FR2461400A1 - Circuit d'alimentation d'un moteur pas a pas pour montre electronique - Google Patents

Circuit d'alimentation d'un moteur pas a pas pour montre electronique Download PDF

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FR2461400A1
FR2461400A1 FR8014725A FR8014725A FR2461400A1 FR 2461400 A1 FR2461400 A1 FR 2461400A1 FR 8014725 A FR8014725 A FR 8014725A FR 8014725 A FR8014725 A FR 8014725A FR 2461400 A1 FR2461400 A1 FR 2461400A1
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Makoto Ueda
Shuji Otawa
Masaaki Mandai
Katsuhiko Sato
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Abstract

L'INVENTION CONCERNE L'HORLOGERIE. OUTRE LES ELEMENTS CLASSIQUES, UNE MONTRE ELECTRONIQUE COMPORTE UN CIRCUIT DE DETECTION DE LA TENSION D'ALIMENTATION 9 ET UN CIRCUIT DE COMMANDE 8 QUI COMMANDENT LE CIRCUIT D'ATTAQUE 5 DU MOTEUR PAS A PAS 6. CHAQUE IMPULSION D'ATTAQUE EST PRODUITE DE FACON INTERMITTENTE AVEC DE BREVES DUREES D'INTERRUPTION DE FACON A MAINTENIR UNE PUISSANCE D'ATTAQUE CONSTANTE EN DEPIT DES VARIATIONS DE LA TENSION D'ALIMENTATION. APPLICATION AUX MONTRES ELECTRONIQUES A AFFICHAGE ANALOGIQUE.

Description

La présente invention concerne une montre électro-
nique à affichage analogique qui utilise un moteur pas à pas, et elle porte plus particulièrement sur un perfectionnement
visant à maintenir constant le couple de sortie et la puis-
sance consommée par un moteur pas à pas, même si la tension d'alimentation qui est fournie par une source d'énergie est supérieure à la tension optimale pour le moteur pas à pas, et même si la tension d'alimentation et la résistance interne
de la source d'énergie varient.
On va considérer une montre électronique de type
caractéristique utilisant un moteur pas à pas classique.
La figure 1 représente un schéma synoptique d'une montre électronique classique. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un résonateur à cristal de quartz qui est branché à un circuit oscillant 2 et qui oscille sous l'effet d'un
signal à la fréquence de 32 768 Hz. Les signaux d'oscilla-
tion sont appliqués à un diviseur de fréquence 3 et sont divisés en signaux d'une seconde par une chaîne de bascules à 15 étages. Un circuit de mise en forme de signal, 4, élabore ensuite les signaux sous forme d'impulsions qui sont nécessaires à l'attaque d'un moteur pas à pas 6. Un circuit d'attaque 5 fait circuler un courant dans le moteur pas à pas 6 en lui appliquant les impulsions d'attaque que produit
le circuit de mise en forme de signal 4.
La figure 2A montre un schéma d'ensemble du moteur pas à pas, sur lequel la référence 11 désigne un stator, la référence 12 désigne un rotor et la référence 13 désigne une
bobine. La constitution de ce moteur pas à pas est exacte-
ment celle du moteur pas à pas qui est utilisé dans les
modes de réalisation de l'invention.
La figure 2B montre un signal de tension qui est appliqué aux bornes de la bobine 13 par le circuit d'attaque , ce signal consistant en impulsions de sens alterné d'une période d'une seconde. La largeur des impulsions de sens
alterné est fixée à 6,8 ms.
Tous les circuits qui sont représentés sur la figure 1 sont réalisés dans un circuit intégré et l'énergie est fournie par une source d'énergie 7. Du fait que la source
d'énergie 7 est généralement une pile à l'argent qui pré-
sente une caractéristique de décharge constante de 1,5 V presque jusqu'à la fin de la durée de vie de la pile, les
circuits et le moteur pas à pas fonctionnent de façon stable.
Ainsi, on peut facilement détecter la tension d'alimentation en ajoutant un dispositif d'affichage de fin de la durée de vie de la pile, qui détecte la tension de la pile à la fin de sa durée de vie, lorsque la tension d'alimentation est réduite, ceci étant permis par la plage de variation étroite de la tension d'alimentation. Il n'est donc pas nécessaire
de tenir compte de la variation de tension dans la concep-
tion du moteur pas à pas.
D'autre part, dans le cas o on utilise pour la source d'énergie une pile au peroxyde d'argent, du fait que
la tension de cette pile est de 1,8 V juste après sa fabri-
cation, le fonctionnement du moteur pas à pas considéré
ci-dessus est instable.
Dans le but de supprimer le défaut mentionné ci-dessus, on réduit la capacité de la pile de façon qu'elle
fournisse dès le début une tension de 1,5 V, par un traite-
ment de l'argent au cours du processus de fabrication de la pile au peroxyde d'argent.-Cependant, on n'utilise pas au mieux la caractéristique de la pile au peroxyde d'argent, c'est-à-dire le fait que la capacité de la pile est élevée
compte tenu de son volume.
Une pile au lithium est remarquable en ce qui con-
cerne sa fiabilité élevée et sa densité d'énergie élevée,
mais sa caractéristique de décharge est extrêmement défavo-
rable. La figure 3A montre la caractéristique de décharge de la pile au lithium. Comme le montre la figure 3A, une tension initiale de 3 V tombe à 2,7 V au bout d'un temps déterminé et demeure ensuite à 2,7 V pendant une certaine durée, après quoi la tension diminue progressivement. Il est extrêmement difficile d'attaquer de façon stable le moteur
pas à pas classique avec la pile au lithium ayant les carac-
téristiques mentionnées ci-dessus. En outre, du fait que le courant et le couple de sortie sont également influencés par la tension, il est difficile d'attaquer le moteur pas à pas dans la plage dans laquelle la tension est variable. De plus, dans le cas o on utilise le moteur pas- à pas prévu
pour 3 V avec la source d'énergie classique, il est néces-
saire de bobiner la bobine avec du fil fin afin d'augmenter la résistance de la bobine, ce qui a pour effet d'augmenter
le coût de fabrication.
La figure 3B montre la variation de la tension d'alimentation dans le cas o la pile à l'argent ou pile au peroxyde est utilisée en tant qu'accumulateur et est chargée par une pile solaire. Dans ce cas, la tension d'alimentation varie constamment entre 1,57 V et 1,8 V sous l'effet de la répétition de la charge et de la décharge. Du
fait que le fonctionnement du moteur pas à pas devient ins-
table, comme il a été indiqué précédemment, on doit mettre en oeuvre un procédé de commande qui est représenté par le
schéma synoptique de la figure 4.
La figure 4-est un schéma synoptique qui, outre-
les éléments du schéma synoptique de la figure 1, fait apparaître un circuit de détection de tension d'alimentation 9 et un circuit de commande 8 qui fait varier la largeur d'impulsion d'attaque en fonction de la variation de tension, dans le but de raccourcir la largeur d'impulsion d'attaque
dans le cas o la tension d'alimentation est élevée.
Les figures 5A, 5B, 5C et 5D montrent les carac-
téristiques du moteur pas à pas en fonction de la tension dans le cas o on fait varier la tension d'attaque. Les
figures SA, 5B, 5C et 5D représentent respectivement le cou-
rant moyen, le couple de sortie au niveau d'un ensemble roue centrale/pignon, le rendement et le courant de crête,
en fonction de la tension.
Cependant, en ce qui concerne le procédé qu'on
utilise pour faire varier la largeur de l'impulsion d'atta-
que du moteur pas à pas, il existe une région dans laquelle le fonctionnement du moteur pas à pas est instable sous l'effet de la combinaison de la largeur d'impulsion et d'une tension particulière, comme le montrent les figures SA et B (cette tension est d'environ 2,3 à 2,7 V dans ce mode de réalisation), et on ne peut pas obtenir le couple de sortie désiré dans cette plage de tension. Bien que le rendement augmente en même temps que la tension, comme le montre la figure 5C, le courant de crête augmente en même temps que la tension, comme le montre la figure 5D, ce qui impose des restrictions sur la conception de la source d'énergie et du circuit intégré. Le procédé d'attaque classique présente
donc un certain nombre de défauts pour l'utilisation prati-
que. L'invention a pour but d'offrir un procédé de commande d'alimentation qui permette un fonctionnement stable en supprimant les inconvénients des modes de réalisation
classiques mentionnés précédemment.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la
description qui va suivre de modes de réalisation, et en se
référant aux dessins annexés sur lesquels -
La figure 1 est un schéma synoptique d'une montre électronique classique, Les figures 2A et 2B représentent respectivement une vue en perspective d'un mode de réalisation du moteur pas à pas et te signal de tension d'attaque, La figure 3A représente la caractéristique de décharge de la pile au lithium,
La figure 3B représente la variation de la carac-
téristique de charge-décharge d'un accumulateur, La figure 4 est un schéma synoptique de la montre électronique correspondant à l'invention, Les figures 5A, 5B, 5C et 5D sont des diagrammes qui représentent les caractéristiques du moteur pas à pas en fonction de la tension, conformément au procédé d'attaque classique, La figure 6A représente les signaux de tension d'attaque qui correspondent à l'invention, Les figures 6B, 6C, 6D, 6E et 6F représentent les signaux de courant, Les figures 7A, 7B,. 7C et 7D sont des diagrammes qui représentent les caractéristiques du moteur pas à pas en fonction de la tension, conformément au procédé d'attaque de
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l'invention, Les figures 8A, 8B et 8C représentent des modes de réalisation du circuit de détection de tension,
Les figures 9A et 9B représentent un mode de réa-
lisation du circuit de mise en forme de signal et le diagram- me séquentiel correspondant, et La figure 10 représente la structure du circuit de
commande et du circuit d'attaque.
Bien que le schéma synoptique correspondant à l'invention soit le même que le schéma synoptique classique, la structure détaillée du circuit de mise en forme de signal 4, du circuit de commande 8, etc, est différente de la
structure détaillée correspondant à la figure 4.
On va tout d'abord considérer la figure 6A qui
représente une partie d'un signal de tension d'attaque cor-
respondant à l'invention. En répétant ce signal, la largeur de l'impulsion d'attaque, considérée en totalité, est de 6,8 ms. Si l'impulsion d'attaque comporte certaines parties dans lesquelles la tension d'attaque est de O V, en prenant comme unité une largeur d'impulsion de 0,12 ms, le rapport correspondant aux largeurs effectives d'impulsions d'attaque
(rapports effectifs) varie en prenant les valeurs respecti-
ves 4/8, 5/8, 6/8, 7/8 et 8/8 de PD1 à PD5.
Les figures 6B, 6C, 6D, 6E et 6F représentent respectivement les signaux de courant dans le cas o le moteur pas à pas est attaqué par les signaux de tension d'attaque PD1, PD2, PD3, PD4 et PD5, lorsque la tension d'alimentation est de 3,2 V, 2,7 V, 2,2 V, 1,8 V et 1,6 V. Ces figures montrent que l'enveloppe des signaux de courant
demeure pratiquement constante dans tous les cas.
Les signaux de courant sont maintenus pratique-
ment constants pour les raisons suivantes. Les signaux de courant qui sont représentés sur les figures 6A, 6B, 6C,
6D, 6E et 6F montrent le courant que fait circuler la sour-
ce d'énergie, et on-voitquelavaleur du courant lorsque la
tension d'attaque n'est pas appliquée est "0". Mais un cou-
rant continue à circuler dans la bobine du moteur pas à pas de façon atténuée, sous l'effet de l'inductance de la bobine qui s'exerce dans la boucle fermée comprenant le circuit d'attaque. La propriété ci-dessus fait apparaître une valeur moyenne pour la puissance d'attaque qui est appliquée au
rotor du moteur pas à pas. Ainsi, si une partie de l'impul-
sion d'attaque est supprimée avec un rapport effectif appro- prié, dans le cas o la tension d'alimentation est élevée, on peut appliquer au rotor une puissance d'attaque égale à
la puissance d'attaque qui est appliquée au rotor par l'im-
pulsion d'attaque sans suppression, avec une tension d'ali-
mentation plus faible.
Dans le cas des figures 6B, 6C, 6D, 6E, et 6F, du
fait qu'on choisit une condition telle que la valeur résul-
tant de la multiplication de la tension d'alimentation par
le rapport effectif de l'impulsion d'attaque soit pratique-
ment constant, le mouvement du rotor est presque le même.
De ce fait, les signaux de courant sont presque les mêmes.
Les durées d'interruption des impulsions d'attaque sont déterminées par le degré de lissage nécessaire pour la puissance électrique d'attaque et la puissance d'attaque du
rotor. Plus les durées d'interruption de l'impulsion d'atta-
que sont courtes, plus la puissance électrique d'attaque et la puissance d'attaque du rotor tendent vers une valeur
moyenne, compte tenu d'une constante de temps qui est pra-
tiquement déterminée par l'inductance et la résistance de
la bobine.
On considérera ensuite les figures 7A, 7B, 7C et 7D qui montrent les caractéristiques du moteur pas à pas en
fonction de la tension lorsque le moteur pas à pas est atta-
qué par les signaux de tension d'attaque ci-dessus. Les
figures 7A, 7B, 7C et 7D représentent respectivement le cou-
rant moyen, le couple de sortie au niveau de l'ensemble roue centrale/pignon, le rendement et le courant de crête du
moteur pas à pas, en fonction de la tension. Ce procédé per-
met de faire fonctionner le moteur pas à pas de façon stable sur une plage étendue de tension d'alimentation. Si les
signaux de tension d'attaque allant de PD1 à PD5 sont rem-
placés par une tension optimale, l'énergie consommée, le couple de sortie et le rendement demeurent pratiquement à un niveau constant. D'autre part, le courant de crête peut être pratiquement maintenu à une valeur constante, comme le montre
la figure 7D.
On va maintenant décrire en détail chaque sous-
ensemble de la montre électronique qui correspond à l'inven- tion. La figure 8A est un schéma électrique du circuit de détection de tension 9 et de la source d'énergie 7 correspondant à l'invention. La référence 33 désigne une pile, la référence 49 désigne une pile idéale qui produit
une tension de pile VB et la référence 48 désigne la résis-
tance interne de la pile. Les bornes VD, Vs sont les bornes du circuit intégré. Sur la figure 8A la partie autre que la pile 33 constitue le circuit de détection de tension qui est
incorporé au circuit intégré.
Le circuit de détection de tension comprend trois sous-ensembles, à savoir un comparateur 30, un générateur de tension de référence 31 et un diviseur de tension 32. Le comparateur 30 compare les tensions d'une entrée 1+ et d'une entrée I et le signal de sortie du comparateur 30 est à
l'état haut lorsqu'on a I+> I_. L'inverseur 34 fait fonc-
tion de séparateur pour le comparateur et il inverse simul-
tanément le signal de sortie du comparateur. Le signal de
sortie du comparateur est Vcomp.
De façon générale, du fait que le comparateur consomme de l'énergie lorsqu'il fonctionne, le transistor MOS de type N n'est conducteur que lorsque le signal Z est
à l'état haut.
On peut considérer que le générateur de tension de référence 31 est équivalent à une pile fournissant une
tension V0. Du fait qu'un courant d'alimentation est égale-
ment nécessaire pour produire la tension de référence, un
interrupteur 37 est à l'état fermé et le générateur de ten-
sion de référence 31 fonctionne lorsque le signal ZO est à
l'état haut.
Le générateur de tension de référence 31 est un élément qui a été réalisé dans l'art antérieur pour la détection de la fin de la durée de vie de la pile. On détecte
la fin de la durée de vie de la pile en utilisant la diffé-
rence de tension de seuil entre une paire de transistors MOS de type N. La figure 8B montre un mode de réalisation du
circuit de détection de tension.
Le transistor MOS de type N 91 a une tension de seuil VTN. Les caractéristiques du transistor MOS de type N sont définies par implantation ionique, pour qu'il définisse une tension de seuil VI' et la tension de sortie TN V0 est donnée par V0 = VTN - V'TN. Bien que les valeurs absolues de VTN et V'TN varient en fonction de la densité TN d'impuretés du substrat, de la température, etc, on peut définir la valeur VTN - V'TN par la dose d'implantation ionique au cours du processus de fabrication du circuit intégré. D'autre part, l'interrupteur 37 peut fonctionner si le signal de commande Z0 est appliqué tel quel sur la
grille du transistor MOS de type N 91.
On va maintenant décrire le fonctionnement du
diviseur de tension 32 de la source d'énergie.
Si la borne Z est à l'état haut, le transistor MOS de type N 44 est conducteur. Lorsque RB=0 alors que la résistance à I'état conducteur du transistor MOS de type N
44 est égale à 0, on a: VM = VB * R1/(R0+R1). Le compara-
teur 30 compare les tensions VM et V0 et détermine quelle
est la plus élevée.
Dans le cas o la tension d'attaque varie, les équations suivantes permettent de déterminer les rapports des résistances Ro0, R1, R2, R3 et R4, lorsque les tensions à détecter sont de 2,8 V, 2,2 V, 1,9 V et 1,6 V.
VD1 = 2,8 = 1+R0/R1)V0
VD2, 2,2 tl+RO/(Rl+R2)} V0 VD3 = 1,9 = tl+R/(R1+R2+R3)} V0 VD4 = 1,6 = tl+ R0/(Rl+R2+R3+R4)} V0 Dans les équations ci-dessus, on peut considérer que la valeur V0 est constante, comme il a été mentionné précédemment, et on peut fixer les rapports de résistances de chaque équation par les rapports de longueurs des motifs du circuit intégré. La caractéristique de température des tensions de détection VDl à VD4 est donc excellente, et les rapports de résistances de chaque équation ne sont pas influencés par des paramètres du processus de fabrication du circuit intégré, ce qui fait qu'on peut fixer correctement
les valeurs VD de chaque équation.
La figure 8C représente un autre mode de réalisa-
tion du diviseur de tension de la source d'énergie. Le divi-
seur de tension de la figure 8C est identique au diviseur de
tension de la figure 8A en ce qui concerne le fonctionne-
ment, mais il en diffère en ce qui concerne le procédé de
réglage de la résistance.
Les figures 9A et 9B représentent un mode de réalisation du circuit de mise en forme de signal 4 qui est
destiné à élaborer le signal nécessaire pour faire fonction-
ner le circuit de commande 8 et le circuit de détection 9 et un diagramme séquentiel relatif à ce circuit de mise en
forme, conformément à un mode de réalisation de l'invention.
Un circuit oscillateur 50 produit des signaux de référence à 32 768 Hz en utilisant un résonateur à cristal de quartz comme source d'oscillation. Les signaux de référence sont successivement divisés par des bascules 51, 52, 53, 54 et 55. Les signaux divisés sont combinés par des portes 56, 57,
58, 59, 60, 61 et 62 pour produire les signaux nécessaires.
D'autre part, un signal d'une période d'une seconde ayant une largeur d'impulsion de 6,8 ms, qui est élaboré dans un autre circuit de mise en forme de signal, non représenté,
est appliqué sur une borne d'entrée ZD.
Les signaux qui sont élaborés dans le circuit de mise en forme de signal 4 consistent en signaux d'horloge à quatre phases Z1, Z2 Z3 et Z49 un signal à 8 kHz, Z0 et un signal à 8 kHz, ZR9 avec un rapport cyclique de 1/3. Tous
ces signaux sont masqués par des signaux ZD ayant la lar-
geur d'impulsion de 6,8 ms, avec une période d'une seconde,
et sont présentés en sortie.
La figure 10 représente un mode de réalisation du circuit de commande 8 et du circuit d'attaque 5. Une bascule de type RS 72 enregistre temporairement le signal de sortie Vcomp du circuit de détection 9. Une bascule de type T 73 inverse alternativement ses signaux de sortie sous l'action des signaux ZD qui sont appliqués à chaque seconde et elle
applique alternativement aux inverseurs 77 et 78, par I'in-
termédiaire des portes NON-ET 75 et 76,les signaux de ten- sion d'attaque que produit la porte OU 74, afin d'exciter
une bobine 79 du moteur pas à pas.
On va maintenant considérer le fonctionnement global du dispositif de l'invention. Le signal de tension d'attaque à un point de connexion 69 est placé à l'état haut par les signaux d'attaque ZO pendant une durée T1 qui est représentée sur la figure 9B et, simultanément, le signal Z2 actionne la détection de tension. La bascule 72 a été restaurée précédemment par le signal ZR. Du fait que
le signal Vcomp est à l'état haut lorsque la tension d'ali-
mentation est supérieure à 2,2 V, la bascule 72 est posi-
tionnée. De ce fait, le signal de tension d'attaque est à l'état bas lorsque la tension d'alimentation est supérieure
à 2,2 V et il est à l'état haut lorsque la tension d'ali-
mentation est inférieure à 2,2 V, pendant une durée T2* De façon similaire, les signaux d'attaque Z0 sont produits
pendant les durées T3, T5 et T7 et la tension d'alimenta-
tion est détectée de la même manière. Le signal de tension d'attaque pendant les durées suivantes est à l'état bas lorsque les tensions d'alimentation sont supérieures à 1,9 V, 2,8 V et 1,6 V et il est à l'état haut lorsqu'elles sont inférieures à 1,9 V, 2,8 V et 1,6 V. De ce fait, les signaux de tension d'attaque qui correspondent aux tensions d'alimentation supérieures à 2,8 V, 2,2 V, 1,9 V et 1,6 V et inférieures à 1,6 V se présentent de la manière qui est indiquée par les signaux PD1, PD2, PD3, PD4 et PD5 d'une durée de 0,98 ms sur la figure 6A. L'impulsion d'attaque de
sortie de 6,8 ms est obtenue en répétant sept fois l'opéra-
tion indiquée ci-dessus.
Grâce à l'invention, un moteur pas à pas alimenté par une pile de 1,5 V peut fonctionner avec un couple de sortie constant, une consommation constante et un rendement
constant sur une plage de fonctionnement plusieurs fois supé-
rieure à celle qui correspond à la configuration classique.
Bien que les rapports effectifs des tensions d'attaque,rap--
portés à la largeur d'impulsion globale varient enprenazt les valeurs 4/8, 5/8, 6/8, 7/8 et 8/8 du fait de la détection des tensions d'attaque à quatre niveaux dans ce mode de réalisation, on peut faire fonctionner le moteur pas à pas
dans des conditions constantes sous des tensions plus éle-
vées en faisant varier les rapports effectifs en prenant les valeurs 1/8, 2/8, 3/8... D'autre part, bien qu'on ait représenté le cas d'un moteur pas à pas classique pour une pile de 1,5 V alimenté avec une pile de 3 V, comme une pile au lithium, on peut réduire les niveaux de tension de détection et les valeurs des rapports effectifs des signaux de tension d'attaque, du fait que la plage de variation de la tension de la pile classique à l'oxyde d'argent est de
0,2 à 0,3 V. Le mode de réalisation considéré est donc avan-
tageux dans la mesure o le moteur pas à pas est attaqué de façon à fonctionner automatiquement avec un couple de sortie constant et un rendement constant, conformément aux tensions variables de la pile, grâce à la combinaison optimale de la valeur de réglage des niveaux de détection de tension et
des rapports effectifs. de l'impulsion d'attaque.
En outre, l'invention est efficace lorsque les conditions d'attaque varient sous l'effet d'une augmentation de la résistance interne de la pile, du fait qu'on détecte
les niveaux de tension du moteur pas à pas qui est attaqué.
En effet, la circulation du courant qui est nécessaire à l'attaque du moteur pas à pas fait apparaître une chute de tension qui est égale au produit de la valeur du courant par la résistance interne de la pile, et une augmentation de la chute de tension donne lieu à un rapport effectif, élevé tandis qu'une diminution de la chute de tension donne lieu
à un rapport effectif faible. Ainsi, la puissance d'atta-
que du moteur est constante, indépendamment de la résistance interne. De ce fait, on réduit la diminution du couple à
basse température, ce qui est la condition la plus défavora-
ble pour la montre, et on peut concevoir la montre de façon
à réduire la puissance d'attaque. Ainsi, le couple à la tem-
pérature ambiante est également réduit et le courant est
réduit simultanément.
Du fait qu'on peut attaquer le moteur dans des conditions constantes malgré la variation de la résistance interne de la pile, l'application de l'invention à un moteur pas à pas attaqué par une pile à l'argent de 1,5 V
permet de réaliser une montre capable de supporter une tem-
pérature basse.
Conformément à l'invention, l'opération de détec-
tion de tension et l'opération de commande de la tension d'attaque à 4 niveaux sont effectuées avec une période de 0,98 ms. L'impulsion d'attaque de 6,8 ms contient sept
cycles de l'opération de détection de tension et de l'opéra-
tion de commande de la tension d'attaque.
La durée d'interruption du signal de tension d'attaque, soit 0,12 ms, est très courte en comparaison de l'impulsion d'attaque totale de 6,8 ms. Cette durée d'interruption est déterminée par la constante de temps qui est définie par l'inductance de la bobine et sa résistance en courant continu. En interrompant le signal de tension d'attaque pendant une durée plus courte que la constante de
temps, on évite l'annulation du courant dans la bobine pen-
dant la durée d'interruption. De ce fait, on obtient
l'effet qui a été mentionné précédemment.
Bien que dans ce mode de réalisation on compare la tension de détection et la tension de référence dans l'ordre 2,2 V-.,9 V a2,8 V - >1,6 V, il faut noter qu'on peut changer librement cet ordre. De-plus, bien que le moteur pas à pas correspondant à l'invention soit du type bipolaire à stator en une seule pièce, qu'on utilise dans les montres électroniques, on peut appliquer l'invention à n'importe
quels moteurs pas à pas, comme un moteur pas à pas multipo-
laire, un moteur pas à pas à une seule face, un moteur pas à pas du type à stator en deux pièces et un moteur pas à pas
pour horloges.
Il va de soi que de nombreuses autres modifica-
tions peuvent être apportées au dispositif décrit et repré-
senté, sans sortir du cadre de l'invention.
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Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Montre électronique comprenant: une source d'énergie, un circuit oscillateur à cristal de quartz, un
circuit diviseur qui convertit un signal de sortie du cir-
cuit oscillateur à cristal de quartz en un signal prédéter-
miné, un circuit de mise en forme de signal qui reçoit plu-
sieurs signaux de sortie qui sont produits par le circuit diviseur et qui produit plusieurs signaux de commande, un circuit de commande qui reçoit les signaux de commande qui proviennent du circuit de mise en forme de signal et qui commande un circuit d'attaque, et un moteur pas à pas connecté au circuit d'attaque, caractérisée en ce qu'un signal d'attaque comprend un signal qui est appliqué à la bobine du moteur pas à pas et un signal qui a pour action
de connecter une borne de la bobine à l'autre borne.
2. Montre électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source d'énergie est une pile au lithium.
3. Montre électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la source d'énergie est équipée
d'un dispositif de charge.
4. Montre électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre un circuit de détection qui est connecté à la source d'énergie, grâce à
quoi un signal normal ou un signal intermittent est appli-
qué sélectivement en fonction des variations de la tension
d'alimentation que fournit la source d'énergie.
5. Montre électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la durée pendant laquelle une borne de la bobine est connectée à l'autre borne de la bobine par l'action d'un signal intermittent est inférieure à la constante de temps qui est définie par l'inductance et la
résistance de la bobine.
6. Montre électronique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le circuit de détection est réalisé de façon à détecter la tension d'alimentation que fournit la source d'énergie pendant que la bobine du moteur pas à
246 140 0
pas reçoit une tension d'attaque.
7. Montre électronique selon la revendication 4,
caractérisée en ce que le rapport effectif du signal inter-
mittent (c'est-à-dire le rapport entre la durée pendant laquelle la tension est appliquée à la bobine et la largeur d'impulsion d'attaque correspondant à un pas) est fixé sélectivement en fonction de la valeur de la tension de la
source d'énergie.
8. Montre électronique selon la revendication 6,
caractérisée en ce qu'une opération de détection de la ten-
sion d'alimentation et une opération d'élaboration et
d'application d'un signal de tension d'attaque sont déclen-
chées respectivement plus de deux fois pour chaque impulsion d'attaque.
9. Montre électronique selon la revendication 7, caractérisée en ce que les rapports effectifs varient dans
la plage de 1 à 0,1.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2466132A1 (fr) * 1979-09-18 1981-03-27 Seiko Instr & Electronics Montre electronique comportant un dispositif de detection du mouvement du rotor d'un moteur pas a pas

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH632383B (fr) * 1980-04-16 Ebauchesfabrik Eta Ag Piece d'horlogerie electronique.
CH647383GA3 (fr) * 1981-02-04 1985-01-31
JPS5866090A (ja) * 1981-10-15 1983-04-20 Seikosha Co Ltd 電子時計
JPS5980147A (ja) * 1982-10-29 1984-05-09 Rhythm Watch Co Ltd 時計用小型モ−タ
CA1239439A (fr) * 1984-03-19 1988-07-19 William E. Schmitz Dispositif et methode de commande de couple pour moteur pas a pas multiphase
JPS6189625A (ja) * 1984-10-09 1986-05-07 Canon Inc 堆積膜形成法
JPS6190423A (ja) * 1984-10-10 1986-05-08 Canon Inc 堆積膜形成法
JPS61164184A (ja) * 1985-01-17 1986-07-24 Seiko Instr & Electronics Ltd 電子メトロノ−ム
JPS61165965U (fr) * 1985-04-05 1986-10-15
CH671135GA3 (en) * 1987-12-11 1989-08-15 Control method for stepper motor - using magnetic field detector allowing compensation for ambient magnetic field by adjusting drive pulses
EP0764894B1 (fr) * 1995-09-20 2002-05-29 Citizen Watch Co., Ltd. Montre électronique
JP2946091B2 (ja) 1998-02-18 1999-09-06 セイコーインスツルメンツ株式会社 スイッチング・レギュレーター
JP3678075B2 (ja) * 1998-12-09 2005-08-03 セイコーエプソン株式会社 電源装置およびその制御方法、携帯型電子機器、計時装置およびその制御方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2466132A1 (fr) * 1979-09-18 1981-03-27 Seiko Instr & Electronics Montre electronique comportant un dispositif de detection du mouvement du rotor d'un moteur pas a pas

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