frequency f varies ± 20%. Further, when the temperature change and the variation of the tuning coil L are included, the variation width is ± 30%. In contrast, by setting the oscillation frequency variable range of the oscillator OSC sufficiently wide, the oscillation frequency can be adjusted to the tuning frequency f of the tuning circuit T.

【0019】また、制御回路Aにより発振器OSCの発
振周波数を調整して同調周波数fに同調させる手段とし
ては、発振器OSCの負荷が同調時に重くなって発振振
幅が下がったり、発振器OSCの消費電流が変化したり
するのを検出する手段や、コイルLに流れる電流を検出
し、電流が最大になるように制御する手段や、同様に、
同調回路Tの端子間電圧を検出し、電圧が最大になるよ
うに制御する手段等がある。
As means for adjusting the oscillation frequency of the oscillator OSC by the control circuit A to tune to the tuning frequency f, the load of the oscillator OSC becomes heavy at the time of tuning and the oscillation amplitude decreases, or the current consumption of the oscillator OSC decreases. Or a means for detecting a change, a means for detecting a current flowing through the coil L, and controlling the current to be maximum.
There are means for detecting the voltage between terminals of the tuning circuit T and controlling the voltage to be maximum.

【0020】図3に、上記制御回路Aの一構成例を示
す。この図3は、上述の3番目に示した例に対応するも
のであり、同調回路Tの端子間電圧(同調コイルLの電
圧)と発振器OSCの発振波形との位相差を検出し、そ
の位相差が設定値になるように制御する例を示したもの
である。
FIG. 3 shows an example of the configuration of the control circuit A. FIG. 3 corresponds to the third example described above, and detects the phase difference between the voltage between the terminals of the tuning circuit T (the voltage of the tuning coil L) and the oscillation waveform of the oscillator OSC. It shows an example in which control is performed so that the phase difference becomes a set value.

【0021】すなわち、発振器OSCの電圧波形とコイ
ルLの電圧波形は、発振周波数が低すぎる時に同位相に
近づく極性に電磁結合した場合は、発振周波数が高すぎ
ると逆極性に近づき、同調点では、発振器OSCの電圧
波形に対してコイルLの電圧波形は約45〜90度の位
相遅れとなる。
That is, when the voltage waveform of the oscillator OSC and the voltage waveform of the coil L are electromagnetically coupled to the polarity approaching the same phase when the oscillation frequency is too low, the polarity approaches the opposite polarity when the oscillation frequency is too high, and at the tuning point. The voltage waveform of the coil L has a phase delay of about 45 to 90 degrees with respect to the voltage waveform of the oscillator OSC.

【0022】この位相遅れ量は、発振器OSCとコイル
Lとの結合を強くしたり、コンデンサCの両端からの供
給電力を大きくすると小さな値となり、45度に近づ
く。また、逆の疎結合にしたり、供給電力を小さくした
ときは90度に近づく。実用的には、位相遅れ量がこの
範囲内にあれば、コイルLに誘導される電圧振幅の差は
少なく、問題にならない。
The phase lag amount becomes small when the coupling between the oscillator OSC and the coil L is strengthened or the power supplied from both ends of the capacitor C is increased, and approaches 45 degrees. In addition, when the power supply is made smaller or the power supply power is reduced, the angle approaches 90 degrees. Practically, if the amount of phase lag is within this range, the difference between the voltage amplitudes induced in the coil L is small, so that there is no problem.

【0023】さらに、図3に示した例では、発振周波数
が同調周波数fからずれているときに発振周波数を上げ
るのか下げるのかを位相ずれの値より判断できるため、
制御がかけやすく、単純な帰還ループで構成できる利点
がある。なお、位相検波回路として、位相検出動作の中
心点が90度の位相差をもったものが公知であり、例え
ば、双差動型掛算回路や排他的論理和(EXOR)回路
がその代表例である。
Further, in the example shown in FIG. 3, when the oscillation frequency deviates from the tuning frequency f, it is possible to determine whether to increase or decrease the oscillation frequency from the value of the phase shift.
There is an advantage that it is easy to control and can be configured with a simple feedback loop. As a phase detection circuit, a circuit having a phase difference of 90 degrees at the center point of the phase detection operation is known. For example, a bi-differential multiplication circuit and an exclusive OR (EXOR) circuit are typical examples. is there.

【0024】図3は、双差動型掛算回路Dを位相検波回
路に用いた例である。双差動型掛算回路Dは位相検波回
路として働き、90度の位相差を基準にして発振器OS
Cの電圧波形とコイルLの電圧波形との位相差を検出す
る。
FIG. 3 shows an example in which the double differential type multiplying circuit D is used as a phase detecting circuit. The double differential type multiplication circuit D functions as a phase detection circuit, and the oscillator OS
The phase difference between the voltage waveform of C and the voltage waveform of coil L is detected.

【0025】図3において、第1、第2の分圧回路AT
T1、ATT2はそれぞれ、発振器OSCとコイルLか
ら得られる電圧が大きすぎるため、位相検波回路として
用いる双差動型掛算回路Dが負荷となって回路のQ値を
下げないようにするためのものである。
In FIG. 3, first and second voltage dividing circuits AT
T1 and ATT2 are used to prevent the voltage obtained from the oscillator OSC and the coil L from being too large, so that the dual differential type multiplying circuit D used as a phase detection circuit becomes a load and does not lower the Q value of the circuit. It is.

【0026】また、ローパスフィルタLPは、位相検波
回路としての双差動型掛算回路Dの出力より周波数制御
信号を取り出し、それを発振器OSCの制御信号として
都合の良い直流レベルに変換し、帰還ループとしての動
作が負帰還となる極性にする働きをしている。
The low-pass filter LP extracts a frequency control signal from the output of the bi-differential type multiplication circuit D as a phase detection circuit, converts it to a convenient DC level as a control signal for the oscillator OSC, and provides a feedback loop. Has the function of making the polarity of negative feedback.

【0027】発振器OSCの発振周波数を変化させるの
は、可変容量ダイオードを使う技術が公知であるが、こ
こではその詳しい説明は省略する。
A technique using a variable capacitance diode for changing the oscillation frequency of the oscillator OSC is known, but a detailed description thereof is omitted here.

【0028】ここで、動作例として、コンデンサCの両
端にダミーロードとして10KΩの負荷を接続すると、
コイルLの両端には100Vp−pの電圧が誘導され
る。これにより、コンデンサCの両端には4Vp−pの
電圧が得られ、0.2mWの電力が供給されている。す
なわち、10MHzの1周期の間には、20×10-12
J(J:ジュール)のエネルギが供給されている。
Here, as an operation example, when a load of 10 KΩ is connected as a dummy load to both ends of the capacitor C,
A voltage of 100 Vp-p is induced at both ends of the coil L. As a result, a voltage of 4 Vp-p is obtained at both ends of the capacitor C, and power of 0.2 mW is supplied. That is, during one period of 10 MHz, 20 × 10 -12
Energy of J (J: joule) is supplied.

【0029】ちなみに、同調回路Tに流れる電流は、2
5mAp−pとなっている。同調回路Tに蓄積されてい
るエネルギは、5000×10-12 Jであり、同調回路
TのQ値は約50であるので、同調回路Tにおいて約1
00×10-12 Jのエネルギが10MHzの1周期の間
に消費されている。これは、更に低損失なコイルLを用
いれば軽減されるが、現実には、コイルLの外形が大き
くなりすぎるし、特にこの程度の電力供給には問題とな
っていない。
The current flowing through the tuning circuit T is 2
5 mAp-p. The energy stored in the tuning circuit T is 5000 × 10 −12 J, and the Q value of the tuning circuit T is about 50.
00 × 10 −12 J of energy is consumed during one cycle of 10 MHz. This can be alleviated by using a coil L having a lower loss, but in reality, the outer shape of the coil L becomes too large, and there is no problem particularly in this level of power supply.

【0030】本実施形態による電力供給装置は、以上詳
しく説明したような構成としているため、対向電極S
1、S3およびS2、S4の大きさをそれほど大きくし
なくても、発振器OSCの発振周波数を同調回路Tの同
調周波数fに同調するように制御することによって同調
回路Tに高い電圧を誘導することができる。このため、
微少な電極間容量を介して十分に大きな電力を供給する
ことができる。
Since the power supply device according to the present embodiment has the configuration as described in detail above, the counter electrode S
Inducing a high voltage in the tuning circuit T by controlling the oscillation frequency of the oscillator OSC to be tuned to the tuning frequency f of the tuning circuit T without increasing the size of 1, S3 and S2, S4 so much. Can be. For this reason,
Sufficiently large electric power can be supplied via the minute interelectrode capacitance.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電力供給
装置では、電極間の不安定な接触によらず非接触で電力
を供給できる。このとき、可変周波数発振器の発振周波
数を同調回路の同調周波数に同調するように制御するこ
とにより、電極の大きさをそれほど大きくしなくても十
分に大きい電力を供給することができる。また、機械的
結合に起因する結合容量の変動に対し発振周波数を自動
的に調整する機能を有しているため、安定に動作でき
る。さらに、電極の表面を絶縁物で被っておくことがで
きるため、電極の保護が容易である。また、本発明の他
の特徴によれば、同調回路の高いQ値を利用した高いイ
ンピーダンスを利用して昇圧しているため、電力消費が
少なくて済む。このため、不要輻射原になりにくく、遮
蔽も簡単にできる。
As described above, the power supply device of the present invention can supply power in a non-contact manner without relying on unstable contact between electrodes. At this time, by controlling the oscillation frequency of the variable frequency oscillator to be tuned to the tuning frequency of the tuning circuit, it is possible to supply a sufficiently large electric power without making the size of the electrodes so large. In addition, since it has a function of automatically adjusting the oscillation frequency with respect to a change in coupling capacitance caused by mechanical coupling, it can operate stably. Further, since the surface of the electrode can be covered with an insulator, protection of the electrode is easy. Further, according to another feature of the present invention, since the boosting is performed by using the high impedance utilizing the high Q value of the tuning circuit, the power consumption can be reduced. For this reason, it is hard to become an unnecessary radiation source, and shielding can also be made easily.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による電力供給装置の一実施形態を示す
図である。
FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of a power supply device according to the present invention.

【図2】図1に示した電力供給装置の回路構成例を示す
図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a circuit configuration of the power supply device illustrated in FIG. 1;

【図3】本発明の電力供給装置に用いることのできる制
御回路の例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a control circuit that can be used in the power supply device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 本体装置 2 端末ユニット OSC 発振器 T 同調回路 A 制御回路 L コイル S1〜S4 電極 C コンデンサ CS1−3 第1、第3の電極間容量 CS2−4 第2、第4の電極間容量 RL 負荷 ATT1、ATT2 分圧回路 D 双差動型掛算回路 LP ローパスフィルタ Reference Signs List 1 main unit 2 terminal unit OSC oscillator T tuning circuit A control circuit L coil S1 to S4 electrode C capacitor CS1-3 first and third inter-electrode capacitance CS2-4 second and fourth inter-electrode capacitance RL load ATT1, ATT2 Voltage divider D Double differential type multiplication circuit LP Low-pass filter

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被電力供給体と、上記被電力供給体に電
力を供給する電力供給体とにより構成される電力供給装
置であって、 上記被電力供給体は、第1、第2の電極と、上記第1、
第2の電極に接続された負荷と、上記第1、第2の電極
間に接続されたコンデンサとを備え、 上記電力供給体は、上記第1、第2の電極にそれぞれ対
向する第3、第4の電極と、可変周波数発振器と、上記
可変周波数発振器に電磁結合されるとともに上記第3、
第4の電極に接続された同調コイルと、上記コンデン
サ、上記同調コイル、上記第1、第3の電極間容量、お
よび上記第2、第4の電極間容量により構成される同調
回路の同調周波数に上記可変周波数発振器の発振周波数
を合わせるように制御する制御手段とを備えたことを特
徴とする電力供給装置。
1. A power supply apparatus comprising: a power supply; and a power supply for supplying power to the power supply, wherein the power supply includes a first electrode and a second electrode. And the first,
A load connected to the second electrode; and a capacitor connected between the first and second electrodes, wherein the power supply body is connected to the third and the third electrodes respectively facing the first and second electrodes. A fourth electrode, a variable frequency oscillator, electromagnetically coupled to the variable frequency oscillator,
A tuning coil connected to a fourth electrode, and a tuning frequency of a tuning circuit including the capacitor, the tuning coil, the first and third interelectrode capacitances, and the second and fourth interelectrode capacitances. And a control means for controlling the oscillation frequency of the variable frequency oscillator to match.
【請求項2】 第1、第2の電極と、 上記第1、第2の電極に接続された負荷と、 上記第1、第2の電極間に接続されたコンデンサと、 上記第1、第2の電極にそれぞれ対向する第3、第4の
電極と、 可変周波数発振器と、 上記可変周波数発振器に電磁結合されるとともに上記第
3、第4の電極に接続された同調コイルと、 上記コンデンサ、上記同調コイル、上記第1、第3の電
極間容量、および上記第2、第4の電極間容量により構
成される同調回路の同調周波数に上記可変周波数発振器
の発振周波数を合わせるように制御する制御手段とを備
え、 上記同調回路を介して上記負荷に電力を供給するように
したことを特徴とする電力供給装置。
2. The first and second electrodes, a load connected to the first and second electrodes, a capacitor connected between the first and second electrodes, and the first and second electrodes. A third and a fourth electrode respectively opposed to the second electrode; a variable frequency oscillator; a tuning coil electromagnetically coupled to the variable frequency oscillator and connected to the third and fourth electrodes; Control for controlling the oscillation frequency of the variable frequency oscillator to match the tuning frequency of a tuning circuit including the tuning coil, the first and third inter-electrode capacitances, and the second and fourth inter-electrode capacitances. Means for supplying power to the load via the tuning circuit.
【請求項3】 上記コンデンサの容量を、上記第1、第
3の電極間容量および上記第2、第4の電極間容量に比
較して十分に大きな値に設定することを特徴とする請求
項1または2に記載の電力供給装置。
3. The capacitance of the capacitor is set to a value sufficiently larger than the capacitance between the first and third electrodes and the capacitance between the second and fourth electrodes. 3. The power supply device according to 1 or 2.
JP8257624A 1996-09-06 1996-09-06 Power supply system Withdrawn JPH1083436A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9889937B2 (en) 2012-03-19 2018-02-13 Amsafe, Inc. Structure mounted airbag assemblies and associated systems and methods
US10604259B2 (en) 2016-01-20 2020-03-31 Amsafe, Inc. Occupant restraint systems having extending restraints, and associated systems and methods

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