CN1272235A - 过充电防止方法、充电电路、电子装置及钟表 - Google Patents

过充电防止方法、充电电路、电子装置及钟表 Download PDF

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Abstract

一种过充电防止方法,用来防止对连接在桥式整流电路上的蓄电元件的过充电,上述桥式整流电路由连接在供给交流电压的一个输入端和第一电源线之间的第一开关部、连接在供给交流电压的另一个输入端和上述第一电源线之间的第二开关部、连接在上述一个输入端和上述第二电源线之间的第三开关部、以及连接在上述另一个输入端和上述第二电源线之间的第四开关部构成,该过充电防止方法是使第一及第二开关部或第三及第四开关部同时呈导通状态,通过一个输入端及另一个输入端形成闭合路径,所以充电电压不会超过蓄电元件的耐压程度,能防止蓄电元件过充电。另外,由于蓄电元件不会短路,所以不发生短路电流,蓄电元件中蓄积的电力不会被无功地消耗,不会对蓄电元件及被驱动电路造成损伤。另外,用与充电路径不同的路径形成闭合环路,使发电电流在该阀合环路中流动,能防止蓄电元件过充电,所以能使用耐压低的电路元件,容易IC化。另外,通过相当于发电装置的两个输出端的两个输入端形成闭合环路,将短路制动力加在发电装置的转子上,所以能自动地降低端电压的振幅,能降低发电装置的线圈及转子中的电磁噪声的发生。

Description

过充电防止方法、充电电路、电子装置及钟表
技术领域
本发明涉及适合于防止过充电的过充电防止方法、充电电路、使用充电电路及过充电防止方法的电子装置及钟表。
背景技术
一般说来，在利用由发电机发生的交流电压对大容量电容器、二次电池等蓄电器进行充电的充电电路中，作为对交流电压进行全波整流用的整流电路，采用二极管桥式电路。可是，在二极管桥式电路中发生由二极管两个部分的电压降造成的损失。
因此，在手表之类小型、携带型的电子装置中，在使用发生振幅小的交流电压的发电机的情况下，由二极管桥式电路造成的损失的影响大，不适合将二极管桥式电路作为整流电路使用。
因此，设计了用晶体管代替二极管的同步整流电路。
图23是表示使用现有的同步整流电路的充电电路的一种结构例的电路图。
在图23中，充电电路备有：比较器COM1A、COM1B；比较器COM2A、COM2B；P沟道FETMP1、MP2；N沟道FETMN1、MN2；以及蓄积充电电流的大容量电容器C(充电元件)。
比较器COM1A对连接在发电机AG上的输入端子AG1的输出电压V1和电源Vdd的电压进行比较。另外，比较器COM1B对连接在发电机AG上的输入端子AG2的输出电压V2和电源Vdd的电压进行比较。
比较器COM2A对输入端子AG1的输出电压V1和电源Vss的电压进行比较。另外，比较器COM2B对输入端子AG2的输出电压V2和电源Vss的电压进行比较。
2 P沟道FETMP1用比较器COM1A控制通/断，P沟道FETMP2用比较器COM1B控制通/断。
N沟道FETMN1用比较器COM2A控制通/断，N沟道FETMN2用比较器COM2B控制通/断。
另外，D1～D4是各MOSFET的寄生二极管。
其次，图24是说明上述的充电电路的工作用的时序图。
发电机AG将相位差彼此相差180°的输出电压V1、V2输出给输入端子AG1、AG2。如果发电机AG的输出电压V1达到电源电压Vdd以上，则P沟道FETMP1利用比较器COM1A而呈导通状态。
与此相反，如果发电机AG的输出电压V2达到电源电压Vss以下，则N沟道FETMN2利用比较器COM2B而呈导通状态。同样，如果发电机AG的输出电压V2达到电源电压Vdd以上，则P沟道FETMP2利用比较器COM1B而呈导通状态，如果发电机AG的输出电压V1达到电源电压Vss以下，则N沟道FETMN1利用比较器COM2A而呈导通状态。
因此，如果在P沟道FETMP1和N沟道FETMN2呈导通状态、以及P沟道FETMP2和N沟道FETMN1呈导通状态的情况下，来自发电机AG的充电电流i沿箭头所示的路径流入大容量电容器C，进行充电。这样，可知即使在使用晶体管的同步整流电路中，也能进行全波整流。
可是，在这样的充电电路中，如果大容量电容器C的充电电压超过了规定电压，则呈过充电状态，存在劣化、充电效率低的问题。
本发明就是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能防止过充电、同时伴随防止过充电而能防止蓄电元件的短路的过充电防止方法、充电电路、电子装置及钟表。
发明的公开
本发明的第一种形态是一种过充电防止方法，用来防止对连接在桥式整流电路上的蓄电元件的过充电，上述桥式整流电路由连接在供给交流电压的一个输入端和第一电源线之间的第一开关部、连接在供给交流电压的另一个输入端和上述第一电源线之间的第二开关部、连接在上述一个输入端和上述第二电源线之间的第三开关部、以及连接在上述另一个输入端和上述第二电源线之间的第四开关部构成，该过充电防止方法的特征在于：
使上述第一及第二开关部或上述第三及第四开关部同时呈导通状态，通过上述一个输入端及上述另一个输入端形成闭合路径。
另外，本发明的特征在于：上述第一及第二开关部是P沟道MOSFET，上述第三及第四开关部是N沟道MOSFET。
本发明被用于对供给上述输入端的交流电压进行整流后将电力充电给上述蓄电元件的充电电路中，该充电电路备有：对供给交流电压的各输入端的一个端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较部；连接在上述第一电源线和上述一个输入端之间、由上述第一比较部控制通/断的第一开关部；对上述各输入端的另一个端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较部；连接在上述第一电源线和上述另一个输入端之间、由上述第二比较部控制通/断的第二开关部；对供给上述一个输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较部；连接在上述第二电源线和上述一个输入端之间、由上述第三比较部控制通/断的第三开关部；对供给上述另一个输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较部；连接在上述第二电源线和上述另一个输入端之间、由上述第四比较部控制通/断的第四开关部；以及连接在上述第一及第二电源线之间的蓄电元件，该过充电防止方法的特征在于有：检测上述蓄电元件的充电电压的步骤；判断所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的步骤；在上述充电电压超过了上述规定的电压的情况下，使上述第一及第二开关部、或上述第三及第四开关部呈阻断状态的步骤；以及使上述第一及第二开关部、或上述第三及第四开关部同时呈导通状态，在上述一个输入端和上述另一个输入端之间形成闭合路径的步骤。
另外本发明的特征在于：上述判断所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的步骤包括将上述规定的电压作为预定的基准电压，将上述充电电压与上述基准电压进行比较的步骤。
另外本发明的特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，使上述第一及第二开关部呈导通状态。
另外其特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，使上述第三及第四开关部呈阻断状态后，使上述第一及第二开关部呈导通状态。
另外本发明的特征在于：还有在使上述第一至第四开关部恢复为通常的充电工作时，使上述第一及第二开关部恢复后，再使上述第三及第四开关部恢复的步骤。
另外本发明的特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，以上述第三及第四开关部呈阻断状态为条件，使上述第一及第二开关部呈导通状态。
另外本发明的特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，使上述第三及第四开关部呈导通状态。
另外本发明的特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，使上述第一及第二开关部呈阻断状态后，再使上述第三及第四开关部呈导通状态的步骤。
另外本发明的特征在于：还有在使上述第一至第四开关部恢复通常的充电工作时，使上述第三及第四开关部恢复后，再使上述第一及第二开关部恢复的步骤。
另外本发明的特征在于：在上述形成闭合路径的步骤中，在上述形成闭合路径的步骤中，以上述第一及第二开关部呈阻断状态为条件，使上述第三及第四开关部呈导通状态。
另外本发明的特征在于：在上述检测蓄电元件的充电电压的步骤中，在每一规定的取样间隔间歇地进行上述充电电压的检测。
另外，本发明的第二种形态的特征在于备有：连接在供给交流电压的一个输入端和第一电源线之间的第一开关装置；连接在供给交流电压的另一个输入端和上述第一电源线之间的第二开关装置；连接在上述一个输入端和上述第二电源线之间的第三开关装置；连接在上述另一个输入端和上述第二电源线之间的第四开关装置；连接在由上述第一开关装置、上述第二开关装置、上述第三开关装置及上述第四开关装置形成的桥式整流电路上的蓄电元件；以及使上述第一开关装置及第二开关装置或上述第三开关装置及第四开关装置同时呈导通状态，通过上述一个输入端及上述另一个输入端形成闭合路径的闭合环路形成装置。
另外本发明的上述闭合环路形成装置的特征在于：在使上述第三开关装置及上述第四开关装置呈阻断状态后，使上述第一开关装置及上述第二开关装置同时呈导通状态，或者，在上述第一开关装置及上述第二开关装置呈阻断状态后，使上述第三开关装置及上述第四开关装置同时呈导通状态。
另外，一种对供给第一及第二输入端的交流电压进行整流、将电荷充给设置在第一及第二电源线之间的蓄电元件的充电电路，该充电电路的特征在于备有：对供给上述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在上述第一电源线和上述第一输入端之间、由上述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在上述第一电源线和上述第二输入端之间、由上述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；对供给上述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在上述第二电源线和上述第一输入端之间、由上述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在上述第二电源线和上述第二输入端之间、由上述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；连接在上述第一及第二电源线之间、利用由上述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；
检测上述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及根据上述规定电压比较装置的检测结果，使上述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使上述第一及第二开关装置呈导通状态，在上述第一输入端和上述第二输入端之间形成闭合路径的闭合环路形成装置。
另外本发明的特征在于：上述规定电压比较装置将上述规定的电压作为预定的基准电压，检测上述充电电压是否超过了上述基准电压。
另外特征在于本发明的上述闭合环路形成装置备有：在上述规定电压比较装置中检测到上述充电电压超过了上述规定电压的情况下，生成使上述第一及第二开关装置呈导通状态的第一控制信号的第一控制信号生成装置；在上述第一及第二开关装置呈导通状态之前，生成使上述第三及第四开关装置呈阻断状态的第二控制信号的第二控制信号生成装置；连接在上述第一比较装置和上述第一开关装置之间、利用上述第一控制信号使上述第一开关装置呈导通状态的第一选通装置；连接在上述第二比较装置和上述第二开关装置之间、利用上述第一控制信号使上述第二开关装置呈导通状态的第二选通装置；连接在上述第三比较装置和上述第三开关装置之间、利用上述第二控制信号使上述第三开关装置呈阻断状态的第三选通装置；以及连接在上述第四比较装置和上述第四开关装置之间、利用上述第二控制信号使上述第四开关装置呈阻断状态的第四选通装置。
另外特征在于本发明的上述闭合环路形成装置备有：在上述规定电压比较装置中检测到上述充电电压超过了上述规定电压的情况下，生成使上述第一及第二开关装置呈导通状态、使上述第三及第四开关装置呈阻断状态的控制信号的控制信号生成装置；连接在上述第一比较装置和上述第一开关装置之间、利用上述控制信号使上述第一开关装置呈导通状态的第一选通装置；连接在上述第二比较装置和上述第二开关装置之间、利用上述控制信号使上述第二开关装置呈导通状态的第二选通装置；连接在上述第三比较装置和上述第三开关装置之间、利用上述控制信号使上述第三开关装置呈阻断状态的第三选通装置；连接在上述第四比较装置和上述第四开关装置之间、利用上述控制信号使上述第四开关装置呈阻断状态的第四选通装置；当上述第三开关装置呈阻断状态时，将上述控制信号供给上述第一选通装置的第五选通装置；以及当上述第四开关装置呈阻断状态时，将上述控制信号供给上述第二选通装置的第六选通装置；
另外特征在于：本发明的上述开关装置是晶体管。
另外本发明的特征在于：与上述晶体管并联连接着寄生二极管。
另外特征在于：本发明的供给上述输入端的交流电力由发电装置产生，上述发电装置有进行旋转运动的旋转锤、以及利用上述旋转锤的旋转运动产生电动势的发电元件。
另外特征在于：本发明的供给上述输入端的交流电力由发电装置产生，上述发电装置有施加变形力的弹性构件、利用使上述弹性构件恢复原来形状的恢复力进行旋转运动的旋转装置、以及利用上述旋转装置的旋转运动产生电动势的发电元件。
另外特征在于：本发明的供给上述输入端的交流电力由发电装置产生，上述发电装置备有当发生位移时，利用压电效应产生电动势的压电元件。
另外特征在于：本发明的上述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行上述蓄电元件的充电电压的检测。
另外，本发明的第三种形态的特征在于备有：产生交流电力的发电装置；充电电路，它由以下装置构成：对供给上述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在上述第一电源线和上述第一输入端之间、由上述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在上述第一电源线和上述第二输入端之间、由上述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；对供给上述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在上述第二电源线和上述第一输入端之间、由上述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在上述第二电源线和上述第二输入端之间、由上述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；连接在上述第一及第二电源线之间、利用由上述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；检测上述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及根据上述规定电压比较装置的检测结果，使上述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使上述第一及第二开关装置呈导通状态，在上述第一输入端和上述第二输入端之间形成闭合路径的闭合环路形成装置；以及利用从上述蓄电元件供给的电力工作的处理电路。
另外特征在于：本发明的上述规定电压比较装置将上述规定的电压作为预定的基准电压，检测上述充电电压是否超过了上述基准电压。
另外特征在于：本发明的上述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行上述蓄电元件的充电电压的检测。
另外，本发明的第四种形态的特征在于备有：产生交流电力的发电装置；充电电路，它由以下装置构成：对供给上述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在上述第一电源线和上述第一输入端之间、由上述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在上述第一电源线和上述第二输入端之间、由上述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；对供给上述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在上述第二电源线和上述第一输入端之间、由上述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；对供给上述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在上述第二电源线和上述第二输入端之间、由上述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；连接在上述第一及第二电源线之间、利用由上述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；检测上述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及根据上述规定电压比较装置的检测结果，使上述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使上述第一及第二开关装置呈导通状态，在上述第一输入端和上述第二输入端之间形成闭合路径的闭合环路形成装置；以及利用从上述蓄电元件供给的电力工作、进行时刻计时的计时电路。
另外特征在于：本发明的上述规定电压比较装置将上述规定的电压作为预定的基准电压，检测上述充电电压是否超过了上述基准电压。
另外特征在于：本发明的上述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行上述蓄电元件的充电电压的检测。
附图的简单说明
图1是表示说明本发明的过充电防止方法用的充电电路的简略结构的电路图。
图2是说明本发明的过充电防止方法的基本工作用的时序图。
图3是表示第一实施形态的充电电路100的结构的电路图。
图4是表示控制电路2的一种结构例的电路框图。
图5是表示适合使用充电电路100的(手表)时钟的简略结构的示意图。
图6是说明第一实施形态的充电电路100的工作用的时序图。
图7是表示第二实施形态的充电电路101的结构的电路图。
图8是说明第二实施形态的充电电路101的工作用的时序图。
图9是表示第三实施形态的充电电路102的结构的电路图。
图10是第三实施形态的升压电路的简略结构图。
图11是第三实施形态的升压电路的工作说明图。
图12是3倍升压时的升压电路的等效电路。
图13是2倍升压时的升压电路的等效电路。
图14是1.5倍升压时的升压电路的等效电路。
图15是直接连接时(1倍升压时)的升压电路的等效电路。
图16是表示第四实施形态的充电电路103的结构的电路图。
图17是第五实施形态的检测电路1A的简略结构图。
图18是第五实施形态的处理流程图。
图19是第五实施形态的时序图。
图20是第六实施形态的检测电路1B的简略结构图。
图21是第七变形例的电子控制机械表的透视图。
图22是表示第七变形例的电路结构的框图。
图23是表示使用现有的同步整流电路的充电电路的一种结构例的电路图。
图24是说明充电电路的工作用的时序图。
实施发明用的最佳形态
[1]本发明的原理
图1是表示说明本发明的过充电防止方法用的充电电路的简略结构的电路图。图2是说明本发明的过充电防止方法的基本工作用的时序图。
另外，在图1中虽然省略了一部分构成部件(比较器)，但与上述的图23所示的结构相同，对应的部分标以相同的符号，说明从略。
为了防止大容量电容器C的过充电，本发明的充电电路100备有限幅电路，它采用规定的方法阻断对大容量电容器C的充电电流i。
即，如果大容量电容器C的充电电压达到规定的阈值，则限幅电路通过使P沟道FETMP1、MP2呈导通状态，形成与通常的充电路径不同的闭合环路(参照图1)，使发电机AG的交流电流沿箭头所示的闭合路径流动，防止大容量电容器C的过充电。
可是，在图1所示的结构中，在由限幅电路使N沟道FETMN1、MN2呈导通状态时，如图2所示，如果N沟道FETMN1或MN2呈导通状态(斜线部分)，则大容量电容器C短路，发生来自该大容量电容器C的反向电流，所以大容量电容器C中蓄积的电力被无功消耗，另外，也给大容量电容器C本身及电路部7造成损伤。
因此，在本发明中，通过进行P沟道FETMP1或MP2的通/断控制，防止大容量电容器C的过充电，另外，通过进行N沟道FETMN1或MN2的通/断控制，防止由大容量电容器C产生的短路电流的发生。
[2]第一实施形态
其次详细地说明本发明优选的第一实施形态。
[2.1]第一实施形态的结构
图3是表示第一实施形态的充电电路100的结构的电路图。另外，与图23对应的部分标以相同的符号，说明从略。
在图3中，检测电路1检测大容量电容器C的充电电压Va，对充电电压Va与图中未示出的规定的基准电压进行比较。
而且，如果充电电压Va达到基准电压以上，便将防止过充电用的限幅信号SLIM供给控制电路2。
控制电路2输出使上述限幅信号SLIM延迟了上升时刻的控制信号CS1、以及延迟了下降时刻的控制信号CS2。
AND电路3介于比较器COMP1A和P沟道FETMP1之间，它根据被供给反相输入端的控制信号CS1，使被供给另一输入端的比较器COMP1A的输出信号无效，在控制信号CS1呈“高”电平期间，将呈“低”电平的信号供给P沟道FETMP1的栅极。
另外，AND电路4介于比较器COMP1B和P沟道FETMP2之间，它根据被供给反相输入端的控制信号CS1，使被供给另一输入端的比较器COMP1B的输出信号无效，在控制信号CS1呈“高”电平期间，将呈“低”电平的信号供给P沟道FETMP2的栅极。
另外，AND电路5介于比较器COMP2A和N沟道FETMN1之间，它根据被供给反相输入端的控制信号CS2，使被供给另一输入端的比较器COMP2A的输出信号无效，至少在控制信号CS2呈“高”电平期间，将呈“低”电平的信号供给N沟道FETMN1的栅极。
另外，AND电路6介于比较器COMP2B和N沟道FETMN2之间，它根据被供给反相输入端的控制信号CS2，使被供给另一输入端的比较器COMP2B的输出信号无效，至少在控制信号CS2呈“高”电平期间，将呈“低”电平的信号供给N沟道FETMN2的栅极。
这样，将使限幅信号SLIM延迟了上升时刻的控制信号CS1供给AND电路3和AND电路4的反相输入端，同时将延迟了下降时刻的控制信号CS2供给AND电路5和AND电路6的反相输入端，从而控制N沟道FETMN1及MN2的阻断时间，使其比P沟道FETMP1及MP2的导通时间长。
更具体地说，如果限幅信号SLIM呈“高”电平，则首先使N沟道FETMN1及MN2呈阻断状态后，使P沟道FETMP1及MP2呈导通状态，如果限幅信号SLIM呈“低”电平，则首先使P沟道FETMP1及MP2恢复后，再使N沟道FETMN1及MN2恢复。
其次，大容量电容器C利用被上述的同步整流电路进行了全波整流后的由发电机AG发生的电力进行充电，将驱动电力供给并联连接的电路部7。该大容量电容器C具有这样的特性，即有一定的耐压性能，假定充电一旦超过了耐压程度，便呈过充电状态，性能劣化，充电效率下降。另外，在本实施形态中，虽然使用大容量电容器C，但不限定于此，也可以使用二次电池等。
其次，图4是表示控制电路2的一种结构例的电路框图。在图4中，使用电容器等的延迟电路2a将作为检测电路1的输出的限幅信号SLIM延迟规定的时间，将其作为限幅信号SLIM’供给AND电路2b的一个输入端及OR电路2c的一个输入端。将限幅信号SLIM供给AND电路2b的另一个输入端，取与上述被延迟了的限幅信号SLIM’的逻辑积，将其结果作为控制信号CS1输出。
即，AND电路2b将限幅信号SLIM变成了上升时刻被延迟了规定时间的信号。另外，下降时刻与限幅信号SLIM相同。
另外，限幅信号SLIM同样被供给OR电路2c的另一输入端，取与上述被延迟了的限幅信号SLIM’的逻辑积，将其结果作为控制信号CS2输出。
即，OR电路2c将限幅信号SLIM变成了下降时刻被延迟了规定时间的信号。另外，上升时刻与限幅信号SLIM相同。
其次，说明采用本实施形态的充电电路之一例。图5是表示适合使用充电电路100的(手表)时钟的简略结构的示意图。如图5所示，发电机AG备有转子14和定子15，被双极磁化的盘状转子14一旦旋转，便在定子15的输出用线圈16中产生电动势，能输出交流电力。
另外，在图5中，13是在手表本体外壳内进行旋转运动的旋转锤，11是将旋转锤13的旋转运动传递给发电机AG的齿轮机构。随着戴手表的人的手臂的摆动，旋转锤13进行旋转，伴随该旋转能从发电机AG获得电动势。
从发电机AG输出的交流电力通过充电电路100进行全波整流，对大容量电容器C充电。处理部9利用从大容量电容器C供给的电力驱动计时装置8。该计时装置8由石英振荡器和计数电路等构成，用计数电路对由石英振荡器生成的主时钟信号进行分频，根据该分频结果，计数时刻，驱动步进电动机，使针旋转。
[2.2]第一实施形态的工作
其次，参照附图说明第一实施形态的充电电路100的工作。这里，图6是说明第一实施形态的充电电路100的工作用的时序图。另外，关于通常的充电工作与上述图23所示的时序图相同，说明从略。
在用充电电流i使大容量电容器C充电的过程中，如果由检测电路1检测到大容量电容器C的充电电压Va达到基准电压以上时，便将防止过充电用的限幅信号SLIM供给控制电路2(图6(a))。在控制电路2中，限幅信号SLIM被供给延迟电路2a，同时被直接供给AND电路2b的另一输入端和OR电路2c的另一输入端。
上述限幅信号SLIM被延迟电路2a延迟规定时间后，作为限幅信号SLIM’供给AND电路2b的一个输入端和OR电路2c的一个输入端。
因此，从控制电路2比限幅信号SLIM延迟规定时间输出呈“高”电平的控制信号CS1，同时在与限幅信号SLIM相同的时刻输出呈“高”电平的控制信号CS2(参照图6(a)、(b)、(c))。
因此，至少在控制信号CS1呈“高”电平的期间，P沟道FETMP1、MP2呈导通状态(参照图6(e)、(g))。其结果，如图3所示，形成与通常的充电路径不同的闭合环路。
另一方面，至少在控制信号CS2呈“高”电平的期间，N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态(参照图6(i)、(k))。因此，发电机AG的交流电流流过箭头所示的闭合环路，对大容量电容器C的充电电流被切断，能防止过充电(参照图(1))。
这时，比较一下控制信号CS1呈“高”电平的期间T1和控制信号CS2呈“高”电平的期间T2，可知控制信号CS2呈“高”电平的期间T2长出由控制电路2延迟的量。
即，在限幅工作中，首先，使N沟道FETMN1及MN2呈阻断状态后，再使P沟道FETMP1及MP2呈导通状态。
另外，在解除限幅工作中，如果限幅信号SLIM呈“低”电平，则首先使P沟道FETMP1及MP2恢复后，再使N沟道FETMN1及MN2恢复。
因此，在P沟道FETMP1、MP2呈导通状态期间，N沟道FETMN1、MN2必然呈阻断状态。
其结果，大容量电容器C不会短路，所以也不会发生短路电流，不会无功地消费大容量电容器C中蓄积的电力，不会对大容量电容器C及电路部7造成损伤。
另外，如果短路电流(限幅电流ILIM)通过由上述P沟道FETMP1、MP2形成的闭合环路流入发电机AG，则在线圈16及转子14中发生电磁噪声，电路部5有可能错误地工作。可是，另一方面，由于短路电流(限幅电流ILIM)的作用，对转子14的旋转施加电磁制动，所以端电压V1、V2下降，短路电流(限幅电流ILIM)变小；具有自控特性。其结果，能降低转子14中的电磁噪声的发生。
因此，作为防止过充电的方法，也可以考虑将大容量电容器C的充电路径断开。
可是，如果这样构成，则在断开的瞬间，发电机AG中发生的反电动势便加在电路元件(P沟道FETMP1、MP2、N沟道FETMN1、MN2、比较器CMP1A、CMP1B、CMP2A、CMP2B)上，所以必须增大这些电路元件的耐压性能。
可是，为了谋求小型化，在手表之类的小型携带式装置的充电电路中使用耐压性能小的电路元件，进行IC化，所以难以增大耐压性能。
这一点在本实施形态中，如果充电电压Va超过了规定电压，则由于通过输入端子AG1、AG2形成闭合环路，所以能使用耐压性能低的元件作为电路元件，能容易地IC化，具有能谋求小型化的优点。
[2.3]第一实施形态的效果
如上所述，如果采用第一实施形态，由于大容量电容器C的充电电压Va一旦超过基准电压，首先，使N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态后，再使P沟道FETMP1、MP2呈导通状态，所以形成与充电路径不同的闭合环路。
因此，充电电压Va不会超过大容量电容器C的耐压程度，能防止大容量电容器C的过充电。
另外，由于大容量电容器C不会短路，所以也不会发生短路电流，不会无功地消费大容量电容器C中蓄积的电力，不会对大容量电容器C及电路部7造成损伤。
另外，如果采用第一实施形态，则形成与充电路径不同的闭合环路，在该闭合环路中流过发电电流。
因此，能防止大容量电容器C的过充电，所以能使用耐压低的电路元件，容易IC化。
另外，在通过输入端子AG1、AG2形成闭合环路的情况下，由于短路制动力加在转子14上，所以能使端电压V1、V2的振幅自动地降低，能减少线圈16及转子14中的电磁噪声。
[3]第二实施形态
在上述的第一实施形态中，在形成与充电路径不同的闭合环路的情况下，在使P沟道FETMP1、MP2呈导通状态之前，首先，强制地使N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态后，才使P沟道FETMP1、MP2呈导通状态。
与此不同，在第二实施形态中，在N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态时，使P沟道FETMP1、MP2呈导通状态，形成闭合环路。
[3.1]第二实施形态的结构
图7是表示第二实施形态的充电电路101的结构的电路图。另外，与图3对应的部分标以相同的符号，说明从略。
在于7中，充电电路101除了第一实施形态中的充电电路100的控制电路2以外，新增加了AND电路20、21。
另外，检测电路1的功能虽然与第一实施形态相同，但检测电路1输出的限幅信号SLIM被供给AND电路20的一个输入端，同时被供给AND电路5、6的反相输入端、以及AND电路21的一个输入端。
另外，AND电路5的输出信号、即被供给N沟道FETMN1的栅极的信号被供给AND电路20的反相输入端。
另外，在被供给N沟道FETMN1的栅极的信号呈“低”电平的情况下、即在N沟道FETMN1呈阻断的状态下，该AND电路20将来自检测电路1的限幅信号SLIM(“高”电平)供给AND电路3的反相输入端。
即，只有在N沟道FETMN1呈阻断状态的情况下，P沟道FETMP1才根据限幅信号SLIM而呈导通状态。
另外，AND电路6的输出信号、即被供给N沟道FETMN2的栅极的信号被供给AND电路21的反相输入端。
另外，在被供给N沟道FETMN2的栅极的信号呈“低”电平的情况下、即在N沟道FETMN2呈阻断的状态下，该AND电路21将来自检测电路1的限幅信号SLIM(“高”电平)供给AND电路4的反相输入端。
即，只有在N沟道FETMN2呈阻断状态的情况下，P沟道FETMP2才根据限幅信号SLIM而呈导通状态。
[3.2]第二实施形态的工作
其次，参照附图说明第二实施形态的充电电路101的工作。这里，图8是说明第二实施形态的充电电路101的工作用的时序图。另外，关于通常的充电工作与上述图23所示的时序图相同，说明从略。
在用充电电流i使大容量电容器C充电的过程中，如果由检测电路1检测到大容量电容器C的充电电压Va达到基准电压以上时，则防止过充电用的限幅信号SLIM便被供给AND电路20的一个输入端，同时被供给AND电路5、6的反相输入端、以及AND电路21的一个输入端。(参照图8(a))。
如果N沟道FETMN1呈阻断状态(参照图8(h))，则被供给AND电路20的限幅信号SLIM(“高”电平)便被供给AND电路3的反相输入端，P沟道FETMP1的栅极被导通(“低”电平)(参照图8(c))，P沟道FETMP1呈导通状态。另外，如果N沟道FETMN2呈阻断状态(参照图8(j))，则被供给AND电路21的限幅信号SLIM(“高”电平)便被供给AND电路4的反相输入端。
因此，P沟道FETMP2的栅极被导通(“低”电平)(参照图8(e))，P沟道FETMP2呈导通状态。因此，至少在N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态的期间，P沟道FETMP1、MP2呈导通状态。
其结果，形成与通常的充电路径不同的闭合环路，发电机AG的交流电流(限幅电流ILIM)流过箭头所示的闭合环路，对大容量电容器C的充电电流被切断，能防止过充电。这时，N沟道FETMN1、MN2必然呈阻断状态，所以不会发生大容量电容器C的短路电流，不会对大容量电容器C及电路部7造成损伤。
[4]第三实施形态
其次详细说明本发明的优选的第三实施形态。
[4.1]第三实施形态的结构
图9是表示第三实施形态的充电电路102的结构的电路图。另外，与图9对应的部分标以相同的符号，说明从略。
第三实施形态的充电电路102的结构与图3中的第一实施形态的充电电路100的结构的不同点在于：备有使大容量电容器C的输出电压Vss’升高、生成升压驱动电压Vss的升压电路49；以及利用升压驱动电压Vss进行蓄电的辅助电容器Cs，将升压驱动电压Vss供给整流控制电路，进行驱动，上述整流控制电路由电路部7、检测电路1、控制电路2、以及比较器CMP1A、CMP1B、CMP2A、CMP2B及AND电路3、4、5、6构成。
如图10所示，升压电路49备有：其一端连接在大容量电容器C的高电位端上的开关SW1；其一端连接在开关SW1的另一端上、其另一端连接在大容量二次电源48的低电位端上的开关SW2；其一端连接在开关SW1和开关SW2的连接点上的电容器49a；其一端连接在电容器49a的一端上、其另一端连接在大容量二次电源48的低电位端上的开关SW3；其一端连接在辅助电容器80的低电位端上、其另一端连接在电容器49a和开关SW3的连接点上的开关SW4；其一端连接在大容量二次电源48的高电位端和辅助电容器80的高电位端的连接点上的开关SW11；其一端连接在开关SW11另一端上、其一端连接在大容量二次电源48的低电位端上的开关SW12；其一端连接在开关SW11和开关SW12的连接点上的电容器49b；其一端连接在电容器49b的另一端上、其另一端连接在开关SW12和大容量二次电源48的低电位端的连接点上的开关SW13；其一端连接在电容器49b和开关SW13的连接点上、其另一端连接在辅助电容器的低电位端上的开关SW14；以及其一端连接在开关SW11和开关SW12的连接点上、其另一端连接在电容器49a和开关SW3的连接点上的开关SW21。
[4.2]第三实施形态的工作
[4.2.1]升压电路的工作
本第三实施形态的工作除了工作电压不同(Vss’和Vss)以外，与第一实施形态的工作相同，所以在以下的说明中，只说明升压电路周边的工作。
首先，参照图10至图15，以3倍升压时、2倍升压时、1.5倍升压时、1倍升压时(短路方式)及1倍升压时(电荷传输方式)为例，说明升压电路49的工作。
[4.2.1.1]3倍升压时
升压电路49根据从外部输入的升压时钟CKud进行工作，在3倍升压时，如图11所示，在第一升压时钟时刻(并联连接时刻)，使开关SW1导通、开关SW2阻断、开关SW3导通、开关SW4阻断、开关SW11导通、开关SW12阻断、开关SW13导通、开关SW14阻断、开关SW21阻断。
该情况下的升压电路49的等效电路如图12(a)所示，从大容量电容器C向电容器49a及电容器49b供电，一直被充电到电容器49a及电容器49b的电压与大容量电容器C的电压大致相等为止。
其次在第二升压时钟时刻(串联连接时刻)，使开关SW1阻断、开关SW2导通、开关SW3阻断、开关SW4阻断、开关SW11阻断、开关SW12阻断、开关SW13阻断、开关SW14导通、开关SW21导通。
该情况下的升压电路49的等效电路如图12(b)所示，大容量电容器C、电容器49a及电容器49b串联连接，用大容量电容器C的电压的3倍电压使辅助电容器Cs充电，能实现3倍升压。
[4.2.1.2]2倍升压时
升压电路49根据从外部输入的升压时钟CKud进行工作，在2倍升压时，如图11所示，在第一升压时钟时刻(并联连接时刻)，使开关SW1导通、开关SW2阻断、开关SW3导通、开关SW4阻断、开关SW11导通、开关SW12阻断、开关SW13导通、开关SW14阻断、开关SW21阻断。
该情况下的升压电路49的等效电路如图13(a)所示，从大容量电容器C向电容器49a及电容器49b供电，一直被充电到电容器49a及电容器49b的电压与大容量电容器C的电压大致相等为止。
其次在第二升压时钟时刻(串联连接时刻)，使开关SW1阻断、开关SW2导通、开关SW3阻断、开关SW4导通、开关SW11阻断、开关SW12导通、开关SW13阻断、开关SW14导通、开关SW21阻断。
该情况下的升压电路49的等效电路如图13(b)所示，大容量电容器C与并联连接的电容器49a及电容器49b串联连接，用大容量电容器C的电压的2倍电压使辅助电容器Cs充电，能实现2倍升压。
[4.2.1.3]1.5倍升压时
升压电路49根据从外部输入的升压时钟CKud进行工作，在1.5倍升压时，如图11所示，在第一升压时钟时刻(并联连接时刻)，使开关SW1导通、开关SW2阻断、开关SW3阻断、开关SW4阻断、开关SW11阻断、开关SW12阻断、开关SW13导通、开关SW14阻断、开关SW21导通。
该情况下的升压电路49的等效电路如图14(a)所示，从大容量电容器C向电容器49a及电容器49b供电，一直被充电到电容器49a及电容器49b的电压与大容量电容器C的电压的1/2大致相等为止。
其次在第二升压时钟时刻(串联连接时刻)，使开关SW1阻断、开关SW2导通、开关SW3阻断、开关SW4导通、开关SW11阻断、开关SW12导通、开关SW13阻断、开关SW14导通、开关SW21阻断。
该情况下的升压电路49的等效电路如图14(b)所示，大容量电容器C与并联连接的电容器49a及电容器49b串联连接，用大容量电容器C的电压的1.5倍电压使辅助电容器Cs充电，能实现1.5倍升压。
[4.2.1.4]1倍升压时(非升压时；短路方式)
升压电路49在1倍升压时，如图11所示，恒常使开关SW1阻断、开关SW2导通、开关SW3导通、开关SW4导通、开关SW11阻断、开关SW12导通、开关SW13导通、开关SW14导通、开关SW21阻断。
该情况下的升压电路49的连接状态如图15(a)所示，其等效电路如图15(b)所示，变成大容量电容器C被直接连接在辅助电容器Cs上的状态。
[4.2.2]第三实施形态的效果
如上所述，如果采用第三实施形态，则由于将升压驱动电压Vss供给整流控制电路，进行驱动，上述整流控制电路由电路部7、检测电路1、控制电路2、以及比较器CMP1A、CMP1B、CMP2A、CMP2B及AND电路3、4、5、6构成，所以即使在大容量电容器C的电压Vss’低(在本实施形态中相当于高电位侧的电压)的情况下，也能恒常稳定地供给升压电压Vss，所以能稳定地驱动电路部7。
另外，在进行电源电压Vss’的升压的情况下，大容量电容器C的电压Vss’低时，由于加在作为整流用的晶体管的P沟道FETMP1、MP2及N沟道FETMN1、MN2的栅极上的控制电压低，所以充电效率下降，但在第三实施形态中，使电源电压Vss’升压，用升压电源电压Vss驱动P沟道FETMP1、MP2及N沟道FETMN1、MN2，所以能减小这些晶体管的导通电阻。
即，漏极电流Ids用下式表示，与栅极电压Vgs的二次方成正比地增加，所以增大了加在栅极上的控制电压，晶体管的驱动能力增加，导通电阻变小，所以能提高整流效率。
          Ids＝(W/L)·β·(Vgs-Vth)2/2
式中，L为沟道长度，W为沟道宽度，β为增益系数。
[5]第四实施形态
其次详细说明本发明的优选的第四实施形态。
[5.1]第四实施形态的结构
图16是表示第四实施形态的充电电路103的结构的电路图。另外，在图16中与图3中的第一实施形态对应的部分标以相同的符号，说明从略。
第四实施形态的充电电路103的结构与图3中的第一实施形态的充电电路100的结构的不同点在于：将升压电路49A设置在AND电路3和P沟道FETMP1之间，将升压电路49A设置在AND电路4和P沟道FETMP2之间。
升压电路49A与第三实施形态的升压电路49的不同点在于：升压电路49的升压倍率是可变的，以便使升压电源电压Vss大致处于一定电压范围内，与此相反，第四实施形态使升压倍率固定(例如固定为2倍)。
因此，升压电路49A的结构备有升压电路49的结构中例如在升压倍率为2倍的情况下，能实现图24所示的等效电路的结构。
[5.2]第四实施形态的工作
如果采用本第四实施形态的结构，则在利用充电电流i给大容量电容器C充电的过程中，如果由检测电路1检测到大容量电容器C的充电电压|Va|达到基准电压以上时，则防止过充电用的限幅信号SLIM便被供给控制电路2。
在控制电路2中，限幅信号SLIM被供给延迟电路2a(参照图4)，同时被直接供给AND电路2b的另一输入端和OR电路2c的另一输入端。
在延迟电路2a中，上述限幅信号SLIM被延迟规定时间后，作为限幅信号SLIM’供给AND电路2b的一个输入端和OR电路2c的一个输入端。
因此，从控制电路2比限幅信号SLIM延迟规定时间呈“高”电平的控制信号CS1被输出给升压电路49，同时在与限幅信号SLIM相同的时刻呈“高”电平的控制信号CS2被输出给N沟道FETMN1、FETMN2。
因此，升压电路49A以固定的升压倍率(例如2倍)使控制信号CS2升压，供给P沟道FETMP1、MP2的栅极。
其结果，P沟道FETMP1、MP2至少在控制信号CS1呈“高”电平的期间呈导通状态。其结果，如图3所示，形成与通常的充电路径不同的闭合环路。
另一方面，至少在控制信号CS2呈“高”电平的期间，N沟道FETMN1、MN2呈阻断状态。
因此，发电机AG的交流电流流过箭头所示的闭合环路，对大容量电容器C的充电电流被切断，能防止过充电。
这时，与第三实施形态的升压电路49A不同，升压电路49A与供给电路部7的电压无关地以一定的升压倍率进行升压，驱动作为整流用晶体管的P沟道FETMP1、MP2，所以与第三实施形态相比较，整流效率更高。
另外比较一下控制信号CS1呈“高”电平的期间T1和控制信号CS2呈“高”电平的期间T2，可知控制信号CS2呈“高”电平的期间T2长出由控制电路2延迟的量。
即，在限幅工作中，首先，使N沟道FETMN1及MN2呈阻断状态后，再使P沟道FETMP1及MP2呈导通状态。
另外，在解除限幅工作中，如果限幅信号SLIM呈“低”电平，则首先使P沟道FETMP1及MP2恢复后，再使N沟道FETMN1及MN2恢复。
因此，在P沟道FETMP1、MP2呈导通状态期间，N沟道FETMN1、MN2必然呈阻断状态。
其结果，大容量电容器C不会短路，所以也不会发生短路电流，不会无功地消费大容量电容器C中蓄积的电力，不会对大容量电容器C及电路部7造成损伤。
[5.3]第四实施形态的效果
如果采用本第四实施形态，则除了第三实施形态的效果以外，还提高了整流效率。
[6]第五实施形态
第五实施形态是一种设置了进行取样检测工作的检测电路1A、以代替上述第一～第四实施形态中的检测电路1的实施形态。
[6.1]第五实施形态的检测电路的结构
将本第五实施形态的检测电路1A的结构示于图17。
检测电路1A备有：对大容量电容器C的电压Va进行分压，生成与电压Va成正比的检测电压Va’的分压电路50；生成基准电压Vref的基准电压发生电路51；对检测电压Va’和基准电压Vref进行比较，输出原限幅信号SLIM0的比较器52；在与取样信号Ss3对应的时间内，锁定保存原限幅信号SLIM0，作为限幅信号SLIM1输出的锁存电路53；根据取样信号Ss1，向基准电压发生电路51供电的开关SW51；根据取样信号Ss2向比较器52供电的开关SW52；以及根据取样信号Ss3，将分压电路50连接在大容量电容器C上的开关SW53。
在此情况下，取样信号Ss1、取样信号Ss2及取样信号Ss3从“低”电平到“高”电平、即开关SW51、开关SW52、开关SW53被导通的时刻按照
取样信号Ss1→取样信号Ss2→取样信号Ss3的顺序。
因此，向达到最终稳定需花费时间的基准电压发生电路51供电，此后向比较器52供电，基准电压Vref和比较器52的工作稳定后，连接分压电路50，从锁存电路53取出原限幅信号SLIM0。
[6.2]第五实施形态的工作
其次，参照图18中的处理流程图及图19中的时序图，说明本第五实施形态的主要部件的工作。另外，实际上按取样信号Ss1→取样信号Ss2→取样信号Ss3的顺序推移的时间虽然发生偏移，但在图19中，为了简化说明，取样信号Ss1、Ss2、Ss3的推移时刻几乎是同一时刻。
首先，判断从前次取样时刻算起的经过时间T是否达到取样时间Tsp以上(步骤S1)。
在步骤S1的判断中，在从前次取样时刻算起的经过时间T小于取样时间Tsp的情况下(步骤S1；否)，呈等待状态，返回步骤S1的处理。
在步骤S1的判断中，在从前次取样时刻算起的经过时间T达到取样时间Tsp以上的情况下(步骤S1；是)，如图19中的时刻t1、t3、t4所示，使取样信号Ss1、取样信号Ss2、取样信号Ss3依次从“低”电平转移到“高”电平，即，使开关SW51、开关SW52、开关SW53依次导通，向基准电压发生电路51供电，此后向比较器52供电，基准电压Vref和比较器52的工作稳定后，连接分压电路50，由比较器52判断检测电压Va’是否超过基准电压Vref(步骤S2)。
在步骤S2的判断中，如图19中的时刻t2～时刻t5所示，在检测电压Va’超过基准电压Vref、原限幅信号SLIM0转移到“高”电平的情况下(步骤S2；是)，如图19中的时刻t3、t4所示，呈“高”电平的原限幅信号SLIM0被取入锁存电路53，变成限幅信号SLIM1＝“高”电平(步骤S3)。
因此控制电路2输出使N沟道FETMN1及MN2都呈阻断状态的控制信号CS1(步骤S4)，判断N沟道FETMN1及MN2是否呈阻断状态(步骤S5)。
在步骤S5的判断中，在N沟道FETMN1或MN2至少一者呈阻断状态的情况下(步骤S5；否)，再将处理转移到步骤S4，输出使N沟道FETMN1及MN2都呈阻断状态的控制信号CS1。
在步骤S5的判断中，在N沟道FETMN1及MN2都呈阻断状态的情况下(步骤S5；是)，使P沟道FETMP1及MP2导通(步骤S6)，再将处理转移到步骤S1，以后反复进行同样的处理。
另一方面，在步骤S2的判断中，如图19中的时刻t1～时刻t2或时刻t5所示，在检测电压Va’小于基准电压Vref、原限幅信号SLIM0转移到“低”电平的情况下(步骤S2；否)，如图20中的时刻t1、t6所示，呈“低”电平的原限幅信号SLIM0被取入锁存电路53，变成限幅信号SLIM1＝“低”电平(步骤S7)，再将处理转移到步骤S1，以后反复进行同样的处理。
[6.3]第五实施形态的效果
如上所述，如果采用本第五实施形态，则由于根据取样信号，间歇地进行检测电路1A的工作，所以更能降低伴随检测所消耗的电力。
[7]第六实施形态
[7.1]第六实施形态的结构
图20中示出了第六实施形态的检测电路的结构。
检测电路1B备有：一端连接在电源Vdd上的恒流电源Ccnst；漏极D及栅极G都连接在恒流电源Ccnst的另一端上的晶体管Q1；漏极D及栅极G都连接在晶体管Q1的源极S上的晶体管Q2；一端连接在电源Vdd上的上拉电阻Rpu；输入端连接在上拉电阻Rpu的另一端上，输出限幅信号SLIM的反相器INV1；以及连接在晶体管Q2的源极S及上拉电阻Rpu的另一端与电源Vss之间的电流镜电路CMC。
电流镜电路CMC备有：漏极D及栅极G都连接在晶体管Q2的源极S上，源极S连接在电源Vss上的晶体管Qd；以及漏极D连接在上拉电阻Rpu的另一端上，栅极G连接在晶体管Qd的栅极G上，源极S连接在电源Vss上的晶体管Qc。
[7.2]第六实施形态的工作
其次说明第六实施形态的检测电路1B的工作。
电源电压(Vss’-Vdd)低时，即，在图20中，在电源电压(Vss’-Vdd)小于晶体管Q1、晶体管Q2及晶体管Qd的阈值电压的合计电压的情况下，电流不从恒流电源Ccnst流出，电流镜电路CMC中的晶体管Qd和晶体管Qc呈阻断状态，由上拉电阻Rpu将电源Vdd上拉后的电压V1(相当于“高”电平)加在第一反相器INV1的输入端上，第一反相器INV1输出呈低电平的限幅信号SLIM，所以限幅晶体管40保持阻断状态。
另一方面，如果电源电压(Vss’-Vdd)变大，超过了规定的电压(在图20中，晶体管Q1、晶体管Q2及晶体管Qd的阈值电压的合计电压)时，电流便从恒流电源Ccnst通过晶体管Q1、Q2、Qd流到电源Vss’一侧，与晶体管Qd的漏极D-源极S之间的电流大小相同的电流流到晶体管Qc的漏极D-源极S之间。
这里，流到晶体管Qc的电流被设定得比流过上拉电阻Rpu而获得的电流大，其结果，电压V1呈相当于“低”电平电压。
因此，由于第一反相器INV1输出呈“高”电平的信号，限幅晶体管40呈导通状态，流过限幅电流。
这样，在电源电压低的情况下，本第六实施形态的电压检测判断部1B几乎不消耗电流，在电池驱动的携带用电子装置等中，适合于作为防止过电压的电路使用。
[8]变形例
本发明不限于上述的实施形态，例如可以进行下述的各种变形。
[8.1]第一变形例
在上述的各实施形态中，作为使用充电电路100、101的电子装置之一例，以手表为例进行了说明，但本发明不限于此，例如也能适用于怀表、座钟、台式电子计算器、携带用个人计算机、电子记事本、携带式收音机、携带式血压计、携带式电话机、无线传呼机、计步器等。只要是消耗电力的电子装置都适用。在这样的电子装置中，即使没有电池，也能使内部的电子电路和机构系统继续工作，所以任何时候都能使用电子装置，另外，不需要进行烦琐的电池更换。也不会产生与电池的废弃相伴随的问题。
另外，还可以使没有蓄电作用的电池和充电电路100、101、102、103兼用，这时，在长时间未携带电子装置步行的情况下，利用来自电池的电力能使电子装置立刻工作，此后，使用者通过携带电子装置步行，能利用发电机产生的电力使电子装置工作。
[8.2]第二变形例
在上述的各实施形态中，使P沟道FETMP1、P2呈导通状态时，形成了闭合环路，但不限于此，使N沟道FETMN1、N2呈导通状态时，也可以形成闭合环路。
[8.3]第三变形例
在上述的各实施形态中，作为开关装置之一例，给出了P沟道FETMP1、P2、N沟道FETMN1、N2这样的单极晶体管的例子，但也可以使用PNP型的双极型晶体管代替P沟道FETMP1、P2，使用NPN型的双极型晶体管代替N沟道FETMN1、N2。但是，在这些晶体管的情况下，发射极·集电极之间的饱和电压通常为0.3V左右，所以在发电机AG的电动势小的情况下，最好象上述的实施形态那样使用FET。
[8.4]第四变形例
在上述的实施形态中，用FET构成比较器COM1A、COM1B、COM2A、COM2B，也可以将全部充电电路100、101、102、103安装在一个芯片上。
另外，如果利用集成化了的P沟道FETMP1、P沟道FETMP2、N沟道FETMN1及N沟道FETMN2的各寄生二极管D1～D4，则即使在电源电压低、比较器不能工作的情况下，也能进行整流工作。
[8.5]第五变形例
在上述的实施形态中，作为发电机采用电磁发电装置，它是将旋转锤7的旋转运动传递给转子10，利用该转子10的旋转，在输出用线圈中产生电动势，但不限于此，例如，也可以是利用发条的恢复力产生旋转运动、用该旋转运动产生电动势的发电装置、以及将外部的振动或自激产生的振动或位移加在压电体上，利用该压电体的压电效应产生电力的发电装置。
[8.6]第六变形例
也可以构成使高电位侧电源线Vdd和低电位侧电源线Vss’逆转的充电电路，代替上述各实施形态的充电电路。
[8.7]第七变形例
上述各实施形态的充电电路及变形例的充电电路也可以应用于备有发条式发电机的电子控制机械表中。
图21是表示电子控制机械表的机械结构的透视图。
在该手表中，发条110连接在表把(图中未示出)上，通过旋转表把，机械能被蓄积在发条110中。在发条110和发电机130的转子131之间设有增速齿轮组120。增速齿轮组120由固定分针124的二号轮121、三号轮122、以及固定秒针125的四号轮123等构成。而且，发条110的运动通过该增速齿轮组120传递给发电机130的转子131，进行发电。这里，发电机130还有电磁制动器的作用，使固定在增速齿轮组120上的指针以一定的速度旋转。这意味着发电机130还具有调速机的功能。
其次，图22是表示使用与第一实施形态的充电电路100的结构相同的充电电路100A的电子控制机械表的电气结构的框图。
在图22中，充电电路100A由发电机130和整流部135构成。
振荡电路160利用石英振子161，生成时钟信号CLK。在调速电路170中，如果检测电路102检测到发电机130的发电频率，则控制电路103根据该检测结果，调整电磁制动器，以便转子131的旋转周期与时钟信号CLK的周期一致，并控制闭合环路形成部140，以便使转子131的转速一定。
这里，通过交流发电机AG的线圈两端能形成闭合环路的闭合环路形成部140的通/断，进行发电机130的旋转控制。该开关相当于上述实施形态中的P沟道FETMP1、MP2。利用斩波连接将开关导通时，短路制动力被加在交流发电机AG上，而且电能被蓄积在交流发电机AG的线圈中。另一方面，如果将开关阻断，则交流发电机AG工作，蓄积在线圈中的电能被释放而产生电动势。由于将开关阻断时的电能被加在这时的电动势中，所以能提高其值。因此，如果用斩波线路控制交流发电机AG，则能用开关阻断时电动势升高的分量补充制动时发电功率的下降，使发电功率保持一定，能增大制动转矩，能构成持续时间长的电子控制式机械表。在此情况下，能使斩波线路中用的开关和防止过充电用的P沟道FETMP1、MP2兼用，能使结构简单。
[8.8]第八变形例
作为闭合环路的结构，除了通过短路构成以外，也可以串联地插入电阻元件，在此情况下，能将流过闭合环路的环路电流调整为最佳电流值。
工业上利用的可能性
如上所述，如果采用本发明，如果充电电压超过规定的电压，则通过使构成电桥的4个整流用晶体管中规定的晶体管对呈导通状态，形成流过发电电流用的闭合环路，所以能用简单的结构防止蓄电元件的过充电。
另外，形成闭合环路时，通过使另一晶体管对呈阻断状态，不会发生由蓄电元件产生的短路电流，大容量电容器C中蓄积的电力不会无功地消耗，不会使电路受损伤。
另外，形成闭合环路时，在使规定的晶体管对呈导通状态之前，使另一晶体管对呈阻断状态，所以能可靠地形成闭合环路，能安全地防止蓄电元件的过充电。
另外，形成闭合环路时，以使另一晶体管对呈阻断状态为条件，使规定的晶体管对呈导通状态，所以能更安全地防止蓄电元件的过充电。
另外，由于能使整流用桥路中的MOSFET和过充电防止电路中的MOSFET兼用，所以能有效地灵活使用对节省空间要求严的手表等电子装置中的空间，另外，能降低制造成本。

Claims (31)

1.一种过充电防止方法，用来防止对连接在桥式整流电路上的蓄电元件的过充电，所述桥式整流电路由连接在供给交流电压的一个输入端和第一电源线之间的第一开关部分、连接在供给交流电压的另一个输入端和所述第一电源线之间的第二开关部分、连接在所述一个输入端和所述第二电源线之间的第三开关部分、以及连接在所述另一个输入端和所述第二电源线之间的第四开关部分构成，该过充电防止方法的特征在于：
使所述第一及第二开关部分或所述第三及第四开关部分同时呈导通状态，通过所述一个输入端及所述另一个输入端形成闭合路径。
2.根据权利要求1所述的过充电防止方法，其特征在于：所述第一及第二开关部分是P沟道MOSFET，所述第三及第四开关部分是N沟道MOSFET。
3.一种过充电防止方法，它被用于对供给所述输入端的交流电压进行整流后将电力充电给所述蓄电元件的充电电路中，该充电电路备有：对供给交流电压的各输入端的一个端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较部分；连接在所述第一电源线和所述一个输入端之间、由所述第一比较部分控制通/断的第一开关部分；对所述各输入端的另一个端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较部分；连接在所述第一电源线和所述另一个输入端之间、由所述第二比较部分控制通/断的第二开关部分；对供给所述一个输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较部分；连接在所述第二电源线和所述一个输入端之间、由所述第三比较部分控制通/断的第三开关部分；对供给所述另一个输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较部分；连接在所述第二电源线和所述另一个输入端之间、由所述第四比较部分控制通/断的第四开关部分；以及连接在所述第一及第二电源线之间的蓄电元件，该过充电防止方法的特征在于有：
检测所述蓄电元件的充电电压的步骤；
判断所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的步骤；
在所述充电电压超过了所述规定的电压的情况下，使所述第一及第二开关部分、或所述第三及第四开关部分呈阻断状态的步骤；以及
使所述第一及第二开关部分、或所述第三及第四开关部分同时呈导通状态，在所述一个输入端和所述另一个输入端之间形成闭合路径的步骤。
4.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：所述判断所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的步骤包括将所述规定的电压作为预定的基准电压，将所述充电电压与所述基准电压进行比较的步骤。
5.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，使所述第一及第二开关部分呈导通状态。
6.根据权利要求5所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，使所述第三及第四开关部分呈阻断状态后，使所述第一及第二开关部分呈导通状态。
7.根据权利要求5或6所述的过充电防止方法，其特征在于：还有在使所述第一至第四开关部分恢复为通常的充电工作时，使所述第一及第二开关部分恢复后，再使所述第三及第四开关部分恢复的步骤。
8.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，以所述第三及第四开关部分呈阻断状态为条件，使所述第一及第二开关部分呈导通状态。
9.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，使所述第三及第四开关部分呈导通状态。
10.根据权利要求9所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，使所述第一及第二开关部分呈阻断状态后，再使所述第三及第四开关部分呈导通状态的步骤。
11.根据权利要求9或10所述的过充电防止方法，其特征在于：还有在使所述第一至第四开关部分恢复为通常的充电工作时，使所述第三及第四开关部分恢复后，再使所述第一及第二开关部分恢复的步骤。
12.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述形成闭合路径的步骤中，以所述第一及第二开关部分呈阻断状态为条件，使所述第三及第四开关部分呈导通状态。
13.根据权利要求3所述的过充电防止方法，其特征在于：在所述检测蓄电元件的充电电压的步骤中，在每一规定的取样间隔间歇地进行所述充电电压的检测。
14.一种充电电路，其特征在于备有：
连接在供给交流电压的一个输入端和第一电源线之间的第一开关装置；
连接在供给交流电压的另一个输入端和所述第一电源线之间的第二开关装置；
连接在所述一个输入端和所述第二电源线之间的第三开关装置；
连接在所述另一个输入端和所述第二电源线之间的第四开关装置；
连接在由所述第一开关装置、所述第二开关装置、所述第三开关装置及所述第四开关装置形成的桥式整流电路上的蓄电元件；以及
使所述第一开关装置及第二开关装置或所述第三开关装置及第四开关装置同时呈导通状态，通过所述一个输入端及所述另一个输入端形成闭合路径的闭合回路形成装置。
15.一种充电电路，其特征在于：所述闭合回路形成装置在使所述第三开关装置及所述第四开关装置呈阻断状态后，使所述第一开关装置及所述第二开关装置同时呈导通状态，或者，在所述第一开关装置及所述第二开关装置呈阻断状态后，使所述第三开关装置及所述第四开关装置同时呈导通状态。
16.一种对供给第一及第二输入端的交流电压进行整流、将电荷充给设置在第一及第二电源线之间的蓄电元件的充电电路，该充电电路的特征在于备有：
对供给所述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在所述第一电源线和所述第一输入端之间、由所述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；
对供给所述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在所述第一电源线和所述第二输入端之间、由所述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；
对供给所述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在所述第二电源线和所述第一输入端之间、由所述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；
对供给所述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在所述第二电源线和所述第二输入端之间、由所述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；
连接在所述第一及第二电源线之间、利用由所述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；
检测所述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及
根据所述规定电压比较装置的检测结果，使所述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使所述第一及第二开关装置呈导通状态，在所述第一输入端和所述第二输入端之间形成闭合路径的闭合回路形成装置。
17.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：所述规定电压比较装置将所述规定的电压作为预定的基准电压，检测所述充电电压是否超过了所述基准电压。
18.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：
所述闭合回路形成装置备有
在所述规定电压比较装置中检测到所述充电电压超过了所述规定电压的情况下，生成使所述第一及第二开关装置呈导通状态的第一控制信号的第一控制信号生成装置；
在所述第一及第二开关装置呈导通状态之前，生成使所述第三及第四开关装置呈阻断状态的第二控制信号的第二控制信号生成装置；
连接在所述第一比较装置和所述第一开关装置之间、利用所述第一控制信号使所述第一开关装置呈导通状态的第一选通装置；连接在所述第二比较装置和所述第二开关装置之间、利用所述第一控制信号使所述第二开关装置呈导通状态的第二选通装置；连接在所述第三比较装置和所述第三开关装置之间、利用所述第二控制信号使所述第三开关装置呈阻断状态的第三选通装置；以及连接在所述第四比较装置和所述第四开关装置之间、利用所述第二控制信号使所述第四开关装置呈阻断状态的第四选通装置。
19.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：
所述闭合回路形成装置备有
在所述规定电压比较装置中检测到所述充电电压超过了所述规定电压的情况下，生成使所述第一及第二开关装置呈导通状态、使所述第三及第四开关装置呈阻断状态的控制信号的控制信号生成装置；
连接在所述第一比较装置和所述第一开关装置之间、利用所述控制信号使所述第一开关装置呈导通状态的第一选通装置；
连接在所述第二比较装置和所述第二开关装置之间、利用所述控制信号使所述第二开关装置呈导通状态的第二选通装置；
连接在所述第三比较装置和所述第三开关装置之间、利用所述控制信号使所述第三开关装置呈阻断状态的第三选通装置；
连接在所述第四比较装置和所述第四开关装置之间、利用所述控制信号使所述第四开关装置呈阻断状态的第四选通装置；
当所述第三开关装置呈阻断状态时，将所述控制信号供给所述第一选通装置的第五选通装置；以及
当所述第四开关装置呈阻断状态时，将所述控制信号供给所述第二选通装置的第六选通装置；
20.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：所述开关装置是晶体管。
21.根据权利要求20所述的充电电路，其特征在于：与所述晶体管并联连接着寄生二极管。
22.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：供给所述输入端的交流电力由发电装置产生，所述发电装置有进行旋转运动的旋转锤、以及利用所述旋转锤的旋转运动产生电动势的发电元件。
23.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：供给所述输入端的交流电力由发电装置产生，所述发电装置有施加变形力的弹性构件、利用使所述弹性构件恢复原来形状的恢复力进行旋转运动的旋转装置、以及利用所述旋转装置的旋转运动产生电动势的发电元件。
24.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：供给所述输入端的交流电力由发电装置产生，所述发电装置备有当发生位移时，利用压电效应产生电动势的压电元件。
25.根据权利要求16所述的充电电路，其特征在于：所述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行所述蓄电元件的充电电压的检测。
26.一种电子装置，其特征在于备有：
产生交流电力的发电装置；
充电电路，它由以下装置构成：对供给所述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在所述第一电源线和所述第一输入端之间、由所述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；对供给所述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在所述第一电源线和所述第二输入端之间、由所述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；对供给所述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在所述第二电源线和所述第一输入端之间、由所述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；对供给所述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在所述第二电源线和所述第二输入端之间、由所述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；连接在所述第一及第二电源线之间、利用由所述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；检测所述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及根据所述规定电压比较装置的检测结果，使所述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使所述第一及第二开关装置呈导通状态，在所述第一输入端和所述第二输入端之间形成闭合路径的闭合回路形成装置；以及
利用从所述蓄电元件供给的电力工作的处理电路。
27.根据权利要求26所述的电子装置，其特征在于：所述规定电压比较装置将所述规定的电压作为预定的基准电压，检测所述充电电压是否超过了所述基准电压。
28.根据权利要求25所述的电子装置，其特征在于：所述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行所述蓄电元件的充电电压的检测。
29.一种时钟，其特征在于备有：
产生交流电力的发电装置；
充电电路，它由以下装置构成：对供给所述第一输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第一比较装置；连接在所述第一电源线和所述第一输入端之间、由所述第一比较装置进行通/断控制的第一开关装置；对供给所述第二输入端的端电压和第一电源线的输出电压进行比较的第二比较装置；连接在所述第一电源线和所述第二输入端之间、由所述第二比较装置进行通/断控制的第二开关装置；对供给所述第一输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第三比较装置；连接在所述第二电源线和所述第一输入端之间、由所述第三比较装置进行通/断控制的第三开关装置；对供给所述第二输入端的端电压和第二电源线的输出电压进行比较的第四比较装置；连接在所述第二电源线和所述第二输入端之间、由所述第四比较装置进行通/断控制的第四开关装置；连接在所述第一及第二电源线之间、利用由所述第一至第四开关装置整流过的充电电流进行蓄电的蓄电元件；检测所述蓄电元件的充电电压，并检测所检测的充电电压是否超过了预定的规定电压的规定电压比较装置；以及根据所述规定电压比较装置的检测结果，使所述第三及第四开关装置呈阻断状态，同时使所述第一及第二开关装置呈导通状态，在所述第一输入端和所述第二输入端之间形成闭合路径的闭合回路形成装置；以及
利用从所述蓄电元件供给的电力工作、进行时刻计时的计时电路。
30.根据权利要求29所述的时钟，其特征在于：所述规定电压比较装置将所述规定的电压作为预定的基准电压，检测所述充电电压是否超过了所述基准电压。
31.根据权利要求29所述的时钟，其特征在于：所述规定电压比较装置在每一规定的取样间隔，间歇地进行所述蓄电元件的充电电压的检测。
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