CN103931073B - 电压变换电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

电压变换电路具有：多个一次电容器，它们从电源进行充电；二次电容器，其与所述多个一次电容器分别并联连接，并能够通过针对负荷电路的供给电压进行充电；多个开关电路，它们分别对应于多个一次电容器而设置，对该一次电容器和二次电容器的连接状态进行切换。另外，调整该电源与该多个一次电容器的连接状态，使得该多个一次电容器中所包含的至少一部分一次电容器相对于电源成为串联连接状态，以将从该电源向该多个一次电容器侧的电力供给效率维持为规定的效率。由此，能够尽可能地使将电源电路的输出电压降压为针对负荷电路的供给电压时的电压变换效率成为最佳的状态。

Description

电压变换电路及电子设备

技术领域

本发明涉及将电源的输出电压降压成针对负荷电路的供给电压的电压变换电路、以及包括该电压变换电路的电子设备。

背景技术

当今的节能大潮使得不依赖化石燃料等的日常存在的自然能源受到关注。基于作为自然能源的太阳能和风力等的发电电能已广为公知，关于具有不劣于这些能源的能量密度的自然能源，能够举出存在于日常生活中的振动能。另外，为了将来自利用该振动能进行发电的发电装置的电力提供给负荷电路，过去在研究将电压变换为适合于该负荷电路的供给电压的电路中的变换效率的提高。

例如，由于该振动发电装置具有的输出阻抗而难以实现预期的压降，鉴于此公开了抑制电压变换效率的下降的技术(参照专利文献1)。在该技术中，设计将多个电容器与电源电路及负荷电路的连接状态切换为串联连接和并联连接的开关电路，根据来自电源电路的输入电压及其频率，控制开关电路中的电容器的连接数。另外，关于用于利用振动振幅较小的振动有效地进行发电的技术，公开了专利文献2所述的技术。在该技术中，根据振动的周期进行用于控制来自振动发电装置的电力输出的开关的接通、断开控制，由此使电力的输出周期变动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009－124807号公报

专利文献2：日本特开2005－130624号公报

专利文献3：日本特开2005－198453号公报

发明内容

发明要解决的问题

在对被串联连接的多个电容器一次充电交流电源的输出电压，然后将这些电容器的充电电能同时提供给与各电容器并联连接的负荷电路的情况下，从交流电源直接接受电力供给的多个电容器的数量是固定的。但是，在交流电源例如振动发电装置那样将来自外部的能量变换为电力的装置中，其输出电压不是始终固定的，而是由于各种原因在变动。如果将接受电力供给的电容器数量设为固定的数量，在交流电源的输出电压相对于假定的电压而变动时，将难以维持良好的电力供给效率。

本发明正是鉴于上述问题而提出的，其目的在于，提供一种电压变换电路，尽可能地使将电源的输出电压降压为针对负荷电路的供给电压时的电压变换效率成为最佳的状态。

用于解决问题的手段

本发明为了解决上述问题，在被设于电源和负荷电路之间的电压变换电路中，设计被从电源进行充电的多个一次电容器，并且将被充电成比二次电容器的充电电压高的状态的一次电容器分别独立地与二次电容器连接，由此能够以良好的效率进行对二次电容器的充电。另外，以这种两个阶段的电容器结构为前提，并采用以能够从电源进行电力供给的方式调整相对于电源被串联连接的一次电容器的数量的结构，由此实现电压变换电路整体的效率提高。

具体而言，本发明的电压变换电路具有：多个一次电容器，它们从电源进行充电，该电源是使用了振动发电的电源，振动发电是通过外部的振动进行发电；二次电容器，其与所述多个一次电容器分别并联连接，并能够通过针对负荷电路的供给电压进行充电；多个开关电路，它们分别对应于所述多个一次电容器而设置，切换该一次电容器和所述二次电容器的连接状态；连接控制电路，其将充电电压达到了比所述二次电容器的充电电压高的规定的连接电压的所述一次电容器分别通过对应的所述开关电路依次与所述二次电容器连接；以及调整电路，其调整所述电源与所述多个一次电容器的连接状态，使得该多个一次电容器中所包含的至少一部分一次电容器相对于所述电源成为串联连接状态，以将从该电源向该多个一次电容器侧的电力供给效率维持为规定的效率。

在所述电压变换电路中，从电源向多个一次电容器进行充电，各个一次电容器的充电电压是根据各一次电容器的容量而将电源的输出电压进行分配及划分得到的电压。另外，多个一次电容器各自的容量可以全部相同，也可以是其中一部分或者全部的一次电容器的容量彼此不同。此处所讲的电容器容量的“相同”是指所谓的公称值，并非考虑了基于电容器的个体差异的容量偏差的值。

另外，多个一次电容器中的各个一次电容器和二次电容器分别通过与各一次电容器对应的开关电路而连接。即，各一次电容器通过对应的开关电路独立地与二次电容器连接或者被断开。另外，在本发明的电压变换电路中，二次电容器也可以是包括一个电容器或者多个电容器而形成的。重要的是，只要是二次电容器通过开关电路与多个一次电容器中的各个一次电容器连接或者被断开的结构即可，也可以适当采用形成二次电容器自身的电容器的数量和该电容器彼此的连接方式。

在此，各一次电容器与二次电容器的连接及断开通过连接控制电路进行控制。连接控制电路不是将多个一次电容器全部同时连接二次电容器来进行二次电容器的充电，而是将其充电电压达到比二次电容器的充电电压高的规定的连接电压的一次电容器作为与该二次电容器的连接对象。这样，通过采用根据多个一次电容器各自的充电电压与二次电容器的充电电压的相关性，由连接控制电路控制一次电容器与二次电容器的连接状态的结构，即使是一次电容器的容量中所含有的偏差比较大时，也能够根据各一次电容器的充电电压控制与二次电容器的连接，由此尽可能地排除一次电容器的容量偏差对二次电容器的充电的影响。

另外，在本发明的电压变换电路中，对于在电源和多个一次电容器之间的电力供给，也通过调整电路进行有关一次电容器的连接状态的调整。该电力供给的效率根据电源的输出电压、和与电源串联连接的一次电容器的总充电电压的相关性而变动。另外，在本说明书中，将与电源串联连接的一次电容器的状态称为串联连接状态。因此，调整电路通过调整多个一次电容器中的哪个一次电容器相对于电源成为串联连接状态，将上述电力供给的效率设为规定的效率。

这样，在本发明的电压变换电路中，通过由连接控制电路进行在多个一次电容器和二次电容器之间的电力授受的控制、以及由调整电路进行在电源和多个一次电容器之间的电力供给的控制，实现总体上的电压变换的效率的优化。另外，两种控制不是彼此完全独立地进行的，由于在两种控制中都涉及到多个一次电容器，因而也存在一方的控制内容对另一方的控制内容带来某种影响的情况。因此，也可以是，调整电路考虑这种连接控制电路的控制内容，调整电源与一次电容器之间的连接状态，实现作为电压变换电路的效率提高。

例如，在基于连接控制电路的控制中，由于从一次电容器侧向二次电容器进行充电(电力的授受)，因而该控制下的一次电容器与其它的一次电容器相比，被置于来自电源的电力供给不同的条件下。因此，在上述的电压变换电路中，所述调整电路也可以根据从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电状态，调整所述电源与该多个一次电容器的连接状态。这样，在一次电容器与二次电容器之间的电力授受中，能够根据从作为电压变换电路的效率提高的角度而考虑的参数实现调整电路的控制，由此能够有助于电压变换电路整体的效率提高。

作为调整电路根据从多个一次电容器侧向二次电容器的充电状态而进行控制的第一例，也可以采用如下的结构，在未进行从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电的状态下，所述调整电路从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。这样通过相对于电源形成一次电容器的串联连接状态，在未进行从一次电容器侧向二次电容器的充电的状态下，能够从电源向被设为串联连接状态的一次电容器有效地进行电力供给。因此，在未进行从一次电容器侧向二次电容器的充电的期间比进行该充电的期间长的情况下，可以说这种结构非常有用。

其次，作为调整电路根据从多个一次电容器侧向二次电容器的充电状态而进行控制的第二例，也可以采用如下的结构，在正进行从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电的状态下，所述调整电路从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。这样通过相对于电源形成一次电容器的串联连接状态，在进行从一次电容器侧向二次电容器的充电的状态下，能够从电源向被设为串联连接状态的一次电容器有效地进行电力供给。因此，在从一次电容器侧向二次电容器进行充电的期间比不进行该充电的期间长的情况下，可以说这种结构非常有用。

其次，作为调整电路根据从多个一次电容器侧向二次电容器的充电状态而进行控制的第三例，也可以采用如下的结构，所述调整电路根据通过所述连接控制电路进行的、对所述二次电容器进行充电的一次电容器的切换，从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。这样通过相对于电源形成一次电容器的串联连接状态，每当对二次电容器进行充电的一次电容器被切换时，就选择相对于电源成为串联连接状态的一次电容器，并调整其连接状态，使得能够进行有效的电力供给。因此，无论哪个一次电容器侧与二次电容器连接，这种结构都能够将从电源向一次电容器的电力供给维持为最佳的状态。

在此，也能够从一次电容器相对于电源电路的连接状态的方面实现所述调整电路的控制。即，也可以是，在所述电压变换电路中，所述调整电路对于包含在所述多个一次电容器中、且被设定为相对于所述电源成为串联连接状态的规定的一次电容器，根据该一次电容器与该电源的连接状态，调整包含在该多个一次电容器中、且与该规定的一次电容器不同的备用的一次电容器与该电源的串联连接状态。这样通过适当利用备用的一次电容器，能够避免从电源向一次电容器侧的电力供给的效率降低。

更具体地讲，也可以构成如下的电源变换电路，在所述规定的一次电容器相对于所述电源未成为串联连接状态的情况下，所述调整电路以相对于该电源成为串联连接状态的方式追加连接所述备用的一次电容器。由此，在根据电力供给效率被预先设定成相对于电源成为串联连接状态的规定的一次电容器、处于不从电源接受电力供给的状态的情况下，通过调整电路进行如下调整：将多个一次电容器中预先设计的备用的一次电容器纳入为接受来自电源的电力供给的一次电容器，由此使来自电源的电力供给自身的效率不会降低。另外，本发明中的所谓备用的一次电容器，不仅指仅在规定的一次电容器未成为串联连接状态的情况下作为备用的一次电容器发挥作用的电容器，而且也可以是通过在规定的一次电容器未处于串联连接状态的时刻、相对于电源形成串联连接状态而接受电力供给的一次电容器。即，本说明书中的表述方式“备用”不限于针对一次电容器始终进行备用动作，而是指进行规定的一次电容器的辅助动作的意义上的备用动作，除进行备用动作以外没有任何限定。

在此，在以上所述的电压变换电路中，也可以构成为如下的电源变换电路，针对所述多个一次电容器中的各个一次电容器设有包括齐纳二极管的过电压防止电路，以使其端子间电压不超过规定的电压，在所述规定的一次电容器正从所述电源接受电力供给的状态下、其端子间电压由于所述过电压防止电路而被限制为所述规定的电压的情况下，所述调整电路进行切换，使所述备用的一次电容器相对于该电源成为串联连接状态，以替代端子间电压被限制为该规定的电压的该规定的一次电容器。在一次电容器的端子间电压将要超过规定的电压时，其超过量在过电压防止电路中被消耗掉，由此能够避免一次电容器的过电压。尤其是在连接控制电路的控制中，根据对二次电容器的充电的效率来控制开关电路的连接及断开，因而避免一次电容器的过电压很重要。另一方面，在调整电路的控制中，相对于电源被置于串联连接状态的一次电容器的端子间电压对来自电源的电力供给效率产生影响，因而避免一次电容器的过电压同样重要。这样在利用包括齐纳二极管的过电压防止电路限制电压的状态下，实质上从电源对一次电容器整体的供给电量不增加，因而供给电力被无用地消耗掉。因此，通过按照以上所述连接备用的一次电容器来取代端子间电压被限制的规定的一次电容器，能够避免电力的利用效率的降低。另外，关于“备用的一次电容器”如上所述。另外，作为过电压防止电路的其它方法，也能够采用通过开关电路将一次电容器从电源切断的结构。

另外，在以上所述的电压变换电路中，也可以是，所述连接控制电路控制所述一次电容器相对于所述二次电容器的连接状态，使得该一次电容器彼此不电气短路。这是基于如下考虑，如果在一次电容器彼此间产生短路，则对二次电容器的恰当充电变困难，因而有助于电压变换电路的效率提高。

另外，关于基于所述连接控制电路的控制的所述规定的连接电压，也可以是，该规定的连接电压是比使所述一次电容器的充电电压与所述二次电容器的充电电压之电压差达到将从该一次电容器向该二次电容器的电荷移动效率设为规定的效率以上的电压差的、该二次电容器的充电电压高的电压值。即，根据一次电容器的充电电压与二次电容器的充电电压之电压差、对从一次电容器向二次电容器的电荷移动的效率产生影响的情况，决定规定的连接电压。如果一次电容器的充电电压高于二次电容器的充电电压，换言之如果所述电压差增大，则发现电荷移动效率降低的倾向。该倾向自身在一次电容器的容量和二次电容器的容量存在差异时也基本上不变。因此，优选根据该电荷移动效率的倾向，决定通过连接控制电路被判定为与二次电容器连接用的规定的连接电压。根据实验，优选规定的连接电压为二次电容器的充电电压的约1.1～1.2倍的电压，以使所述规定的效率能够达到85％以上。

另外，在以上所述的电压变换电路中，所述电源可以是包括对来自外部的振动能进行电力变换的振动发电装置的电源，也可以是能够供给除此以外的电力的电源装置。另外，本发明也能够从包括以上所述的电压变换电路的电子设备的方面来实现。即，本发明是具有上述的电压变换电路及所述负荷电路的电子设备，因此所述电源的输出电压通过所述电压变换电路被降压为针对所述负荷电路的供给电压。

发明效果

本发明能够尽可能地使将交流电源的输出电压降压成针对负荷电路的供给电压时的电压变换效率成为最佳的状态。

附图说明

图1是示出本发明的电力变换电路的概略结构的图。

图2是将图1所示的电压变换电路所发挥的功能概念化的功能框图。

图3是示出针对一次电容器的充电电压和二次电容器的充电电压的、两个电容器之间的电荷移动率的相关性的图。

图4是在从电源电路向二次电容器进行充电时、有关一次电容器和二次电容器的连接时及断开时的时间常数的图。

图5是示出本发明的电力变换电路的一次电容器的充电电压、开关电路的接通信号、从一次电容器向二次电容器的放电电流的推移的时序图。

图6A是示出一次电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比、和其充电效率的相关性的第一图。

图6B是示出一次电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比、和其充电效率的相关性的第二图。

图6C是示出一次电容器组的总充电电压与电源电路的输出电压之比、和其充电效率的相关性的第三图。

图7是在图1所示的电压变换电路中执行的串联数调整处理的第一流程图。

图8是在图1所示的电压变换电路中执行的串联数调整处理的第二流程图。

图9是在图1所示的电压变换电路中执行的串联数调整处理的第三流程图。

图10是在图1所示的电压变换电路中执行的串联数调整处理的第四流程图。

图11是示出本发明的电力变换电路的概略结构的第二图。

图12是在图11所示的电压变换电路中执行的串联数调整处理的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明的实施方式的电压变换电路1。另外，下面的实施方式的结构仅是示例，本发明不限于该实施方式的结构。

实施例1

图1表示相当于本发明的交流电源的电压变换电路1的概略结构，电压变换电路1具有二次电容器6，二次电容器6设于以外部振动为来源(source)进行发电的振动发电装置11和负荷电路15之间，将振动发电装置11的输出电压降压，并作为负荷电路15的驱动电压进行蓄电。在此，由振动发电装置11、和进行振动发电装置11的发电电流的整流的整流电路12形成电源电路10，电源电路10的输出被向电压变换电路1侧进行输入。作为振动发电装置11的一例，可以举出利用驻极体材料的发电装置。振动发电装置是公知的技术，因而在本说明书中省略其详细说明。另外，在电源电路10中也可以包含振动发电装置以外的发电装置。另外，在本实施例中，采用了发电量为20～100μW、输出电压规模为30～80Vp-p的利用驻极体材料的振动发电装置，但本发明的应用不限于该装置。

另外，在电压变换电路1和负荷电路15之间设有开关电路16，开关电路16用于将在该电压变换电路1内的二次电容器6中蓄电的电能提供给负荷电路15侧。

在电压变换电路1中，通过将多个一次电容器串联连接而形成的一次电容器组2与电源电路10的输出端子连接，其输出被输入给一次电容器组2中所包含的一次电容器21～23。另外，在图1所示的结构中，在一次电容器组2中包含3个一次电容器，但并非这些一次电容器全部从电源电路10被供给电力，根据该电力供给时的供给效率，通过一次电容器组2中所包含的开关电路21a、21b、22a、22b、23a、23b调整所使用的一次电容器的数量(下面也称为“串联数”)(关于该调整的详细情况在后面叙述)。另外，将以能够对电源电路10进行电力供给的方式将一次电容器串联连接的状态，也称为“串联连接状态”。

开关电路21a、22a、23a与一次电容器一起相对于电源电路10而串联配置，开关电路21a对应于一次电容器21，开关电路22a对应于一次电容器22，开关电路23a对应于一次电容器23。因此，以后也将开关电路21a、22a、23a称为“串联开关电路”。另外，开关电路21b进行用于将一次电容器21和与其对应的开关电路21a旁通的旁通线的接通、断开，开关电路22b进行用于将一次电容器22和与其对应的开关电路22a旁通的旁通线的接通、断开，开关电路23b进行用于将一次电容器23和与其对应的开关电路23a旁通的旁通线的接通、断开。因此，以后也将开关电路21b、22b、23b称为“旁通开关电路”。另外，使用这些开关电路的一次电容器的串联数的调整由串联数调整电路7执行，但其内容将在后面叙述。另外，假设一次电容器21～23的容量相同。

另外，对于一次电容器组2中所包含的一次电容器21～23，分别以能够与二次电容器6并联连接的方式进行配线，而且在各一次电容器与二次电容器6的配线中，对应各一次电容器设有切换两个电容器的连接状态、断开状态的开关电路。具体而言，在一次电容器21和二次电容器6之间设有开关电路71a、71b，在一次电容器22和二次电容器6之间设有开关电路72a、72b，在一次电容器23和二次电容器6之间设有开关电路73a、73b。这些开关电路如后面所述根据对应的一次电容器的充电电压等分别独立地控制其开关动作，作为其控制用，按照对应的每个一次电容器设置有开关调整电路41～43。

并且，针对一次电容器21～23分别设置有用于监视其充电电压的电压监视电路31～33。由该电压监视电路31～33检测出的各一次电容器的充电电压被输出给切换控制电路5或串联数调整电路7。切换控制电路5根据所输出的各一次电容器的充电电压和二次电容器6的充电电压，通过开关调整电路41～43进行开关电路71a～73b的开关动作的控制。因此，该切换控制电路5和开关调整电路41～43相当于本发明的连接控制电路。并且，串联数调整电路7进行串联开关电路21a等和旁通开关电路21b等的开关动作的控制，以调整相对于电源电路10的一次电容器的串联连接状态。因此，该串联数调整电路7及串联开关电路21a等、旁通开关电路21b等相当于本发明的调整电路。并且，对于二次电容器6一并设有未图示的上限电压控制电路。该上限电压控制电路是在将所蓄电的电能提供给负荷电路15侧时，为了使负荷电路15不被施加过度的电压而限制二次电容器6的上限电压(例如3～3.15V)的电路。因此，在本实施例中，二次电容器6被实施来自电源电路10的充电，以维持大致被蓄电为上限电压的状态。

在这样构成的电压变换电路1中，针对相对于电源电路10通过串联数调整电路7被串联纳入的一次电容器，从该电源电路10进行电力供给。例如，在串联开关电路21a、22a、23a都处于导通状态时，各一次电容器利用来自电源电路10的供给电力被充电。并且，在取代串联开关电路处于接通状态、而是旁通开关电路处于接通状态时，避免对与其对应的一次电容器的充电。并且，被充电后的一次电容器的电力通过与开关电路71a的动作依次供给二次电容器6，由此进行对二次电容器6的充电。

在此，关于从振动发电装置11对二次电容器6的充电动作，根据图2进行说明。该充电动作是由上述的切换控制电路5、串联数调整电路7、电压监视电路31～33、开关调整电路41～43协作执行的，由此电源电路10的输出电压被降压至与负荷电路15的驱动电压相当的二次电容器6的充电电压。图2是将由电压监视电路31～33、开关调整电路41～43、切换控制电路5、串联数调整电路7发挥的功能概念化进行表示的功能框图。各电路当然可以具有图2所示的功能单元以外的功能单元。

在电压监视电路31～33中形成有充电电压监视部101、开关切换请求部102、放电结束通知部103。充电电压监视部101始终监视电压监视电路31～33分别对应的一次电容器21～23的充电电压。通过该监视而取得的各一次电容器的充电电压值在适当的定时被提供给切换控制电路5。开关切换请求部102切换对应的开关电路71a～73b，以将在一次电容器中蓄积的电能提供给二次电容器6，并且向切换控制电路5输出切换请求，以将该一次电容器和二次电容器6设为连接状态。另外，输出该切换请求的条件是与电荷的移动效率相关的规定的条件(其详细情况在后面叙述)，以使满足一次电容器21～23的充电电压和二次电容器6的充电电压的相关性。然后，放电结束通知部103根据从上述的一次电容器向二次电容器6的电力供给，在一次电容器的充电电压降低至规定的阈值时，通知切换控制电路5放电结束。

另外，在切换控制电路5形成有切换优先顺序决定部201、连接状态确认部202、连接许可部203、断开指示部204。切换优先顺序决定部201通过开关电路71a～73b决定连接用的优先顺序，以使多个一次电容器21～23不同时连接二次电容器6，即避免一次电容器之间的短路。另外，成为切换优先顺序决定部201的对象的一次电容器是通过上述开关切换请求部102输出了切换请求的一次电容器。连接状态确认部202进行确认哪个一次电容器与二次电容器6成为连接状态。连接许可部203根据由连接状态确认部202确认出的状况，许可一次电容器与二次电容器6的连接。断开指示部204根据来自上述放电结束通知部103的通知，向开关调整电路41～43输出用于消除成为对象的一次电容器与二次电容器6的连接状态的断开指示。

另外，在各开关调整电路形成有开关执行部301。开关执行部301按照来自上述连接许可部203的许可信号或者来自上述断开指示部204的断开指示，控制对应的开关电路71a～73b的开关动作。

另外，在串联数调整电路7形成有电容器状态监视部401、串联数决定部402、串联状态切换部403。电容器状态监视部401对于与电源电路10串联连接的一次电容器的串联数切换，监视与一次电容器21～23及二次电容器6相关的规定的状态。例如，在各一次电容器和二次电容器6之间进行的电力的授受状态如后面所述将涉及到该串联数，因而成为电容器状态监视部401的监视对象。串联数决定部402根据电容器状态监视部401的监视结果，决定与电源电路10串联连接的一次电容器的串联数。并且，串联状态切换部403按照串联数决定部402决定的串联数，切换一次电容器相对于电源电路10的实际连接状态。

在电压变换电路1中大致划分为，通过这样形成的电压监视电路31～33、切换控制电路5、开关调整电路41～43、串联数调整电路7，进行从各一次电容器向二次电容器6的充电、和从电源电路10向各一次电容器的电力供给。因此，首先详细说明前者的情况。

<从各一次电容器向二次电容器6的充电处理>

另外，以下的处理项目(1)～(5)的顺序没有限定，处理项目的顺序可以在不脱离本发明的宗旨的范围内适当调整。

(1)来自电源电路10的输出电流被蓄积在相对于电源电路10处于串联连接状态的各一次电容器中，各一次电容器的充电电压上升。该一次电容器的充电电压的变动由对应的电压监视电路的充电电压监视部101进行监视。

(2)在由充电电压监视部101监视的各一次电容器的充电电压达到作为基准的规定的连接电压时，开关切换请求部102向切换控制电路5发送切换请求。

在此，规定的连接电压被决定成如下值，即，在各一次电容器和二次电容器6相连接时的、使从一次电容器向二次电容器6的电荷的移动效率良好的值。因此，根据图3说明对规定的连接电压的决定。图3按照各电容器的每种充电电压，表示在一次电容器和二次电容器相连接时从一次电容器向二次电容器的电荷的移动效率。另外，该电荷的移动效率从理论上讲能够按照下式计算出。

电荷的移动效率＝(基于连接的二次电容器的电能增加量)

/(一次电容器的电能减少量)

图3中的上段(a)表示一次电容器和二次电容器的容量都是10μF的情况，下段(b)表示一次电容器的容量是1μF、二次电容器的容量是10000000μF的情况。另外，各电容器的充电电压的初期是指在开始连接的定时的充电电压，终止是指在结束连接并断开的定时的充电电压。根据图3可知，无论一次电容器和二次电容器的容量为何值都具有如下倾向：在初期一次电容器的充电电压与二次电容器的充电电压之电压差越小，则电荷的移动效率越上升。

因此，在本实施例中，在一次电容器和二次电容器的电压差为如下电压差，即，使初期的一次电容器的充电电压达到初期的二次电容器的充电电压的约1.1～1.2倍的电压的电压差时，进行从一次电容器向二次电容器的电荷移动，即，从开关切换请求部102向切换控制电路5发送切换请求，以使电荷的移动效率达到大致85％以上。具体而言，通过如上所述对二次电容器6一并设置上限电压控制电路，其充电电压被维持为大致3～3.15V，因而本实施例中的规定的连接电压约为3.3V。

(3)切换优先顺序决定部201按照来自各电压监视电路的开关切换请求部102的切换请求，决定与二次电容器6连接的一次电容器的连接顺序。原则上是按照切换请求到达的顺序来赋予连接顺序，但是当在维持连接状态的期间中有可能多个一次电容器同时处于连接状态的情况下，按照一次电容器21、一次电容器22、一次电容器23的顺序优先赋予连接顺序。另外，连接顺序的赋予也可以是上述以外的方式，重要的是在赋予连接顺序时不能形成两个以上的一次电容器同时连接二次电容器6的状态。

(4)由连接状态确认部202判定哪个一次电容器在与二次电容器6连接。因此，在判定为没有连接时，被赋予了最优先的连接顺序的一次电容器与二次电容器6的连接许可的指示，通过连接许可部203输出给对应该一次电容器的开关电路。因此，开关电路的开关执行部301将两个电容器连接，由此二次电容器6被充电。另一方面，在判定为连接时，连接许可部203的许可连接的指示的发令处于待机状态，直到从与当前连接二次电容器6的一次电容器对应的、电压监视电路的放电结束通知部103输出的放电结束的通知到达。

另外，来自放电结束通知部103的放电结束的通知是在一次电容器的充电电压达到接近二次电容器6的充电电压的值时输出的。在从放电结束通知部103输出了放电结束的通知后，断开指示部204将用于切断所连接的一次电容器和二次电容器6的断开指示，输出给与该连接的一次电容器对应的开关电路。接收到该断开指示的开关电路的开关执行部301将一次电容器和二次电容器的连接断开。与该断开同时，通过与上述的下一个连接二次电容器6的一次电容器对应的开关电路执行两个电容器的连接。

在此，在图4的上段(a)示出了在基于开关电路的连接及断开时、与一次电容器和二次电容器之间的连接相关的状态推移。在本实施例中，在开关执行部301将开关电路设为连接状态(ON状态)时的连接时间常数Δt1、被设定为比将开关电路设为断开状态(OFF状态)时的断开时间常数Δt2长。例如，Δt1约为7msec，Δt2是尽可能接近0msec的值。这样通过使连接时间常数比较长，电荷的移动能够缓慢进行，因而假设当在某个开关电路进行断开处理的过程中另一个开关电路进行连接处理时，也能够避免与各开关电路对应的一次电容器彼此短路。其结果是，如上所述，即使是同时进行某个开关电路的断开处理和另一个开关电路的连接处理，也能够实质上避免一次电容器彼此间的短路。

另一方面，如图4的下段(b)所示，如果将连接时间常数Δt1和断开时间常数Δt2都设为尽可能接近0msec的值，在同时进行某个开关电路的断开处理和另一个开关电路的连接处理时、或者以极其接近的间隔进行两种处理时，在一次电容器彼此间产生短路的可能性增大。尤其是在本发明的电压变换电路1中，实质上仅使1个一次电容器与二次电容器6连接是很重要的，鉴于此，能够避免一次电容器彼此间的短路的连接时间常数Δt1和断开时间常数Δt2的设定很重要。

(5)适当反复上述(1)～(4)，并依次将充电电压达到规定的连接电压的一次电容器连接二次电容器，使得一次电容器彼此间不会成为短路状态。其结果是，能够以保持一次电容器和二次电容器之间的电荷移动效率为85％以上的状态进行二次电容器的充电。

根据以上情况，在图5中示出了电压变换电路1的动作的时序图。另外，在该时序图中，为了简化说明而将一次电容器的数量设为两个。图中上面的两段表示两个一次电容器的充电电压的推移，下面的两段表示与各一次电容器对应的开关电路的连接状态的变动，再下面的两段表示从各一次电容器向二次电容器的放电电流的推移，最下段表示二次电容器的充电电压的推移。其中，在图中所示的重复定时，从与两个一次电容器对应的电压监视电路输出的切换请求是在相同时期输出的(参照图中用虚线包围的部位)。因此，有意识地使一方(下段侧)的一次电容器的连接开始定时错开切换请求的输出时期。由此，能够避免一次电容器彼此的短路。

<从电源电路10向一次电容器的电力供给处理>

下面，说明从电源电路10向一次电容器的电力供给。在本发明的电压变换电路1中，通过串联数调整电路7调整相对于电源电路10被串联连接的一次电容器的数量，以实现来自振动发电装置11的有效的电力供给。这依据于振动发电装置11与一次电容器之间的充电效率根据振动发电装置11的开放端电压与一次电容器的总充电电压之比(一次电压比)而变动，但相对于电源电路10能够串联连接的一次电容器是根据在与二次电容器6之间进行的上述电力授受而决定的。因此，串联数调整电路7根据一次电容器21～23及二次电容器6的规定的状态，调整相对于电源电路10被串联连接的一次电容器的数量(串联数)。

其中，振动发电装置11与相对于电源电路10处于串联连接状态的一次电容器之间的充电效率Ec1用下式表示。

Ec1＝(每单位时间向一次电容器蓄积的电能量)

/(整合电阻时的振动发电装置11的供给(发电)电量)

将这样定义的充电效率Ec1与一次电压比在理论上的相关性绘制如图6A的线L1所示，在一次电压比为50％时能够描画出呈现极值的抛物线。因此，以使相对于电源电路10处于串联连接状态的一次电容器的总充电电压达到振动发电装置11的开放端电压的一半的方式，决定一次电容器的串联数即可。具体而言，从一次电容器向二次电容器6充电时的电压变化如上所述考虑电荷的移动效率而设定为较小变化，鉴于此，将该充电时的一次电容器的充电电压视为与从二次电容器向负荷电路16的输出电压相同，按照下式决定串联数。

串联数＝振动发电装置11的开放端电压/2/二次电容器的输出电压

…(式1)

例如，在开放端电压为60V、二次电容器6的输出电压为1.5V时，一次电容器的串联数为20。另外，本说明书中的开放端电压与基于振动发电装置11的电动势意思相同。

另外，严格地讲在通过开关电路71a等的开关动作而进行放电时，一次电容器的充电电压变动。因此，在将通过一个一次电容器(例如一次电容器21)的开关动作从一次电容器向二次电容器6的充电初期(充电开始定时)的充电电压设为V1、将该充电的终止时期(充电结束定时)的充电电压设为V1’时，使用这两个电压的平均值V1ave(＝(V1+V1’)/2)，按照下面所述计算出串联数。

串联数＝振动发电装置11的开放端电压/2/V1ave…(式1’)

通常，在市场上能够买到的电容器的容量是既定的值，因而为了使相对于电源电路10处于串联连接状态的一次电容器的总充电电压正好达到振动发电装置11的开放端电压的一半(50％)，而存在难以决定一次电容器的串联数的情况。在这种情况下，以使相对于电源电路10处于串联连接状态的一次电容器的总充电电压尽可能接近振动发电装置11的开放端电压的一半的方式，决定其中所包含的一次电容器的数量。

另外，在一次电容器组2与负荷电阻连接的情况下，如图6B中的线L2所示或者如图6C中的线L3所示，充电效率呈现极值时的一次电压比低于50％。图6B是表示使用了内部电阻为10MΩ～20MΩ的振动发电装置11时的、一次电容器与约10MΩ的负荷电阻连接的状态的充电效率的推移的图，图6C是表示使用了相同的振动发电装置11时的、一次电容器与约100MΩ的负荷电阻连接的状态的充电效率的推移的图。另外，作为参考，图6B中的线L4及图6C中的线L5表示在负荷电阻的电力消耗效率。这样关于充电效率的极值变动的原因，可以举出一次电容器在自身蓄积电能的同时向所连接的负荷电阻供给电能的情况。另外，在图1所示的电压变换电路1中，一次电容器组2中所包含的各一次电容器与电压监视电路31～33连接，这些电路相当于负荷电阻。因此，在电压变换电路1中，也可以根据电压监视电路31～33的内部电阻决定一次电容器的串联数。

另外，关于从电源电路10供给的电力，不限于始终是固定的值。例如，也存在振动发电装置11的发电能力由于制造上的偏差而产生偏差的情况。此外，从振动发电装置11随时间经过而变化的角度考虑，根据基于所谓寿命的发电能力的时间性变化和振动源的变化(振动源的强度或振动源的振动频率和振动发电装置11的谐振频率的偏差、根据包围振动发电装置11的环境变化而形成的发电能力的变动等)，从电源电路11向一次电容器组2施加的电压有可能变动。为了针对这种供给电压的变化也能够进行有效的电力供给，优选按照以上所述调整一次电容器的串联数，使得在理论上达到振动发电装置11的开放端电压的一半(50％)。

在此，根据图7～图10具体说明一次电容器的串联数的调整。另外，图7～图10所示的串联数调整处理是由串联数调整电路7适时执行的处理。

<串联数调整处理1>

首先，说明图7记载的第一串联数调整处理。该处理是根据从一次电容器向二次电容器6的充电状态而进行的。在该串联数决定处理中，首先在S101，由电容器状态监视部401判定二次电容器6是否在充电中、即一次电容器21～23中哪个电容器处于通过对应的开关电路与二次电容器6连接的状态。如果在S101判定为肯定，则结束该控制，如果判定为否定，则进入S102。然后，在S102，串联数决定部402根据在S101判定为否定，在二次电容器6不充电的状态下，按照上式1或者上式1’决定一次电容器的串联数。在S102的处理结束后进入S103。

在S103，决定相对于电源电路10形成串联状态的一次电容器，以在二次电容器6不充电的状态下实现在S102决定的串联数，并且调整串联开关电路21a～23a及旁通开关电路21b～23b的接通/断开状态，以形成该串联状态。例如，当在S102决定的串联数为“2”的情况下，将在二次电容器6不充电的状态下相对于电源电路10被串联连接的一次电容器设为21、22，将未连接的一次电容器设为23。因此，在该情况下，在一次电容器21或者一次电容器22中一方处于满充电状态并对二次电容器6进行充电时，与电源电路10连接的一次电容器仅是不对二次电容器6进行充电的一个一次电容器。另外，上述S103的处理是由串联状态切换部403进行的。

对以上处理进行总结，根据图7所示的串联数调整处理，在不从一次电容器向二次电容器进行电力供给的期间、即开关电路71a等都处于断开状态的期间中，形成能够有效进行从电源电路10向一次电容器的电力供给的状态。因此，根据图7所示的串联数调整处理，在电压变换电路1中，在不向二次电容器6充电的期间比进行充电的期间长的情况下，能够进行有用的一次电容器的串联数调整。

<串联数调整处理2>

下面，说明图8记载的第二串联数调整处理。该处理与第一串联数调整处理相同地，是根据从一次电容器向二次电容器6的充电状态而进行的。在该串联数决定处理中，首先与S101相同地，在S201，由电容器状态监视部401判定二次电容器6是否在充电中。如果在S201判定为肯定，则进入S202，如果判定为否定，则结束该控制。然后，在S202，串联数决定部402根据在S201判定为肯定，在二次电容器6被充电的状态下，按照上式1或者上式1’决定一次电容器的串联数。在S202的处理结束后进入S203。

在S203，决定相对于电源电路10形成串联状态的一次电容器，以在二次电容器6被充电的状态下实现在S202决定的串联数，并且调整串联开关电路21a～23a及旁通开关电路21b～23b的接通/断开状态，以形成该串联状态。例如，当在S102决定的串联数为“2”的情况下，在二次电容器6不充电的状态下相对于电源电路10被串联连接的一次电容器的数量为“3”。因此，在该不充电的状态下，一次电容器21～23为连接状态。并且，在一次电容器21～23中任意一个一次电容器对二次电容器6进行充电时，剩余的两个一次电容器从电源电路10接受电力供给，实现此时的供给效率的优化。另外，上述S203的处理是由串联状态切换部403进行的。

对以上处理进行总结，根据图8所示的串联数调整处理，在从一次电容器向二次电容器进行电力供给的期间、即任意一个开关电路71a等的对处于接通状态的期间中，形成能够有效进行从电源电路10向一次电容器的电力供给的状态，在不进行该电力供给的期间中，来自电源电路10的电力供给的效率稍微降低。因此，根据图8所示的串联数调整处理，在电压变换电路1中，在向二次电容器6充电的期间比不进行充电的期间长的情况下，能够进行有用的一次电容器的串联数调整。

<串联数调整处理3>

下面，说明图9记载的第三串联数调整处理。另外，在该处理中，以一次电容器的串联数被预先决定为规定的数量为前提。首先，在S301，由电容器状态监视部401判定对二次电容器6进行充电的一次电容器是否被切换。即，判定基于切换控制电路5的一次电容器和二次电容器6的连接状态是否有变化。如果在S301判定为肯定，则进入S302，如果判定为否定，则结束该处理。在S302，由串联状态切换部403适当切换相对于电源电路10的一次电容器的串联状态，以维持预先决定的串联数。这样，该处理关注于二次电容器6的充电状态，通过切换其充电状态来调整一次电容器6的串联连接状态。

例如，在按照上式1将一次电容器的串联数决定为“2”的情况下，调整串联开关电路21a～23a及旁通开关电路21b～23b的接通/断开状态，以使一次电容器21、22成为串联状态。在此，在从一个一次电容器21向二次电容器6进行充电时，一次电容器21处于从电源电路10切断的状态，因而串联数的数量比当初设定的值减少，导致不能实现来自电源电路10的有效的电力供给。因此，在为了对二次电容器6充电而处于一次电容器21被切断的状态时，串联开关电路23a被设为接通状态、旁通开关电路23b被设为断开状态，以将此前没有与电源电路10串联连接的一次电容器23串联连接。这样，根据该处理，无论对二次电容器6的充电状态如何，都能够将一次电容器的串联数维持为规定的数量，由此实现有效的电力供给。

另外，关于一次电容器的串联数，也可以在适当的定时重新计算。尤其是，通过在预测出来自电源电路10的供给电力的变动的定时进行串联数的计算，能够实现与电源电路10的特性对应的、对一次电容器的更有效的电力供给。另外，上述S402、S403的处理是由串联状态切换部403进行的。

<串联数调整处理4>

下面，说明图10记载的第四串联数调整处理。另外，在该处理中，以一次电容器的串联数被预先决定为规定的数量为前提。首先，在S401，判定与预先决定的规定的数量对应的规定的一次电容器是否相对于电源电路10处于串联连接状态。如果在S401判定为肯定，则意味着从电源电路10对一次电容器进行有效的电力供给，由此结束该控制。另一方面，如果在S401判定为否定，则意味着规定的一次电容器中至少一个一次电容器在对二次电容器进行充电、或者达到满充电状态且处于等待对二次电容器充电的状态(以后也称为“待机状态”)。因此，在该情况下，不从电源电路10对一次电容器进行有效的电力供给，而进行S402的处理。

在S402，决定以使相对于电源电路10成为串联连接状态的方式而被纳入的备用的一次电容器，在S403，控制用于纳入该备用的一次电容器的、与该一次电容器对应的串联开关电路和旁通开关电路的接通/断开状态。这样，该处理关注于一次电容器相对于电源电路10的串联连接状态，通过切换其串联连接状态，备用的一次电容器被纳入电源电路10。该备用的一次电容器是在规定的一次电容器被从电源电路10切断时，以没有浪费地回收从电源电路10随时供给的电力为目的、而被多余地纳入电压变换电路1的一次电容器组2中的一次电容器。另外，作为备用的一次电容器的另一种方法，在判定为规定的一次电容器未处于串联连接状态的时刻，如果存在通过与电源形成串联连接状态而能够接受电力供给的一次电容器，该一次电容器即使不是恒定的备用的一次电容器，也可以用作本实施例中的备用的一次电容器。

<串联数调整处理5>

下面，根据图11和图12说明第五串联数调整处理。图11是表示电压变换电路1的另一个实施例的图，关于图11所示的与电压变换电路1相同的构成要素，标注相同的参照标号并省略其详细说明。其中，图11所示的电压变换电路1的构成要素中与图1所示的电压变换电路1的构成要素的不同之处在于，对于各一次电容器导入了利用齐纳二极管调整一次电容器的上限电压的功能，以取代由对应的串联开关电路限制一次电容器的端子间电压的上限值(下面，也简称为“上限电压”)的功能。具体而言，对于第一电容器21，与第一电容器21并联地设有齐纳二极管21c，对于第一电容器22，与第一电容器22并联地设有齐纳二极管22c，对于第一电容器23，与第一电容器23并联地设有齐纳二极管23c。这样，通过设置齐纳二极管21c～23c，将对应的第一电容器21～23各自的上限电压限制为对应齐纳二极管的值。即，齐纳二极管21c～23c与和各齐纳二极管一起设置的未图示的电阻部消耗供给各一次电容器的电力，由此调整一次电容器的上限电压。

这样通过利用齐纳二极管，在电压变换电路1中能够省略有关上述的串联开关电路21a等的控制，由此也能够简化串联数调整电路7的控制内容。而且，在齐纳二极管中通过所谓消耗供给电力来维持一次电容器的端子间电压，因而只要可能，则优选不从电源电路10对达到满充电状态的一次电容器进行电力供给。因此，在第一电容器达到满充电状态的情况下，优选将对应的旁通开关电路设为接通状态，由此避免供给电力流入齐纳二极管。但是，如果这样将旁通开关电路设为接通状态，则相对于电源电路10成为串联状态的一次电容器的数量减少，因而有可能偏离能够有效地进行电源电路10和一次电容器之间的电力供给的状态。

根据以上情况，图12所示的串联数调整处理由串联数调整电路7执行。另外，在该处理中与第四串联数调整处理相同地，以一次电容器的串联数被预先决定为规定的数量为前提。首先，在S501，在与预先决定的规定的数量对应的规定的一次电容器中，判定是否存在达到满充电状态而且处于能够对二次电容器6充电的待机状态的一次电容器。如果在S501判定为肯定，则执行电力供给的旁通，以避免齐纳二极管的电力消耗，其结果意味着处于不能进行有效的电力供给的状态。因此，在该情况下进入S502。另一方面，如果在S501判定为否定，则不执行电力供给的旁通，因而结束该控制。

在S502，决定以使相对于电源电路10成为串联连接状态的方式而纳入的备用的一次电容器，在S503，控制用于纳入该备用的一次电容器的、与该一次电容器对应的旁通开关电路的接通/断开状态。这样，该处理在利用齐纳二极管限制一次电容器的端子间电压的情况下，也能够实现从电源电路10向一次电容器的有效的电力供给。另外，有关该处理的备用的一次电容器的情况，与第四串联数调整处理中的备用的一次电容器的情况相同。另外，上述S502、S503的处理是由串联状态切换部403进行的。

在这样进行第一串联数调整处理～第五串联数调整处理的电压变换电路1中，从包括振动发电装置11的电源电路10向一次电容器组2的充电效率被维持为良好状态，因而作为电压变换电路1整体，从振动发电装置11对二次电容器实施的电压下降及充电的效率也是极其良好的状态。并且，关于从一次电容器向二次电容器6的充电，在监视各一次电容器的充电电压的基础上进行向二次电容器6的电荷移动，因而即使是一次电容器的容量多少存在偏差时，也能够实现适当的二次电容器的充电。

<变形例>

在上述的实施例中，二次电容器6由一个电容器构成，但也可以由多个电容器构成该二次电容器6。并且，电容器彼此的连接方式可以是串联、并联中的任意一种方式，也可以是串联、并联的组合方式。在这种情况下，只要一次电容器的充电电压与二次电容器6的充电电压之间的上述的相关性能够在由多个电容器构成的二次电容器整体与一次电容器之间成立，就能够实现从一次电容器向二次电容器整体的有效的电荷移动。另外，适当调整负荷电路15与构成二次电容器的多个电容器的连接方式，由此电压变换电路1具有针对负荷电路15的多种输出电压。

标号说明

1电压变换电路；2一次电容器组；5切换控制电路；6二次电容器；7串联数调整电路；10电源电路；11振动发电装置；12整流电路；15负荷电路；21～23一次电容器；21a～23a串联开关电路；21b～23b旁通开关电路；21c～23c齐纳二极管；31～33电压监视电路；41～43开关调整电路；71a、71b开关电路；72a、72b开关电路；73a、73b开关电路。

Claims (10)

1.一种电压变换电路，其中，该电压变换电路具有：

多个一次电容器，它们从电源进行充电，该电源是使用了振动发电的电源，振动发电是通过外部的振动进行发电；

二次电容器，其与所述多个一次电容器分别并联连接，并能够通过针对负荷电路的供给电压进行充电；

多个开关电路，它们分别对应于所述多个一次电容器而设置，对该一次电容器和所述二次电容器的连接状态进行切换；

连接控制电路，其将充电电压达到了比所述二次电容器的充电电压高的规定的连接电压的所述一次电容器分别通过对应的所述开关电路依次与所述二次电容器连接；以及

调整电路，其调整所述电源与所述多个一次电容器的连接状态，使得该多个一次电容器中所包含的至少一部分一次电容器相对于所述电源成为串联连接状态，以将从该电源向该多个一次电容器侧的电力供给效率维持为规定的效率。

2.根据权利要求1所述的电压变换电路，其中，

所述调整电路根据从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电状态，调整所述电源与该多个一次电容器的连接状态。

3.根据权利要求2所述的电压变换电路，其中，

在未进行从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电的状态下，所述调整电路从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。

4.根据权利要求2所述的电压变换电路，其中，

在正进行从所述多个一次电容器侧向所述二次电容器的充电的状态下，所述调整电路从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。

5.根据权利要求2所述的电压变换电路，其中，

所述调整电路根据通过所述连接控制电路进行的、对所述二次电容器进行充电的一次电容器的切换，从所述多个一次电容器中选择应该相对于所述电源成为串联连接状态的一次电容器，并形成该串联连接状态，使得按照所述规定的效率进行从所述电源向所述多个一次电容器侧的电力供给。

6.根据权利要求1所述的电压变换电路，其中，

所述调整电路根据包含在所述多个一次电容器中、且被设定为相对于所述电源成为串联连接状态的规定的一次电容器与该电源的连接状态，调整包含在该多个一次电容器中、且与该规定的一次电容器不同的备用的一次电容器与该电源的串联连接状态。

7.根据权利要求6所述的电压变换电路，其中，

在所述规定的一次电容器相对于所述电源未成为串联连接状态的情况下，所述调整电路以相对于该电源成为串联连接状态的方式追加连接所述备用的一次电容器。

8.根据权利要求6所述的电压变换电路，其中，

针对所述多个一次电容器中的各个一次电容器设有包括齐纳二极管的过电压防止电路，以使其端子间电压不超过规定的电压，

在所述规定的一次电容器正从所述电源接受电力供给的状态下、其端子间电压由于所述过电压防止电路而被限制为所述规定的电压的情况下，所述调整电路进行切换，使所述备用的一次电容器相对于该电源成为串联连接状态，以替代端子间电压被限制为该规定的电压的该规定的一次电容器。

9.根据权利要求1～8中任意一项所述的电压变换电路，其中，

所述连接控制电路控制所述一次电容器相对于所述二次电容器的连接状态，使得该一次电容器彼此不电气短路。

10.一种电子设备，其中，该电子设备具有权利要求1～9中任意一项所述的电压变换电路和所述负荷电路，

所述电源的输出电压通过所述电压变换电路被降压成针对所述负荷电路的供给电压。